На Луне снова тесно: почему США, Китай, Индия и Россия живо интересуются спутником Земли

Недавно в Роскосмосе рассказали, что к 2036 году на Луне планируют реализовать важный проект: построить там атомную электростанцию, чтобы в будущем, когда на поверхности спутника Земли появится инфраструктура, обеспечивать ее энергией.

У наших читателей, с одной стороны, это вызвало скептицизм: «Очень смешно», — пишут люди. С другой, есть пользователи, которые такой проект поддерживают. Например, Кирилл Андреев пишет: «На моей кафедре теоретической физики об этом говорили весной, не думал, что такой короткий срок у проекта. Это ж получается можно не просто экспедицией летать, а прям постоянно находиться там, офигеть».

Еще один наш читатель по имени Ярослав Карпов замечает: «Сейчас там вроде все двигаются на солнечных панелях типа эко-френдли… Все же лучше будет с такой станцией, особенно во время долгих лунных ночей, когда солнечные панели не будут работать, полезный проект».

Таким образом, Луну сегодня рассматривают как объект научного и практического интереса — и это касается не только электроэнергетики и не только России. Интересно, что после эпохи «Аполлонов» пилотируемые полеты к Луне исчезли из повестки, но в последние годы ситуация заметно изменилась: США развивают лунную программу «Артемида» (запуск миссии «Артемида-2» уже состоялся, недавно был объявлен состав экипажа «Артемиды-3»), Китай говорит о пилотируемой высадке до 2030 года, Индия успешно посадила аппарат «Чандраян-3» у южнополярного региона Луны, Япония выполнила мягкую посадку аппарата SLIM, а частные компании получают контракты на доставку научных приборов и грузов на лунную поверхность.

О причинах всплеска интереса к Луне, перспективах освоения спутника и вызовах, с которыми придется столкнуться астронавтам, Vokrugsveta.ru рассказали эксперты:

Как вы объясняете нынешний рост интереса к лунным программам у разных стран и компаний?

Александр Белявский:

Первый полет человека на Луну состоялся в 1969 году, всего через 12 лет после запуска первого спутника. Поставила точку миссия Аполлона-17 в 1972 году, а вся американская лунная программа, начатая в 1961 году, длилась всего 11 лет. По сути, программа «Аполлон» завершилась, потому что все задачи, которые ставились, были выполнены: совершить забор грунта, опробовать саму техническую возможность высадки на лунную поверхность. По техническим причинам в то время человечество не было способно на большее.

Новый виток интереса к освоению Луны, который происходит сейчас, — это закономерный итог развития науки и технологий, который мы наблюдали в течение последних 50 лет. Теперь основная цель этих миссий — формирование лунных баз, на которых бы человек мог жить и работать, хотя бы вахтовым методом. Если это получится, то это станет первым шагом к освоению человеком планет и объектов Солнечной системы. Это новый эволюционный виток — подобный тому, каких было много в истории человечества.

Полина Покрышко:

Программа «Аполлон» была прежде всего демонстрацией технологического превосходства США в холодной войне: как только политическая цель — обогнать СССР — была достигнута, финансовый и общественный интерес быстро угас.

Возвращение к Луне стало актуальным благодаря сочетанию технологического прогресса, экономических расчетов и геополитики: Во-первых, резко подешевела доставка грузов на орбиту. Многоразовые ракеты снизили стоимость запуска в разы по сравнению с эпохой шаттлов — и это открыло дорогу не только государственным, но и коммерческим лунным миссиям. NASA больше не строит все аппараты само: программа CLPS (Commercial Lunar Payload Services) покупает доставку приборов на Луну у частных компаний как услугу.

Во-вторых, технологии дозрели. Точная посадка (японский SLIM в 2024 году сел с погрешностью около 100 метров — против нескольких километров у аппаратов «Аполлон»), автономная навигация, отработка стыковки и дозаправки на орбите — всё это делает реалистичным то, что двадцать лет назад было инженерной фантастикой.

В-третьих, геополитика, но уже не двухполюсная, как в XX веке. К гонке подключились Китай, Индия, Япония, частично Россия — это конкуренция нескольких центров силы за формирование правил игры на Луне. Отсюда — конкурирующие коалиции: американские Соглашения Артемиды против российско-китайской Международной научной лунной станции (МНЛС).

Тогда речь шла о флагах и фотографиях. Сейчас — о фундаменте: следующие миссии программы «Артемида» должны отработать системы жизнеобеспечения и навигации для постоянного присутствия людей на Луне, а затем пригодиться и для полета к Марсу, который NASA пока рассматривает не раньше конца 2030-х.

