Лунная база: с чего начать?

Этот вопрос весьма важен для развития космической экономики, поскольку для добычи различных видов сырья и производства продукции в космосе баз придется строить довольно много и на самых разных небесных объектах: лунах, астероидах, планетах без атмосферы или с атмосферой. Сейчас мы остановимся на более простом варианте базы на Луне, то есть на достаточно крупном небесном теле с некоторой гравитацией, но при этом совершенно без атмосферы.


Проектов лунных баз уже создано немало. Только в числе главных, более или менее разработанных, можно назвать американские: Lunex, Horizon, Lunar Oasis, советский проект «Звезда» и еще ряд современных инициатив, начатых сравнительно недавно. Однако вряд ли эти проекты будут реализованы.

 

Основание для такого утверждения: проекты имеют неправильное начало. Почти все они (возможно, были идеи или концепты, отступавшие от конструкторского мэйнстрима, но сейчас мы их искать и разбирать не будем) исходили из того, что сначала нужно на Луну запустить экспедицию космонавтов с некоторыми не очень четко определенными целями. Соответственно, под космонавтов создавались сложные, большие и неизбежно тяжелые модули. К примеру: «Барминград» (неофициальное название проекта «Звезда» по имени руководителя ГСКБ «Спецмаш» В. П. Бармина) состоял из 9 блоков весом по 18 тонн каждый, то есть 162 тонны, и еще «лунный поезд» на колесном шасси, предназначенный для размещения четырех космонавтов, весом 8 тонн.


Предполагалось, что такие тяжелые модули будут выводиться в космос сверхтяжелыми ракетами-носителями. Но такие ракеты, чтобы добросить столь тяжелый груз до Луны, так пока и не были созданы. Они все еще в проекте, в разработке, как например, ракета «Енисей» (до 115 тонн на низкой околоземной орбите и до 27 тонн на Луне), и, может быть, когда-нибудь полетят. Но отсутствие подходящих ракет ставило крест на попытках собраться до Луны и что-то там разместить.
При этом надо отметить, что АМС «Луна-17», доставившая в ноябре 1970 года «Луноход-1» на Луну, имела вес 5,6 тонны и была выведена в космос ракетой «Протон». АМС осуществила мягкую посадку на Луну, и с нее съехал самоходный аппарат весом около 900 кг.


Почему разработчики лунных баз отвергли автоматические машины для создания лунной базы, а упорно проектировали обитаемые модули, которые нечем было доставить до места назначения, — это загадка, не находящая пока какого-то вразумительного объяснения.


Между тем, лунная база, ставящая целью развитие добывающей и производящей промышленности — это база в первую и главную очередь для автоматов. Они гораздо легче обитаемых модулей, им не требуется снабжение воздухом и водой, да и вообще сложные и тяжелые системы жизнеобеспечения. Им не требуются укрытия от радиации (при условии должной защиты электроники). В сущности, им требуется лишь надежная связь с командным центром, источник пополнения энергоресурсов, промежуточный склад для готовой продукции, откуда ее перегрузят в транспортный модуль, а также ангар с некоторыми возможностями обслуживания и ремонта.
Но вперед всего этого — надежная и хорошо оборудованная взлетно-посадочная площадка. Почти во всех проектах лунных баз говорилось о том, что будут подбираться площадки для посадки больших и тяжелых спускаемых аппаратов. Подход, вполне оправданный для разведочной экспедиции с целью потоптать лунную пыль и набрать камешков. Но если делать что-то большее, требующее регулярных посадок и взлетов, то тут без оборудованной площадки обойтись никак нельзя, и ее нужно соорудить в первую очередь.


В комплект взлетно-посадочной площадки должны входить: приводной радиомаяк, облегчающий корректировку орбиты и выход на траекторию снижения, считываемая разметка (например, уголковые лазерные отражатели, расположенные по краям площадки; с помощью лазерного прибора аппарат будет корректировать свое положение по отношению габаритов площадки), налунный корректирующий модуль с лазерным прибором или радаром, независимо определяющий положение и скорость аппарата относительно площадки. То есть, оборудование ее должно быть таково, чтобы взлетно-посадочный аппарат мог осуществить абсолютно предсказуемую и безаварийную посадку с минимальным вмешательством командного центра, а лучше в полностью автоматическом режиме. Взлеты и посадки должны быть рутинными, прекрасно отработанными операциями.
Таких площадок может быть построено довольно много в разных местах Луны, что делает возможным «внутрилунный» транспорт. Взлетно-посадочный модуль может, не выходя на селеноцентрическую орбиту, подскочить с поверхности, выйти на баллистическую траекторию до следующей площадки, над ней затормозить и сесть. Такие «прыжки» потребуют меньше топлива, чем если бы аппарат выходил на орбиту, потом менял ее и снова спускался вниз. Таким же образом исследовательские аппараты могут достигать районов Луны, где их еще не было, запрыгивать в кратеры и в разного рода труднодоступные места, интересные для изучения.


Сама по себе посадочная площадка уже многое дает для создания лунного хозяйства, хотя бы тем, что в это место можно уверенно направлять другие корабли и взлетно-посадочные модули с разными машинами на борту и различными необходимыми грузами. Вся последующая инфраструктура разворачивается вокруг посадочной площадки и она становится центром автоматической лунной базы.


Таким образом, начало любой лунной базы (и не только лунной; к этому типу также относятся базы на других безатмосферных спутниках планет и астероидах) лучше всего положить запуском специальной подготовительной АМС, по своей конструкции близкой к АМС «Луна-17».

 

На модуле смонтировано навигационное оборудование будущей взлетно-посадочной площадки — своего рода «башня» космодрома, а также установлен подвижной колесный аппарат, который должен будет убрать с будущей площадки рыхлый реголит. АМС садится в выбранном месте, фиксирует свое положение якорями, чтобы не сдуло и не сдвинуло реактивной струей при посадке других аппаратов. Затем выпускается небольшой луноход, который зачищает выбранную площадку от рыхлого лунного грунта (он обладает электростатическим зарядом и может налипать на технику, если при посадке реактивные двигатели будут поднимать облако пыли; во избежание возможных повреждений лучше площадку зачистить). Конечно, было бы здорово сделать посадочную площадку твердой, залить ее каким-нибудь твердеющим веществом. Только вот подобрать материал, который будет устойчив против холода лунной ночи и жары лунного дня, мощных потоков радиации, а также жара струй ракетных двигателей, и не будет при этом разрушаться в вакууме, — это очень непросто. Может быть, эту задачу получится решить, но пока что стоит ограничиться хорошей зачисткой посадочной площадки от пыли.


Площадка зачищена, расставлена разметка, «башня» приведена в готовность — можно принимать первый борт на посадку.


Небольшой луноход может быть универсальной машинкой по обслуживанию посадочной площадки. Оборудованный универсальными манипуляторами и камерами близкого обзора, он может снимать груз с севшего взлетно-посадочного модуля, подключать его к резервуарам с топливом для дозаправки, возможно даже что-то заменить на нем или отремонтировать. Такой универсальный луноход весьма целесообразно держать на посадочной площадке в качестве своего рода аэродромной команды.


После оборудования посадочной площадки достаточно запустить еще пару АМС с машинами на борту, и уже приступить к более предметной деятельности: вести геологические изыскательские работы в районе вокруг посадочной площадки, пробовать копать реголит и закладывать лунные карьеры, испытывать различное производственное оборудование для лунных условий и так далее. Причем это все с возможностью возврата техники (или их наиболее важных частей), собранных образцов и данных на Землю.

 

Таким образом первый шаг в освоении Луны уже будет сделан.

Материал недели
Главные темы
Рейтинги
АПН в соцсетях
  • Вконтакте
  • Facebook
  • Twitter