Куда летим?

Продолжаем разговор о перспективах и возможностях для развития отечественной космонавтики. В прошлый раз, в частности, речь шла о международном проекте «Венера–Д». Порой, звучат призывы сосредоточиться на околоземной части пространства, что кажется наиболее практичным, с точки зрения прикладных результатов. Зачем нам грезить о Марсе, лучше потратить эти ресурсы на запуск «спутникового интернета» или более совершенных систем мониторинга и т.п.

Все это верно, прежде всего, в краткосрочной перспективе.  Но если взглянуть на историю космонавтики, то мы увидим, что большие проекты, направленные на посещение и изучение соседних небесных тел, становились «локомотивами» развития космонавтики (и технологий в целом). Программа «Аполлон» – очень показательный пример.

Но то история. А что нас может ждать в будущем. Подобных проектов, на самом деле, немало и сейчас, хотя, конечно, большинство из них так и останутся проектами. Но что–то вполне возможно, будет реализовано, хочется верить, с участием России. И Венерой эти возможности не ограничиваются.

Больше всего внимания традиционно в этом отношении получает Луна, о «возвращении» на которую говорят уже давно. Тон задают, что вполне логично, американцы, которые уже имеют опыт отправки пилотируемых экспедиций на естественный спутник Земли. В марте 2019 года президент Соединенных Штатов Дональд Трамп потребовал от NACA доставить американских астронавтов на Луну не позднее 2024 года¸ а вице-президент Майк Пенс пообещал выделить на это «любые необходимые средства». Что, согласитесь, уже серьезная заявка. Конечно, отсутствует главный «стимул», который поддерживал программу «Аполлон» – космическая гонка с СССР. Но есть другие: лоббисты NACA, стремление доказать миру, что США по–прежнему самая мощная и передовая страна и т.п. В совокупности, мотивов может оказаться достаточно.

Новая программа получила название также из области древнегреческой мифологии – Artemis. Она состоит из двух фаз, первая из которых делает акцент на «скорости», а вторая — на «устойчивости». На первом этапе основной задачей является обеспечение к 2024 году высадки американцев в районе Южного полюса Луны, где обнаружены запасы водяного льда. В рамках второй фазы NACA совместно с международными партнерами к 2028 году должно обеспечить устойчивое присутствие человека на поверхности и орбите Луны.

Что важно, программа существует не только в декларативных заявлениях американского истеблишмента, уже продемонстрированы первые результаты. Дальше всего продвинулись в разработке многоразового космического корабля Orion, который станет базовым для программы. Создает его американский «монстр оборонки» – Lockheed Martin – а за основу взяли летательные аппараты Mercury и Apollo, используемые США до 1970–х годов.

Первый полет (в беспилотном режиме) Orion совершил в декабре 2014 года, удалившись от Земли на расстояние 5,8 тысячи километров, что более чем в 14 раз дальше от поверхности планеты, чем орбита Международной космической станции (МКС). Вторые (и тоже успешные) испытания космического корабля состоялись в июле этого года. Подготовка Orion непосредственно к запуску миссии Artemis-1 (беспилотный облет вокруг Луны) запланирована на начало 2020 года.

Впрочем, все признают, что больше всего задач надо будет решить в другой части программы. Долететь до Луны и благополучно вернуться получалось не раз, как пилотируемым экспедициям, так и беспилотным. Другое дело – то самое «устойчивое присутствие человека на поверхности и орбите Луны».

Здесь предстоит решить сразу несколько масштабных задач (каждая из которых состоит из многих задач поменьше). Во-первых, обеспечить максимально возможную защищенность космонавтов от лунных условий – космической радиации, вакуума, длительного пребывания и работы в условиях пониженной гравитации и т.п. Во-вторых, решить проблемы с доставкой к Луне грузов, а чуть позже – оптимизировать эти затраты путем развития межпланетного транспорта, организации производства части необходимого оборудования и получения ресурсов на месте.

Отдельным блоком выступят проблемы, не имеющие прямого отношения к науке и технике, но способные надолго затормозить реализацию любой программы по изучению и освоению Луны. Например, как будем делить Луну? Ведь перед тем, как что-то строить на Луне, надо «застолбить» свои права на эту территорию, во избежание конфликтов с другими государствами в будущем. Возможным решением могут стать соответствующие международные договоры по примеру Антарктиды.

Еще одна проблема – патентная защита всех новых технических решений, особенно полученных в рамках международных проектов, да еще и с привлечением крупных транснациональных корпораций.

Конечно, все эти проблемы не относятся к числу неразрешимых. Но часто эффективные решения возможны на почве сотрудничества всех игроков, участвующих в освоении Луны. Здесь же мы пока наблюдаем некоторый дисбаланс между возможностями и амбициями. С одной стороны, о своем интересе к Луне говорят многие. Вот только сроки реализации этих проектов часто переносятся.