Особый интерес ученых прикован к Южному полюсу Луны — там, в вечно затененных кратерах, обнаружен водяной лед. Вода — это не только жизнеобеспечение, но и сырье для получения кислорода и ракетного топлива на месте. Именно поэтому все актуальные миссии США, Китая и других стран сходятся географически в одном регионе: у Южного полюса Луны.

Луна вернулась в повестку, потому что впервые совпали все условия сразу: дешевые запуски, найденный лед, точная посадка и конкуренция уже не двух, а пяти стран вместо холодной войны.

Какие цели современных лунных миссий можно назвать главными: научные, инженерные, политические, экономические, стратегические?

Андрей Новиков:

Цели современных лунных миссий — комплексные. Для науки это изучение формирования Луны, Земли и Солнечной системы. В инженерии Луну рассматривают как промежуточный этап для полетов к другим планетам. В политике — акцент на престиж и демонстрацию технологического лидерства. Экономическая выгода пока сомнительна — маловероятно, что добыча ресурсов будет рентабельной; космос остается затратным направлением, хотя для профильных ведомств проекты экономически значимы. Не исключены и прикладные задачи — например, развитие систем связи, в том числе военного назначения.

Александр Белявский:

В первую очередь, это, конечно, стремление проверить, как там будут работать уже имеющиеся у человечества технологии.

Кроме того, Луна многие миллиарды лет подвергалась метеоритным «бомбардировкам». Зачастую это «железные» метеориты — с большим содержанием разных металлов, в том числе редкоземельных. А представьте себе, что могут содержать крупные метеориты размером с гору, которые попадали на поверхность Луны в течение всего времени ее существования?

В ходе дистанционного зондирования Луны были выявлены магнитные аномалии, которые позволяют предположить, что там может быть достаточное количество полезных ископаемых такого рода. И теоретически возможна их разработка.

Полина Покрышко:

У США баланс смещен к политико-стратегическим задачам (сохранить лидерство, задать международные нормы) плюс отработка технологий для Марса. У Китая на первом месте — технологический суверенитет и международный престиж, с целью высадки к 2030 году.

Индия делает ставку на инженерную демонстрацию при минимальном бюджете: «Чандраян-3» обошелся на порядок дешевле сопоставимых западных миссий. Япония практически не претендует на собственную пилотируемую программу, ее ниша — точные технологии посадки и роль партнёра в чужих проектах.

Российская программа, после аварии «Луны-25» в 2023 году, держится в основном на статусе младшего партнёра Китая по МНЛС — мотивация здесь уже почти исключительно политическая.

Насколько реалистичны планы долговременного присутствия человека на Луне в ближайшие десятилетия?

Александр Белявский:

Я думаю, что такие страны, как США и Китай, в ближайшие десятилетия уже обзаведутся своими лунными базами. Понятно, что жизнь на поверхности Луны на протяжении длительного времени невозможна, если только в пещерах или под поверхностью спутника.

В техническом плане для колонизации Луны у нас все уже есть и отработано — есть луноходы, космические корабли, двигатели, налажена связь. Все это функционирует. В техническом плане на Марс можно полететь уже сейчас — закачивай достаточное количество топлива, и вперед. Другой вопрос — готовы ли мы отправить в такой полет космонавта, и вернется ли он живым.

Полина Покрышко:

Планы выглядят гораздо конкретнее, чем пять лет назад — и это главное отличие от деклараций прошлых десятилетий. В марте 2026 года NASA впервые представило детальный, разбитый на три фазы план лунной базы Moon Base с бюджетом 20 миллиардов долларов на ближайшие семь лет: первая фаза (роботизированная разведка) идет уже сейчас, вторая, с 2029 года, — сборка полупостоянной инфраструктуры, третья, стартующая в 2032 году, — постоянное ротируемое присутствие людей по образцу МКС, с ядерным реактором и жилыми модулями.

Некоторые эксперты уже сейчас считают бюджет в 20 млрд долларов заниженным: по более поздним оценкам NASA, суммарные затраты могут приблизиться к 30 миллиардам.

2032 год стоит воспринимать не как обещание, а как ориентир: у самой программы «Артемида» за последние годы сроки менялись уже не раз, и опыт подсказывает закладывать запас в несколько лет.

Какие основные технические трудности сегодня остаются для пилотируемых полетов, посадки, работы людей и техники на поверхности Луны?

Андрей Новиков:

Главные технические сложности — ресурсоемкость и тщательная отработка элементов миссии. Сейчас полеты опираются на неэффективные тепловые двигатели: требуются тысячи тонн топлива и миллиардные бюджеты. Многие системы невозможно полноценно протестировать на Земле — для этого нужны запуски, что дополнительно увеличивает затраты.

