Лунная база: Какой она будет, и что мешает её построить

Постоянно действующая лунная база, пока, остаётся фантастикой. Причём, слишком долго остаётся. В июле 1969 года едва ли кто-то мог усомниться в том, что маленький шаг Нила Армстронга – со ступени спускаемого аппарата на лунный грунт – действительно стал огромным скачком для всего человечества. Самым смелым писателям грезились уже стеклянные купола лунных городов и новый Дикий Запад в поясе Астероидов – с салунами, весёлой стрельбой и ордами неорганизованных старателей, на собственный страх и риск добывающих какие-то непредусмотренные таблицей Менделеева минералы. Авторы менее романтичные, взяв за основу реальный опыт колонизации Антарктиды, описывали сеть исследовательских баз в лунных кратерах и ржавых пустынях Марса…

Аналогия с Антарктидой, действительно, казалась очевидной и убедительной. Но что-то пошло не так… Вероятно, потому, что аналогия между Антарктидой и Луной является столь же спорной, как между поясом Астероидов и Диким Западом. И отнюдь не потому, что Луна очень далеко и там совершенно нет воздуха. Связанные с данными обстоятельствами затруднения представлялись вполне преодолимыми ещё полвека назад. Просто, большая часть проводимых вблизи Южного полюса исследований имеет прикладное, а в некоторых случаях даже стратегическое значение. Луна же пока представляет чисто академический интерес. И он настолько мал, что в середине 70-х годов прошлого века в исследованиях Луны наступил тридцатилетний перерыв. Рассматривая в телескопы (с разрешением всего в один метр!) поверхность ближайшего небесного тела, астрономы не находили там решительно ничего заслуживающего внимания.

Не менее важна и разница в характере научной работы. Предметом исследования в Антарктике являются в первую очередь процессы, протекающие в ледовом панцире, атмосфере и магнитосфере. Изучение же процесса предполагает измерения, проводимые из одной точки регулярно, в течение длительного периода. Для выполнения таких задач и создаются постоянные базы. На Луне же вообще ничего не происходит. Нет там никаких процессов. Разве что, слой реголита (спёкшейся под воздействием жёстких излучений космической пыли) постепенно растёт. Но происходит это слишком медленно для наблюдений в реальном времени.

Тем не менее, в истории освоения Луны и Антарктиды присутствуют явные параллели. Как и высадка человека на Луну, экспедиция Руаля Амудсена к Южному полюсу в 1911 году преследовала престижные, а не научные цели. Систематические исследования в Антарктике начались на 40-50 лет позже. За «престижным» этапом, когда Южный полюс рассматривался только как точка, в которую любой ценой необходимо вонзить древко флага, последовал длительный период потери интереса. Затем наступила фаза первых научных экспедиций, совершивших неожиданные и громкие открытия: оказалось, что подо льдом по извилистым тоннелям текут реки, а в глубине континента существуют таинственные каменные оазисы…

Так и Луна, сыграв роль приза в состязании великих держав, пережила десятилетия забвения. Но уже в XXI веке, когда после первого, крайне поверхностного этапа изучения, последовал второй, более продуманный, поразительные открытия не заставили себя ждать. Оказалось, что на спутнике Земли в недоступных солнечным лучам приполярных кратерах есть вода! Причём, древняя, ещё входившая в состав протопланетного диска, из которого образовалась Земля. Помимо огромной исторической ценности, такая вода может многое рассказать об изотопном и химическом составе первичных океанов нашей планеты.

Полярные кратеры, температура в которых всегда остаётся близкой к абсолютному нулю, являются не только хранилищем водяного льда, но и идеальным местом для размещения инфракрасного телескопа, способного «видеть» очень холодные и почти не освещённые космические тела на границе Солнечной системы. Таким образом, наиболее важная и сложная часть работы по созданию базы на Луне в настоящий момент уже выполнена. Ответ на вопрос, зачем она там нужна, получен! Остались лишь организационные и технические проблемы. Причём, последние незначительны.

Технологии не стоят на месте, и если в 60-х для отправки астронавтов на Луну требовалась ракета массой около 3000 тонн, то теперь можно обойтись ракетами в полтора раза легче. Возможным стал более быстрый, дешёвый и безопасный «прямой» перелёт – без разделения и последующей стыковки на лунной орбите посадочного и возвращаемого модулей, как делалось в рамках программы «Аполлон». И понадобится тяжёлых ракет совсем немного, так как база вовсе не должна представлять собой сооружение более масштабное, чем давно и плодотворно работающая на орбите МКС. Затевать какое-либо капитальное строительство на Луне нецелесообразно. Устройство форпоста будет модульным, как у орбитальной станции. С той лишь разницей, что стыковать модули друг к другу необходимости нет.

Если ограничиться отработанными в 80-х годах 2000-тонными РН, то после посадки на Луну каждый модуль будет иметь массу около 20 тонн. Шестая её часть придётся на опоры, двигатели и опустошенные во время торможения топливные баки. Оставшиеся же 17 тонн будут представлять собой полезную нагрузку. В качестве таковой может выступать двухместный корабль с достаточным для возвращения на Землю запасом горючего. В тесных пилотируемых модулях персонал будет прибывать на Луну и покидать её. Жить же и работать космонавты смогут в относительно комфортных жилых модулях, по объёму (80-100 м3) сравнимых с первыми советскими орбитальными станциями «Салют».

Помимо одного-двух жилых модулей базе понадобится ещё и модуль энергетический – с ядерным реактором. Солнечные батареи бесполезны на дне полярного кратера. Сажать этот модуль, конечно же, лучше подальше от остальных и за какой-нибудь естественной преградой.

Возможно, понадобится специальный интеграционный модуль с катушками проводов, по которым электроэнергия будет передаваться от реактора к прочим модулям базы. В число которых непременно войдут инфракрасный телескоп и буровая установка. Ведь, лёд должен залегать пол слоем реголита толщиной от одного до восьми метров. Потребуются, разумеется, ещё грузовые модули для доставки припасов и техники. Мысль использовать лунную воду для нужд базы выглядит соблазнительно, но практический смысл в этом едва ли есть. Добыча и переработка содержащий лёд породы с помощью доставленного с Земли оборудования обойдётся наверняка дороже, чем снабжение двух-четырёх человек транспортными кораблями… Плюс, как минимум один межпланетный рефрижератор для отправки добытого льда на Землю. На месте он не нужен, но на Земле-то пригодится.

Ценой четырёх-шести пусков тяжёлых РН в год, деятельность базы можно будет поддерживать несколько лет. Потом в реакторе выгорит уран, телескоп устареет, а механизм буровой безнадёжно заклинит смятым тюбиком из-под борща. Конечно, можно доставить с Земли новую установку… только зачем? Первоначальная программа исследований наверняка будет выполнена, а если появятся новые идеи, то и базу разумнее создать новую, там, где нераскрытых пока тайн Внеземелья больше, а мусора, соответственно, меньше.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале