Перспективы освоения Луны в XXI веке. Часть 1

Вс, 09/08/2013 - 19:00

3. Лунная база

В апреле 2006 года прошла первая международная конференция по исследованию и освоению Луны. Тогда же по требованию Конгресса США NASA начало разработку стратегии глобального исследования и освоения космоса (Global Exploration Strategy), чтобы дать ответы на два вопроса: зачем Америка возвращается на Луну и что там предполагается делать? При разработке стратегии были выделены шесть основных тем: подготовка освоения космоса, человеческая цивилизация — постоянное присутствие вне Земли, научные знания, экономическая экспансия, глобальное партнерство, привлечение внимания публики. Путем опроса научного, инженерного и образовательного сообщества, предпринимателей и активистов в области космонавтики (всего более 1000 человек) были выявлены примерно 800 конкретных задач, сведенных затем до 85 укрупненных. Затем при участии представителей космических агентств США, ЕКА и отдельных стран Европы, Канады, России и Украины, Японии, Индии, Китая, Республики Корея и Австралии был составлен уточненный список из 188 задач, которые были поставлены в соответствие основным темам, 40 из этих задач считаются наиболее приоритетными.

Для ответа на третий вопрос — как выполнить задачи по исследованию и освоению Луны? — было проведено совместное определение облика лунного модуля LSAM и планов использования самого модуля и других элементов лунной архитектуры. Для этого в мае 2006 года была организована специальная Группа лунной архитектуры (Lunar Architecture Team), которую возглавил Тони Лавойе (Tony Lavoie) — менеджер лунных подготовительных программ и робототехники из Центра космических полетов имени Маршалла. Результаты этих работ и были представлены в декабре в Хьюстоне на 2-й Международной конференции по исследованию и освоению Луны.

Из двух вариантов возвращения на Луну — начинать полеты с серии посадок в отдельных интересных точках или со строительства лунной базы — был выбран второй. Научная ценность этого варианта, безусловно, значительно ниже, чем при разведке разных районов. В то же время база в наибольшей степени соответствует перспективным планам экспедиции на Марс: нужно выяснить, как ведет себя организм человека, живущего длительное время в условиях малой гравитации. Она может быть начальным пунктом исследовательских экспедиций в другие районы Луны. Выбрав удачное место расположения базы, можно отработать технологию «жизни с земли» — добычи максимума необходимого из местных ресурсов. Наконец, строительство и эксплуатация базы позволяет привлечь к реализации программы иностранных и коммерческих партнеров, сохраняя все ключевые технологии межпланетных пилотируемых полетов в руках США.

В качестве места размещения лунной базы группа Лавойе предложила область на валу кратера Шеклтон в четырех с половиной километрах от Южного полюса Луны. Для этого полярного района характерны крайне низкие температуры, зато с малым суточным перепадом: от -160 °C ночью до -120 °C в середине лунного дня. Это значительно упрощает обеспечение теплового режима базы. Далее, отдельные области на валу Шеклтона освещены солнцем в течение 70% времени и более. Разместив на них солнечные батареи, можно решить проблему энергоснабжения комплекса без использования ядерного реактора. Связной комплекс, установленный на достаточно высокой точке, обеспечит постоянную связь с Землей — на этом этапе не потребуется спутник-ретранслятор. Есть основания надеяться на нахождение в затененных частях полярных кратеров залежей водного льда или иных веществ, в состав которых входит водород. Это решит проблему водоснабжения и, возможно, производства ракетного топлива. У полярной базы имеются также определенные преимущества (как, впрочем, и недостатки) с точки зрения баллистики.

Для разведки района строительства лунной базы предполагается в 2011–2012 годах направить туда посадочный аппарат среднего класса. Тогда же на малом спутнике Луны может быть отработана концепция ретрансляции команд и данных.

Выбрав базу в качестве первого приоритета освоения Луны, группа Лавойе пришла к необходимости пересмотра проектных наметок по лунному модулю LSAM. Главной его задачей становится доставка на поверхность Луны максимального количества полезного груза, а масса посадочной и взлетной ступени должны быть сведены к минимуму. Роль последней сводится исключительно к доставке экипажа с базы на лунную орбиту: жить в ней даже временно, как во времена программы Apollo, не предполагается. Масса доставляемого груза оценивается сейчас в 6000 кг.

В план полетов для строительства лунной базы включены один беспилотный и девять пилотируемых полетов, которые предполагается выполнить на протяжении пяти лет. План составлен в «относительных» датах, но если состыковать его с текущим планом летных испытаний, то можно заключить, что «нулевой» год строительства базы соответствует 2019 году.
Испытания начинаются с посадки в июне 2019 года беспилотного лунного модуля LSAM. Главной задачей полета является испытание посадочной и взлетной ступеней, которая должна вернуться на окололунную орбиту для стыковки с пилотируемым кораблем Orion. Помимо этого, на первом LSAM на Луну доставляется полезный груз: один несъемный комплект энергоустановки с солнечными батареями (выходная мощность 6 кВт) и один негерметичный лунный ровер (луноход) с длительным сроком эксплуатации. Роверы будут работать на регенеративных топливных элементах.