Александр Белявский:

Основное препятствие состоит в том, что у нас на сегодняшний день отсутствуют системы жизнеобеспечения с высокой степенью замкнутости для полетов в дальний космос и эксплуатации инопланетных баз — это и есть то бутылочное горлышко, которое мы технологически сейчас расширяем.

Самая главная проблема заключается в адаптации человека к лунным и вообще внеземным условиям. На Луне в шесть раз ниже гравитация, постоянно присутствует космическая радиация. Нужно сделать так, чтобы колонизаторы Луны могли достаточно комфортно жить и работать в таких условиях, чтобы не вернуться на Землю больными людьми.

На сегодняшний день мы также не можем регенерировать пищу в условиях космоса. Необходимо сконструировать лунную базу, на которой будет замкнутая система жизне- и медико-технического обеспечения, а также отработать процесс доставки людей на Луну и обратно на Землю. Без этого мы дальше не продвинемся.

Полина Покрышко:

Постоянное пребывание людей на Луне — это в первую очередь испытание не техники, а биологии. Космическая радиация без защиты земной магнитосферы, атрофия мышц и костной ткани из-за гравитации, которая в шесть раз слабее земной, психологическая изоляция при многомесячной оторванности от Земли — ученые прямо называют это «настоящим тестом нашей биологии», и готовых решений здесь пока не больше, чем готовых лунных домов.

Что же касается технических вызовов, то начать стоит с самого банального — с посадки. Даже сегодня, спустя шестьдесят с лишним лет после первых лунных станций, мягкая посадка остается одной из самых ненадежных операций в космонавтике: по разным оценкам, почти половина всех попыток за всю историю заканчивалась неудачей.

Дальше — то, что пока не решено до конца, и вряд ли решится быстро.

Лунная пыль, она же реголит, токсична при вдыхании, абразивна и наэлектризована — она забивается в механизмы, разъедает уплотнители и цепляется за все, к чему прикасается. У Луны нет ни атмосферы, ни магнитного поля, а значит, нет и защиты от радиации: экипажи и техника получают полную дозу галактических космических лучей и солнечных вспышек.

Добавьте к этому перепады температур от −170 до +120 °C в течение одних лунных суток — и станет ясно, почему инженеры говорят о Луне как об одной из самых недружелюбных сред в Солнечной системе.

Отдельная головная боль — долгая лунная ночь: она длится 14 земных суток, и все это время аппарат должен работать без единого фотона солнечного света. Именно нехватка мощных аккумуляторов или радиоизотопных источников энергии уже не раз становилась причиной гибели лунных станций.

А главная технология, ради которой все это затевается — ISRU, добыча воды и кислорода прямо из реголита, — до сих пор не была продемонстрирована в промышленном масштабе непосредственно на поверхности Луны. Пока это работает только в теории и в земных лабораториях.

Какие научные открытия или практические технологии могут появиться благодаря новым лунным миссиям?

Полина Покрышко:

Самое интересное в научном плане — это данные о количестве и распределении водяного льда в затененных кратерах: от этого прямо зависит, можно ли вообще говорить об экономике лунных ресурсов.

Технологии 3D-печати из реголита позволят строить жилые модули, дороги и инструменты прямо на месте, не доставляя стройматериалы с Земли. Добыча воды из льда обещает превратить ее в питьевую воду, кислород и ракетное топливо на месте — без этого постоянная база попросту невозможна.

Разработка нательных сенсоров для мониторинга здоровья астронавтов и автономных роботов, способных работать без участия человека, — прямое следствие того, что на Луне нельзя вызвать скорую.

И, как это уже было с «Аполлоном», часть самых полезных технологий, скорее всего, появится не в тех областях, ради которых их изначально разрабатывали: та программа подарила миру, среди прочего, беспроводные электроинструменты и системы очистки воды, которые давно живут своей жизнью вдали от космоса. У новых лунных миссий похожий потенциал — от аккумуляторов и робототехники до, возможно, новых материалов, хотя здесь уже приходится говорить не о фактах, а об ожиданиях.

Андрей Новиков:

Ключевой практический результат — отработка технологий долговременного пребывания человека вне Земли. Луна станет полигоном перед миссиями на Марс и другие планеты. Как отмечал Циолковский, Земля — колыбель человечества, но нельзя вечно оставаться в колыбели.

В XX веке главным было доказать, что человек может добраться до Луны. Теперь задача сложнее: понять, можно ли там работать долго и с пользой — для науки, технологий и будущих полетов дальше. Вопросов по-прежнему много: кто будет обслуживать лунную электростанцию? Как обеспечить безопасность? Кто будет регулировать инфраструктуру? Кому будут принадлежать ресурсы и площадки у Южного полюса? На эти вопросы нам еще предстоит ответить.