«Роскосмос» сообщил о совместном с Китаем проекте по созданию научной лунной станции. Примечательно, что ни Россия, ни Китай не планируют высаживать людей на Луну до второй половины 2020-х годов. Возникает вопрос: какой смысл в такой станции? Что она может делать и есть ли вообще перспективы у проекта? Попробуем разобраться в этом и понять, почему Москва и Пекин могут отказаться от него, потратив при этом значительные средства.
Международная научная лунная станция — это комплекс исследовательских установок, разрабатываемых для работы на поверхности и/или окололунной орбиты.
Следует понимать: речь пока идет о пиар-ход, а не о конкретном проекте. Станция на орбите Луны требует совершенно иных ракет и космических кораблей, чем станция на поверхности Луны. Если в меморандуме о сотрудничестве по будущей станции нет даже указания – будет ли она на Луне или на окололунной орбите – значит, это лишь пустые слова, призванные изобразить бурную деятельность там, где ее нет.
Зачем заявлять о проекте с неопределённым будущим?
Причины китайцев при подписании соглашения сложно полностью установить. Конечно, это неплохой дипломатический шаг: США долгое время блокировали их участие в МКС, опасаясь копирования западных космических технологий. Теперь у КНР будет своя станция, куда они смогут приглашать космонавтов из стран-партнёров, что важно для престижа. Но нельзя исключать, что у Китайского космического агентства есть и технологический интерес в проекте: например, скопировать какой-то компонент российского производства.
Важнее разобраться, почему глава «Роскосмоса» подписал такой документ, который недостаточно информативен и не ясно из него, будет ли станция находиться непосредственно на Луне.
США предложили России недостаточное участие в создании новой окололунной станции. Принятие такого предложения означает полеты к американской, а не Международной космической станции. NASA не виновато: сегодня Вашингтону нужны не равные партнеры, а младшие, на что американские космические администраторы никак повлиять не могут.
Вторая причина — постоянное пиар-давление потока новостей со стороны SpaceX. Текущие испытания корабля Starship компании регулярно завершаются взрывом. Но не из-за того, что у Маска плохие инженеры, а потому что такая большая спешка не позволяет провести нормальную стендовую отработку двигателей и других систем.
Несмотря на высокую стоимость для SpaceX, Маск без проблем справится с подобными расходами. Его личное состояние уже превышает годовой военный бюджет России, а к концу десятилетия достигнет величины её общего годового бюджета. Следовательно, десяток или даже сотня проваленных испытаний не приведут его к разорению.
Его поспешность во многом говорит сама за себя, подобно тому, как и успешная остановка Starship в атмосфере днищем на последнем испытании — впервые в истории земного ракетостроения.
Многоразовые космические корабли строились и ранее, например, шаттлы. Впрочем, шаттлы стали катастрофой, унеся больше жизней, чем любые другие пилотируемые летательные аппараты в земной истории. Кроме того, они установили рекорд по дороговизне доставки грузов и людей на орбиту. Причина такого провала заключалась в том, что эти многоразовые корабли тормозили об атмосферу Земли «в лоб».
При посадке воздух обтекает с фронтальной проекции, сильно разогревая отдельные части космических челноков. Для компенсации сильных тепловых нагрузок покрывали их дорогой керамической плиткой, которая часто отходила. Плитку приходилось перебирать после каждого полета. Двигатели также оказались неудачными и требовали серьезного изучения после каждого полета, что занимало много времени и денег.
Starship отличается от шаттлов/«Бурана» примерно как «Дредноут» от первого парохода. Для торможения в атмосфере он использует не носовую часть, а нижнюю, и для подъема на высоту применяет жидкий метан и кислород вместо твердого топлива с отделяемыми баками, как у шаттлов. Это приводит к тому, что объем внутренних баков Starship больше, чем у шаттлов, а площадь брюха по отношению к посадочной массе значительно выше.
Кроме того, в отличие от Falcon 9, работа двигателями снижает его скорость при посадке лишь незначительно. Только перед самым приземлением временно включаются основные двигатели, практически не расходуя топливо – основную работу по торможению выполняет земная атмосфера.