Российская лунная программа была озвучена в 2014 году (когда США уже приступила к первым запускам будущего лунного корабля). Согласно ее первоначальному тексту, высадка наших космонавтов на Луну планировалась в 2030 году, после чего должна развертываться посещаемая лунная база. Первый этап (2016 – 2025 гг.) предусматривал запуск нескольких беспилотных исследовательских станций к Луне и ряд работ по разработке конструкций будущей базы. Уже год спустя практически все работы по пилотируемым полетам на Луну оказались перенесены на неопределенный срок. На сегодня ни один запуск беспилотных станций еще не назначен. Но в конце прошлого года была озвучена новая Концепция исследования и освоения Луны, состоящая из 3 этапов и рассчитанная на период 2021-2040 гг. Не постигнет ли ее судьба предыдущей, пока не ясно.

Не лучше обстоят дела и у других возможных конкурентов США. Евросоюз и Япония заявили, что готовы осваивать Луну только в составе крупных международных коллабораций. Китай имеет самостоятельные амбиции, но до сих пор не располагает надежной тяжелой ракетой (из двух пусков Long March 5 один был неудачным), без которой полет к Луне не совершить.

Так что, по сути, мы можем говорить о том, что сегодня только США всерьез занимаются решением этого вопроса на практике, а, значит, они и будут вероятно диктовать политику освоения спутника Земли в ближайшем будущем. Обвинять в этом американцев глупо, поскольку отставание России в космонавтике заслуга, прежде всего, ее собственного руководства, включая нынешнее (учитывая, что после «черных 90-х» прошло два десятилетия, а отставание только растет).

Но не все так плохо. Об участии России в проекте «Венера-Д» уже говорили, теперь посмотрим, что там с другим соседом – Марсом. Илон Маск пока не выдает очередную сенсацию о полете к Красной планете. Но, как говорится, «не Маском единым». Есть, к примеру, ExoMars - один из масштабных международных проектов, в котором успешно участвует Россия. Его основной целью является поиск доказательств существования жизни на Марсе – в настоящем или в прошлом.

Европейское космическое агентство (ЕКА) изучало возможность посылки автоматической станции к Марсу еще в прошлом веке, но реально приступило к работам лишь в рамках программы Mars Express в начале 2000-х. Примерно тогда же родился ExoMars.

На первом этапе – ExoMars-2016 – к Марсу отправился орбитальный аппарат (для исследования малых газовых составляющих атмосферы и использования в качестве радио-

ретранслятора) с отдельным посадочным блоком (для демонстрации технологии аэродинамического торможения, спуска в атмосфере и приземления). Демонстратору не повезло – он разбился на последних стадиях посадки на Марс, а вот орбитальный блок успешно работает, принимая данные от научных приборов.

Есть в нем и вклад наших ученых – два из четырех приборных комплексов, установленных на его борту российского производства. Комплекс для изучения химии атмосферы ACS создан в Институте космических исследований (ИКИ) РАН под научным руководством Олега Кораблёва. Прибор состоит из трех спектрометров для исследования атмосферы и климата Марса, оценки распределения в первой малых газовых составляющих и аэрозолей, а также для формирования профилей температуры.

Детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения FREND разработан в ИКИ РАН под руководством Игоря Митрофанова. Он предназначен для изучения глобального распределения водяного льда в верхнем слое грунта Марса и радиационной обстановки на орбите.

Оба российских прибора уже собрали огромное количество данных, в частности с их помощью обнаружили несколько больших областей, примерно на треть состоящих из водяного льда. Предварительные результаты наблюдений дают некоторым ученым основание полагать, что когда-то на Красной планете существовали реки, озера и моря, содержащие столько же воды, сколько находится сейчас в Северном Ледовитом океане. Вопрос – куда она делась – остается открытым. И чрезвычайно актуальным с позиции возможной колонизации Марса (для которой запасы вооды являются одним из критически важных условий).

В следующем году должен стартовать второй этап ExoMars-2020 – на поверхность Марса отправится долгоживущая автономная посадочная платформа и марсоход. Марсоход делают европейцы, а посадочную платформу наше НПО имени С. А. Лавочкина в тесной кооперации с упомянутым выше ИКИ РАН. Набор датчиков и приборов на платформе, рассчитанный на работу в течение одного года, будет снимать место посадки, проводить долгосрочный мониторинг климата и радиационной обстановки, исследовать атмосферу, изучать распределение подземных вод в районе посадки, сравнивая полученные данные с измерениями прибора FREND.

Излишне говорить, что участие в проектах «Венера-Д» и ExoMars дает нашей космической отрасли уникальный опыт в создании научно-исследовательских комплексов и большой массив знаний о соседних планетах. А вопрос – насколько это все окажется востребованным в России – следует адресовать уже не к ученым, а к руководству Роскосмоса и всего государства. Возможно, какие-то ответы прозвучат и на «Технопроме». Хочется верить, что они не сведутся к очередным амбициозным декларациям и красивым оборотам речи.

Сергей Исаев