Последующие посадки пилотируемых лунных модулей производятся в непосредственной близости от первого LSAM. Первый экипаж прибудет на Луну в декабре 2019 года и доставит первый герметичный модуль базы — цилиндрическую «бочку», отчасти напоминающую американские модули МКС. В ней астронавты будут жить семь суток, совершая вылазки на поверхность Луны, она же станет домом и для следующих экипажей.

Очень важным будет третий полет в июне 2020 года, в котором на базу будут доставлены две съемные энергоустановки, второй ровер и колесный кран SMC для перемещения и монтажа модулей базы. Он будет использован уже в четвертом полете, когда на Луну прибудет второй герметичный модуль. Обе «бочки» будут сняты со своих посадочных ступеней и состыкованы между собой — герметичный объем базы почти удвоится. Рассматривается также вариант с доставкой устройства для перемещения не одной «бочки», а целого лунного модуля вместе с грузом.

База с замкнутым циклом жизнеобеспечения позволит работать на Луне сменам экипажей из четырех человек продолжительностью по 180 суток. На более позднем этапе (в 2027 году) предполагается ввести в состав базы герметичный луноход для исследования удаленных от нее районов. Возможно, появится и ядерный реактор как мощный и компактный источник питания.

Другие материалы рубрики


  • Жизнь на Марсе похоронили рано. Хотя «рассол», когда-то покрывавший Меридианное плато, был слишком кислым и соленым, в других районах планеты условия для развития жизни были «благоприятными», говорят ученые. Там остались глины, а в них могли остаться следы жизни.
    В феврале 2008 года ученые, казалось, похоронили всякую надежду на то, что Марс когда-то мог быть пригодным для жизни. Да, вода здесь была в достаточно значительных количествах, подтвердили они на основании данных, собранных марсоходом Opportunity на Меридианном плато Марса. Но жить в этой воде было невозможно, поскольку она представляла собой насыщенный раствор солей серной кислоты, в котором образовывались сульфаты, дошедшие до наших дней. Раствор представлял чрезвычайно кислую среду, жить в которой известные нам микробы не в состоянии, и этот «рассол» наверняка погубил все возможные формы жизни.



  • «3 июня 2010 года шестеро бесстрашных исследователей отправились в невообразимый 520 суточный полет к далекому Марсу, таинственной красной планете…». Это не строки научно-фантастического романа. Так мировые информационные агентства начинали свои сообщения о беспрецедентном эксперименте «Марс-500» - наземной имитации полета к красной планете, проводимой Институтом медико-биологических проблем РАН в кооперации с иностранными партнерами.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • ...Воздушно-космический самолет (ВКС) «Сура» уже был представлен «ПО Южный машиностроительный завод» на двух последних авиационно-космических салонах «Авіасвіт-XXI» в Украине. Он конструктивно состоит из двух ступеней, возвращаемых для многократного использования. Орбитальный самолет ВКС «Сура» в беспилотном варианте предусматривается использовать самостоятельно, а также для формирования и обслуживания спутниковых группировок, в т.ч. с использованием возвращаемых для многократного использования спутников-трансформеров, обеспечения работы на орбите «космического завода», например, по вышепредставленной теме «Молекулярный экран», а также для доставки на орбиты и с орбит грузов массой до 300 кг...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • ...Результаты экспериментов были противоречивыми. Из необработанного грунта при воздействии искусственного солнечного света и воды выделилось некоторое количество углекислого газа, но еще больше кислорода. Без солнечного света или с предварительной стерилизацией грунта результат практически не изменился. Высвобождение газов могло быть прекращено, если температура превышала 120° С. Поскольку в почве не было обнаружено никаких органических соединений, то сделали вывод, что наблюдаемые реакции, вероятно, были химическими и обусловлены наличием в грунте сильного окислителя, такого, как перекись водорода. Вероятность наличия жизни сильно уменьшилась, но некоторые ученые до сих пор считают, что жизнь на Марсе есть — только в очень экзотической форме.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Полеты на Луну, строительство на ней базы, экспедиции на Марс…. Это уже давно не фантастика. Полеты на Луну состоялись в 1969-1972 гг., а с 2004 г. начали разрабатываться планы дальнейших пилотируемых исследований Луны и полетов на Марс. В 2004 г. США обнародовали программу «Constellation», включавшую завершение постройки международной космической станции (МКС) и окончание эксплуатации ракетно-космической системы (РКС) «Space Shuttle» в 2010 г., создание космических кораблей (КК) «Orion» и ракет-носителей (РН) «Ares I/V» для замены РКС «Space Shuttle» и обеспечения исследований Луны и Марса пилотируемыми КК.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...Также было обнаружено отсутствие у Марса магнитного поля, которое могло бы защитить планету от потенциально опасных для жизни космических лучей. Также было измерено атмосферное давление на Марсе — 0,6 кПа (по сравнению с 101,3 кПа на Земле), что означает невозможность существования на планете жидкой воды. После полученных «Маринером-4» данных было принято решение искать на Марсе одноклеточные организмы, так как для многоклеточных окружающая среда была слишком резка.
    И тогда все надежды были положены на миссию аппаратов «Викинг». Они содержали научные приборы для исследований как на участке спуска в атмосфере Марса, так и после посадки на поверхность планеты...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5