Новая космическая гонка отличается от гонки времен Холодной войны большим количеством участников, новыми технологиями и экономическими возможностями. Главная цель – первая база на Луне – уже не фантастика, а будущее, начинающееся сейчас.
Лунная колонизация: начало
NASA запустило к Луне мощную ракету, способную доставить первый за полвека космический корабль и грузы для строительства базы. В беспилотном полете она тестирует системы и отлаживает процессы, одновременно запуская десять лунных спутников. Это первый этап создания инфраструктуры будущей колонии. Несколько аппаратов изучают залежи водяного льда и водорода – важнейших ресурсов для жизни и строительства в районе планируемого поселения. В проекте участвуют США, Европа и Китай. Другие спутники измеряют космическую радиацию. Китайские ученые обнаружили на Луне новый минерал – бесцветный прозрачный столбчатый кристалл, содержащий гелий-3 (до 2,5 млн тонн, по оценкам геологов). Хотя технологии его использования как топлива ещё не разработаны, это открытие подтверждает наличие на Луне ценных ресурсов. Китай планирует увеличить количество лунных миссий, добавив три запуска в ближайшие годы и начав создание исследовательской станции.
Жизнь на Луне
Планируется строительство базы на южном полюсе Луны. Там Земля будет казаться огромной, яркой, перевернутой (Австралия – на севере, Европа – на юге), застывшей, лишь поднимаясь и опускаясь над горизонтом. Солнце никогда не скрывается за горизонтом, создавая вечный закат или рассвет. Рельеф сложный: холмы и возвышенности затрудняют посадку кораблей, а связь с Землей нестабильна. Температура резко меняется: от +120°C до -230°C. Выбранное место – кратер с вечной тьмой на дне (около 4000 м глубиной) – сложнее для выживания, чем места первых высадок, но выбрано из-за огромных залежей водяного льда.
Ресурсы и вызовы колонизации
Вода – ключевой ресурс. Доставка с Земли (около 3 дней в идеальных условиях) очень дорога (запуск ракеты NASA стоил около 4 млрд долларов). Поэтому добыча ресурсов на месте критически важна. Лунную воду выгоднее возить на Марс из-за меньшей гравитации. На южном полюсе достаточно света для добычи воды путем таяния льда. Воду можно разлагать на кислород и водород для топлива и энергоснабжения. Если залежи льда окажутся ошибкой, воду можно добывать из реголита (лунной пыли), содержащего около 43% кислорода, нагревая его до 900°C. Эта технология уже протестирована на Земле. Выращивание растений в лунном грунте возможно, но растения испытывают стресс из-за его химического состава. Необходимо разработать способы создания плодородного грунта.
Проблемы навигации и радиации
На Луне сложно ориентироваться из-за однообразного пейзажа. NASA разрабатывает системы позиционирования и навигации, используя искусственные нейронные сети для распознавания местности. Радиация на Луне в 200-1000 раз выше, чем на Земле. Длительное пребывание опасно, повышая риск повреждения ДНК и лучевой болезни. Для изучения воздействия радиации используются манекены с дозиметрами. Современные костюмы не защищают от солнечных бурь. Периодическое нахождение Луны в «хвосте» магнитосферы Земли (во время полнолуния) обеспечивает несовершенную защиту. Европейское космическое агентство разрабатывает концепцию надувной лунной базы, защищенной слоем реголита.
Колонизация: люди или роботы?
Существуют два подхода к колонизации Луны: с участием людей и с помощью роботов. США делают ставку на высадку людей и обитаемую базу, а Китай – на роботизированную станцию. Американцы планируют использовать лунную орбитальную станцию «Гейтвей» как космический порт. Первый пилотируемый облет Луны запланирован на май 2024 года, высадка – на 2025 год. Строительство базы может начаться в начале 2030-х годов. Китайские планы включают запуск серии аппаратов для разведки, поиска воды и строительства международной лунной исследовательской станции на поверхности Луны с использованием роботов и дронов, без постоянного присутствия людей.
Новая космическая гонка
Новая космическая гонка отличается от гонки времен Холодной войны. Тогда имелись технологии, но не хватало мотивации, которая была связана с политическим соперничеством. После очевидного превосходства США в лунной программе, финансирование сократилось. В нынешней гонке важны политические и экономические факторы. Космические программы влияют на экономику, создавая рабочие места и развивая технологии. Космос – это прагматично, но необходимы вдохновение и визионерство для развития. Китайские космические амбиции стимулируют развитие американской космической программы.
Строительство лунной базы – это рабочий план, реализация которого зависит от политических и экономических факторов, а также от технологического прогресса. Будущее колонизации Луны определяется выбором между подходами с участием людей или роботов, и международным сотрудничеством.