Starship будет разогреваться при посадке значительно слабее, чем шаттлы, и поэтому ему не понадобится такая же дорогая и сложная керамическая теплозащита. Это позволит совершать практически беспрерывные полеты без дорогостоящих переборок. Торможение в атмосфере для посадки многоразового корабля также потребует меньше топлива, сохраняя полезную нагрузку в несколько раз выше, чем у шаттла.
Это значит, что Маск стремится к технологической революции, а не просто к созданию новой ракеты. Его цель – разработка системы выведения людей и грузов на орбиту, которая сделает космические полеты в сто раз дешевле.
«Роскосмос» с одной стороны не уверен в технической осуществимости столь масштабных планов. С другой – считает попытки Маска их реализовать признаком безумия или взбалмошности, возможно, хитрым пиар-ходом. Некоторые сотрудники «Роскосмоса» полагают, что Маск таким образом просто пиарится и сам не верит в революцию Starship так же, как его российские коллеги.
На масштабные рекламные акции требуется реагировать такими же масштабными действиями — в этом плане заявления о российско-китайском проекте лунного комплекса оказываются очень кстати.
Эта точка зрения имеет одну ошибку: она неточна. Маск запускает Starship не для рекламы, а в скором будущем этот многоразовый корабль совершит космические полёты.
Сегодняшний меморандум, написанный в невнятном стиле, придется как-то реализовывать. В противном случае Москва и Пекин серьезно потеряют престиж. Ремонт МКС на фоне успешных полётов Starship к Луне и Марсу – это неудобно для «Роскосмоса».
Удастся ли ему вместе с Китаем осуществить проект совместной лунной станции? Необходим ли проект?
Луна и эксперименты с людьми: как избежать ответственности?
Для постройки окололунной станции России потребуется тяжёлая ракета «Ангара» и модернизированный космический корабль «Орел» (прежний «Федерация»). В настоящее время оба аппарата не созданы в готовящемся к запуску виде.
С технической точки зрения это достаточно традиционные конструкции, не содержащие компонентов сложнее, чем в существующих российских ракетах и судах. Без сомнений: окололунная станция – самый доступный и экономичный способ выполнения нового российско-китайского соглашения. Это ее главное преимущество.
Плюсы заканчиваются и начинаются минусы. Первый: потенциал такой станции не сильно отличается от МКС. И там, и там есть невесомость, но до окололунной орбиты 400 тысяч километров, а до орбиты МКС – 400 километров. Зачем лететь в тысячу раз дольше для достижения одинакового результата?
На окололунной орбите доступны две возможности, которых нет на Международной космической станции. В теории управление луноходом проще из-за отсутствия задержки радиосигнала: с Земли сигнал долетает 1,3 секунды, а с окололунной орбиты – практически мгновенно. Также можно изучить длительное выживание людей и приборов в условиях повышенной космической радиации.
В реальности применять первый вариант невозможно. Для управления луноходом требуется человек с особыми навыками. Советские «Луноходы» управляли водители танков, прошедшие длительную программу наземных тренировок по вождению похожих аппаратов на сложных поверхностях. Можно использовать людей без подобного опыта – но это может привести к тому, что луноход застрянет там, откуда не сможет выбраться.
Оба советских лунохода сложили свою деятельность таким образом, что подобный вариант маловероятен. В качестве альтернативы можно рассмотреть бывшего танкиста, однако его слабая сторона – отсутствие опыта работы с луноходами.
Управление луноходами с Земли — более простое и надёжное решение, поэтому окололунная станция в данном случае оказывается избыточной.
Вторая особенность такой станции — изучение стойкости к радиации испытуемых животных, оборудования и, конечно же, космонавтов.
Окололунная орбита расположена за пределами магнитного поля Земли, вследствие чего средний уровень радиации на ней должен быть… порядкаДопустимая для человека в космосе доза радиации по стандартам «Роскосмоса» и NASA составляет 0,5 зиверт в год.
Это означает, что при создании российской и китайской лунной станции остаётся не так много вариантов.
