ЛУННЫЕ ПОСЕЛЕНИЯ

ЛУННЫЕ ПОСЕЛЕНИЯ

И всё-таки конструкторы — такой народ, что их запросто не остановишь. Уже понимая, что их идеи вряд ли будут реализованы, и советские, и американские инженеры всё-таки создали несколько проектов лунных поселений, в которых колонисты могли бы обитать месяцами, а то и годами. Давайте вспомним хотя бы о некоторых из них. Кто знает, быть может, заложенные в них идеи ещё пригодятся в будущем?

ЯНКИ НА ЛУНЕ. Один из первых серьёзных проектов постоянной обитаемой базы на Луне был рождён в недрах ВВС США. Называлась эта программа «Горизонт» и, кроме всего прочего, предусматривала размещение на естественном спутнике Земли неких стратегических систем, которые будут способны в случае необходимости бомбардировать цели на нашей планете.

Первоначальная концепция программы была разработана ещё в апреле 1960 года Управлением баллистических ракет ВВС США на основе инициативных проектных разработок, выполненных специалистами ведущих американских авиационно-космических корпораций «Боинг», «Норт Америкэн», «Дуглас», «Рипаблик» и других.

Причём авторы уже тогда не расценивали свой проект как далёкую от реализации техническую фантазию. Они обосновывали возможные сроки решения основных технических проблем, оценивали необходимые ассигнования и обозначали пять основных этапов внедрения программы:

1. Первый привоз на Землю образцов лунного грунта — ноябрь 1964 года.

2. Высадка на Луне и возвращение экипажа на Землю — август 1967 года.

3. Временная база на лунной поверхности (на 12 человек) — ноябрь 1967 года.

4. Завершение строительства лунной базы (на 21 человека) — декабрь 1968 года.

5. Ввод базы в постоянную эксплуатацию — июнь 1969 года.

В качестве основного носителя авторы программы рассматривали ракеты «Сатурн-I» и «Сатурн-II». Причём к концу 1964 года планировалось осуществить не менее 72 запусков ракет серии «Сатурн», 40 из которых нацеливались на реализацию задач программы «Горизонт». Дальнейшее развитие программы требовало запусков ещё 61 ракеты «Сатурн-I» и 88 ракет «Сатурн-II».

Благодаря этим запускам до ноября 1966 года на Луну было бы доставлено свыше 220 т грузов. И можно было бы начать строительство. Для этого сначала на Луну предполагалось высадить сначала двух астронавтов-разведчиков, а затем и отряд строителей-монтажников из 9 человек.

В итоге их деятельности уже через полгода на Луне должна была появиться временная база, основным элементом которой стал бы цилиндрический герметизируемый контейнер диаметром 3 м и длиной 6 м. Эти контейнеры укладываются в ров глубиной в 3,5 м, соединяются герметичными тамбурами и засыпаются лунным грунтом для лучшей теплоизоляции и защиты как от ударов метеоритов, так и от возможных атак противника.

Энергией базу должны были обеспечить два ядерных реактора, а связь с Землёй должны были обеспечивать пятиступенчатые пилотируемые аппараты с двигателями на химическом топливе, способные выполнять «прямые перелёты» на Луну и базировавшиеся на местном космодроме.

Поодаль как от жилого комплекса, так и от энергетического центра с космодромом должны были располагаться опять-таки заглублённые в почву стартовые площади боевых ракет, нацеленных на Землю.

Причём, по мнению, например, подполковника Сингера, работавшего в Центре специальных вооружений ВВС США, топографические характеристики Луны, наличие на её поверхности многочисленных кратеров и трещин позволят легко выбрать места для размещения ракетных баз и не потребуют большого объёма строительных работ.

Общая стоимость программы «Горизонт», по оценке экспертов ВВС, должна была составить около 6 млрд. долларов.

ЛУННАЯ КОЛОНИЯ «АПОЛЛОНА». Программа «Горизонт» так и не была принята к разработке. Но это вовсе не значит, что американцы отказались от самой идеи создания лунной базы. По программе-максимум и программу «Аполлон» намечалось завершить строительством обитаемой станции на окололунной орбите в 1978–1980 годах. А чуть позднее, в начале 80-х годов XX века построить и постоянную базу на поверхности Луны.

Однако и эти проекты оказались не выполненными.

Затем специалисты США ещё несколько раз пытались реанимировать подобные проекты. Например, существовал проект строительства научной базы на Луне, в состав которой должны были войти сразу 4 станции: две в кратере Гримальди, одна на обратной стороне Луны и ещё одна на южном полюсе.

Вполне может быть, что к одному из этих проектов когда-нибудь вернутся. Ведь Луна, по мнению многих специалистов, является, например, идеальным местом для наблюдений за дальним космосом.

БАЗА «ЗВЕЗДА». В нашей стране тоже разрабатывались различные проекты лунных баз. Один из проектов, например, принадлежит известному нашему специалисту в области машиностроения и космической техники академику В.П. Бармину. Интересно, что свою разработку специалисты ГСКБ «Спецмаш», которым руководил Бармин, начали в 1962 году с благословения С.П. Королёва.

За десять с лишним лет проектировщики Бармина создали весьма проработанный в деталях проект, который в документах ГСКБ «Спецмаш» проходил под обозначением ДЛБ («Долговременная лунная база»), или проект «Звезда».

Предполагалось, что место для базы будет выбрано с использованием орбитального спутника Луны. Затем беспилотная станция возьмёт пробы грунта и доставит их на Землю. После этого район будущего строительства обследуют «луноходы». И лишь затем на место будущего строительства отправится экспедиция из четырёх человек на «лунном поезде».

В состав этого своеобразного транспортного комплекса входили: тягач, жилой вагончик, изотопная энергоустановка мощностью 10 кВт и буровая установка. Причём ходовая часть каждого отсека была выполнена по принципу «мотор—колесо». То есть, как у «луноходов», каждое колесо имело свой электромотор, благодаря чему отказ одного или даже нескольких из 22 моторов практически не сказывался на подвижности всего поезда.

Для метеорной, тепловой и ультрафиолетовой защиты обитаемых помещений поезда был разработан трёхслойный корпус. Сверху и изнутри — стенки из специальных сплавов, между ними — подушка из вспененного наполнителя. Полный вес «лунного поезда» составлял 8 т.

Найдя наиболее подходящее место для постоянной базы, члены экипажа поезда должны были вызвать транспортные ракеты с оборудованием для монтажа комплекса на 12 человек. Первоначально она должна была состоять из девяти типовых блоков цилиндрической формы. Габариты блока: длина — 8,6 м, диаметр — 3,3 м, полная масса — 8 т. Каждый блок имел своё назначение: командный пункт, научная лаборатория, медпункт со спортзалом, камбуз со столовой, жилые помещения, мастерские, склады и т.д.

Кстати, опытный образец одного из таких блоков использовался в 1967 году во время экспериментов по длительному пребыванию в замкнутой среде в Институте медико-биологических проблем. Однако проект в полном объёме, требовавший для своего осуществления 50 млрд. тогдашних рублей (или 80 млрд. долларов), советская экономика не потянула. И его отложили до лучших времён.

ПРОЕКТ НПО «ЭНЕРГИЯ». Не остался в стороне от этой темы и академик В.П. Глушко. Вслед за своим проектом осуществления лунной экспедиции он в 70-е годы XX века выдвинул и концепцию создания многоцелевой лунной базы.

Причём в отличие от других разработчиков Валентин Петрович акцентировал внимание на максимальном использовании при строительстве и эксплуатации такой базы местных ресурсов. Он полагал, что на Луне может быть развёрнуто целое производство, которое сможет обеспечить, например, заправку и ремонт кораблей дальнего космического поиска. И эта идея, похоже, и по сей день не потеряла своей актуальности.

ТЕРМОЯД НА ЛУНЕ. Недавняя речь нынешнего президента США Джорджа Буша-младшего в штаб-квартире НАСА, где он объявил о планах колонизации Луны и Марса, заинтересовала как общественность, так и специалистов. Причём профессионалы в отличие от любителей услышали в словах Буша и то, о чём он, вероятно, и не хотел бы распространяться пока публично: план колонизации Луны — не столько космическая, сколько экономическая программа.

Именно на этот аспект обратил внимание присутствующих на одном из недавних заседаний Президиума Российской академии наук директор Института геохимии и аналитической химии РАН академик Эрик Михайлович Галимов.

Пессимисты уже сегодня говорят о том, что через 20–30 лет запасов нефти и газа человечеству перестанет хватать, сказал академик. Оптимисты называют срок в 50–100 лет. Тем не менее и те и другие сходятся во мнении, что людям пора искать иные источники энергии, чем газ, нефть, уголь и прочие полезные ископаемые.

Всевозможные ветряки, солнечные батареи, геотермальные источники — это пока экзотика, даже все вместе они покрывают не более 1% мирового энергопотребления.{4}

Полвека назад большие надежды связывались с атомной энергетикой. Но уже сегодня понятно, что и с ядерными отходами хлопот не оберёшься.

Остаётся термоядерная энергия. Впервые идея создания термоядерного реактора была публично высказана И.В. Курчатовым в 1956 году. Однако с той поры прошло почти полвека, а воз и ныне там — дело не продвинулось дальше создания экспериментальных установок.

Правда, ныне международный проект термоядерного реактора ИТЭР, в котором участвует и Россия, дошёл уже до стадии определения площадки для строительства экспериментальной установки. Вероятнее всего, в конкурсе победит Франция.

Но Соединённые Штаты, самый богатый участник проекта, вышли из проекта ИТЭР. В США считают, что построят термоядерный реактор своими силами быстрее, чем вместе со всем миром.

Кроме того, возникли разногласия по поводу того, какой именно термоядерный реактор строить. Дело в том, что большинство специалистов предполагают, что в качестве топлива в таком реакторе надо использовать изотопы водорода — дейтерий и тритий, которых достаточно много в воде Мирового океана.

Однако, во-первых, из Мирового океана добыть изотопы не многим проще, чем уран из урановой руды. Во-вторых, циклы на основе дейтерия приводят к излучению потоков нейтронов. Они глубоко проникают в окружающие реактор конструкции, создавая наведённую радиоактивность, которая затем сохраняется долгие годы. Стало быть, как и в случае с атомными «котлами», возникает проблема избавления от отслуживших свой срок конструкций, которые продолжают «фонить» сотни и даже тысячи лет.

Поэтому в последние годы всё большее количество специалистов обращают свои взоры на термоядерные реакции с участием гелия-3. Этот изотоп позволяет получить поток протонов, которые не дают наведённой радиоактивности, а стало быть, нет и проблемы с радиоактивными отходами.

Застрельщиком в этом деле, в частности, выступает Висконсинский университет, США. Там есть экспериментальная установка и уже получен поток протонов, свидетельствующий о том, что реакция, в принципе, осуществима.

Причём человечество накопило уже определённый опыт в работе с термоядерными установками. И дальше дела должны пойти куда быстрее. На что раньше требовалось полвека, ныне может быть освоено всего за 5–10 лет.

Однако есть тут и свои сложности. Гелия-3 на нашей планете очень мало. Его, конечно, хватит, чтобы провести экспериментальные работы. Но вот о промышленном производстве энергии на основе гелия можно будет говорить лишь в том случае, если мы сможем привозить гелий-3 с… Луны.

Его там в отличие от Земли содержится огромное количество в лунном грунте — реголите. Нам же для энергетики потребуется, кстати, не так уж много гелия-3. Расчёты показывают, что в год достаточно будет доставить около 20 т гелия, чтобы с лихвой обеспечить все энергетические потребности Земли. А для этого вполне достаточно пары рейсов такого космического корабля, как «Шаттл».

Однако, чтобы возить с Луны не сырьё — лунный грунт, — а уже сам концентрат, на Луне придётся создать инфраструктуру для переработки сырья и получения готового продукта. Причём производство это нужно будет налаживать заранее, а не в тот момент, когда возникнет острая необходимость в получении гелия-3 в промышленных объёмах.

Стало быть, предварительно придётся решить ещё множество задач. Нужно будет восстановить технологию и оборудование для полётов на Луну, построить там постоянно действующую колонию, отработать саму технологию добычи и переработки гелия, его сжижения, выделения из него изотопа гелия-3, который занимает всего-навсего тысячную долю от общего объёма, создать для этого соответствующую промышленную инфраструктуру…

В общем, проблем немало, и за ближайшие лет 10–20 их не решить. Правда, особых научных трудностей на этом пути не видно. Технологии все известны уже в настоящее время. Их нужно будет лишь воспроизвести на Луне в промышленных масштабах. Хотя это хлопотно, дорого, но вполне осуществимо.

Американцы говорят, что они собираются вернуться на Луну уже в ближайшее время. Значит, и нам стоило бы поторопиться. В принципе, нам тоже не придётся начинать решать эту проблему с нуля. Мы тоже достаточно подготовлены, способны отправить аппарат на Луну за значительно меньшие деньги, чем это в своё время сделали американцы. Стоимость такого полёта в настоящее время колеблется где-то в пределах 20–30 млн. долларов — не такие уж большая сумма даже для российской экономики.

Тем не менее, вероятно, логичнее всего продвигать этот проект международными усилиями с участием американских, российских, китайских, европейских, индийских, японских специалистов. В общем, всем миром.

Но как будет на самом деле? Прежде всего это вопрос к политикам, а не к учёным и инженерам. У специалистов всегда есть желание сотрудничать, поделить проблему на части и решать её сообща.