либо подвергнуть людей опасности облучения.
либо часто изменять им условия, ограничивая при этом возможности новых полетов.
Либо отсутствует постоянный экипаж на станции.
Ясно, что пункт а) недопустим, пункт б) дорогой, а пункт в) подразумевает, что польза от станции окажется меньше, чем от МКС. Там же присутствуют люди и способны проводить научные опыты непрерывно.
Многое из этого давно обсуждалось в США в связи с проектом окололунной станции NASA. Тогда же бывший сотрудник этой организации Роберт Зубрин едко… заметил:
На окололунной станции возможно всё то же, что и на Международной Космической Станции, разве что с исключением подвергания людей повышенному радиационному воздействию — это своего рода медицинские исследования, за которые некоторых врачей-нацистов осудили в Нюрнберге.
Как «Роскосмос» и китайские партнёры собираются возвести окололунную станцию, избегая внимания возможного Нюрнбергского трибунала? Один из вариантов – разместить её непосредственно на Луне. Рассмотрим этот путь.
Луна-станция: идея неплохая, но для России и Китая невыгодна.
База на Селене обладает важным преимуществом: повышенная радиационная безопасность. В то время как на окололунной орбите излучение воздействует на станцию со всех направлений, на поверхности Луны экипаж защищен самим спутником – массивным объектом.
Поскольку Луна блокирует 50% космической радиации без дополнительных усилий – частицы космических лучей не могут пройти сквозь неё, находящуюся под ногами у космонавтов – облучение там в год составит лишь 0,33 зиверта. Это в полтора раза меньше годового лимита «Роскосмоса» и NASA. Также на Луне действует сила тяжести в шесть раз меньше земной, поэтому кости и зрение (которые серьезно страдают в невесомости) там будут деградировать заметно медленнее, чем на орбитальной станции.
По желанию лунную базу можно разместить в модулях, защищённых местным реголитом. Проведя половину времени в таких сооружениях, сотрудники базы снизят дозу получаемой ими радиации вдвое. В случае серьёзной солнечной бури там можно укрыться и избежать временного повышения радиационного фона.
Второй существенный плюс научной станции на Луне: возможность внести больший вклад в науку, чем МКС.
Планетология сейчас активно обсуждает происхождение Селены. Традиционная гипотеза о столкновении Земли с другой планетой теряет свою актуальность из-за новых фактов.
Другое предположение, предложенное наукой 17 лет назад, рассматривает образование Луны как мультиимпактный процесс. По этой теории, земной спутник образовался из фрагментов астероидов, столкнувшихся с поверхностью Земли. Выброшенные обломки и составили Луну на орбите вокруг Земли.
В отличие от исследований роботами, база с людьми может проверить правдивость результатов. Если автоматы на лунной поверхности крайне малоподвижны и исследуют лишь открытые места, то люди на Селене перемещаются в среднем сотни раз быстрее – и могут это делать не только на ровной местности.
В лунных кратерах скопилось сто миллиардов тонн ледяной воды, и анализ её изотопного состава позволит проверить гипотезу о множественном воздействии на Луну. Если лед имеет кометно-астероидный состав, то первоначально Луна была «сухой». Такое возможно только при сценарии столкновения планет: после такого мегавзрыва материал, оставшийся для формирования спутника, должен был быть лишен воды.
Если состав изотопов воды будет таким же, как на Земле, то эта вода имеет земное происхождение. Это возможно лишь при условии правильности мультиимпактной теории: при многочисленных столкновениях земная вода останется в материале, выброшенном с нашей планеты в космос, который сможет попасть на формирующуюся Луну.
Это значит, что для России лунный научный комплекс очень выгоден – как с точки зрения науки, так и пиар-кампаний. теорию мультиимпакта в 2004 году выдвинулРоссийский физик Николай Горькавый выдвинул эту гипотезу. Гипотезу мегаимпакта – столкновения Луны и Тейи – выдвинули и поддерживают, невзирая на противоречия с фактами, в США. Для «Роскосмоса» было бы крайне полезно использовать российских космонавтов для подтверждения мультиимпакта и опровержения теории мегаимпакта.
Ничего этого не произойдет. В «Роскосмосе» о теоретических спорах вокруг Луны осведомлены лишь немногие специалисты, а глава ведомства едва ли знаком с этой темой. В связи с этим руководитель не представляет масштабов потенциального пиар-куша и не будет на него ориентирован.
Вместо научной перспективы он увидит финансовую: база на Луне потребует новой сверхтяжелой ракеты-носителя. Руководители космических ведомств таких проектов очень не любят. Новые технологии сложны и рискованны. Что если ракета взорвется во время испытаний? Маску все равно, если у него случится такое. А чиновник живет по закону минимизации риска. Поэтому сверхтяжелые носители ему совершенно не нравятся.
Несмотря на научную привлекательность лунной станции, особенности мышления чиновников могут помешать её постройке. Россия и Китай скорее всего выберут путь наименьшего риска – разработку окололунной станции, которая будет более дорогой, менее масштабной и опасной для здоровья космонавтов версией МКС.
Этот проект, хоть и выглядит сомнительным, всё же не приведёт к реальным последствиям.
Непробиваемая правда о Starship и российском освоении космоса.
Самая плохая версия лунной станции не осуществится по той же причине, что заставила Россию и Китай подписать новый Меморандум — SpaceX. Starship научится летать в космос в ближайшее время, тогда Илон Маск получит не только средство для возвращения американцев на Луну, но и гораздо более опасный инструмент: средство для доставки грузов и людей на Марс.
Конечно, он выполнит несколько рейсов на Луну для NASA. Это заработок и ещё одно доказательство надёжности Starship. Но главная цель предпринимателя – не Луна. Ему не нужен небесный объект, который нельзя обработать, а для Селены это невозможно. Марс же ему подходит идеально: сотрудники SpaceX уже давно описали способы превращения его в аналог современной Земли небольшими затратами.
Со значительной вероятностью Starship осуществит первый космический полет до 2023 года, а не позднее 2026 года отправится в первый беспилотный полет к Марсу. В это время любые попытки российских и китайских проектов лунной станции столкнутся с трудностями и будут остановлены.
Два государства развивают космические программы в первую очередь по политическим причинам, руководствуясь стремлением повысить престиж своей страны. Однако полеты на Луну будут выглядеть бледно на фоне миссий Starship к Марсу. Корабль SpaceX отправится туда не для того, чтобы поставить флаг, а с перспективой дальнейшей колонизации и терраформирования планеты. Цель Маска – колонизация Марса сотнями тысяч и даже миллионами землян, а не просто база на его поверхности.
В данных обстоятельствах ни Москва, ни Пекин не смогут сохранить репутацию, если будут возводить лунную станцию вместо того, чтобы разрабатывать ракеты и корабли для полета к Марсу. У России и Китая недостаточно средств как для лунной базы, так и для носителей для полета на Марс – поэтому обе страны откажутся от проекта окололунной станции. Что, безусловно, очень благоприятно.
История колонизации Нового Света имеет отдаленное сходство с событиями 2020-х годов. В 1490-х Испания стремилась найти путь в Индию через Атлантику, несмотря на противодействие Португалии, которая уже контролировала морские пути вдоль берегов Африки. Аналогично сегодня Россия и Китай стремятся создать свою окололунную станцию, чтобы развить собственный научный проект, игнорируя нежелание NASA предоставить им значительную долю в новой окололунной станции.
После прибытия Колумба в Новый Свет выяснилось, что есть дела поважнее плаваний в Индию – например, покорение двух новых материков (больших индии). В результате сначала испанцы, а затем португальцы начали освоение земель от Мексиканского залива до Патагонии.
Колумб сначала обращался к португальцам с предложением о плавании, а Илон Маск желал приобрести ракету для тестового полета к Марсу в России. Король Жуан II посчитал идею перелета через океан слишком смелой и опасной, а российские партнеры Маска отнеслись к нему как к наивному человеку, из-за чего переговоры провалились.
Продолжение обоих повествований ещё более захватывающее.