Почему Луна оказалась брошенной и кому она снова понадобилась

Полвека спустя после первой высадки человека на Луне новую гонку ведущих космических держав можно считать открытой. Ключевые участники уже спешат к цели, и у каждого из них свои преимущества и своя стратегия.

До Луны человечество дотянулось меньше чем через два года после запуска первого искусственного спутника. В сентябре 1959 года совершила прилунение автоматическая межпланетная станция «Луна-2», ставшая первым космическим аппаратом, достигшим другого космического тела. Правда, «прилунением» это можно назвать с очень большой натяжкой: на скорости более 10 тыс. км/ч зонд столкнулся с поверхностью, оставив кратер диаметром более 100 м. Если в будущем кто-нибудь захочет найти доставленный «Луной-2» вымпел, ему придется попотеть.

Однако не прошло и десяти лет, как на спутник — на этот раз мягко — опустился посадочный модуль миссии «Apollo 11» с астронавтами Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином на борту. В течение нескольких лет состоялись еще пять пилотируемых экспедиций к спутнику, по Луне прокатились два советских лунохода. Земляне оставили здесь более 180 т — посадочные модули, роверы, ступени ракет, мусор и даже клюшку для гольфа. Казалось, что покорение Луны только начало набирать обороты — но тут все резко затихло.

Без объявления гонки

В самом деле, все, за чем тогда так гнались правительства СССР и США, уже состоялось: вымпел доставлен, флаг водружен, грунт привезен и изучен на Земле. Состязательный, политический интерес к таким полетам пропал, практической отдачи от них не маячило даже в среднесрочной перспективе, а стоимость и сложность оставались заоблачными. На долгие десятилетия мировая космонавтика стала развиваться в другом направлении.

Новый этап соревнования стартовал в Китае. Начиная с 2004 года — после утверждения национальной программы исследования Луны — страна реализует ее планомерно и неуклонно. И если первые китайские зонды не спутнике не вызвали особого ажиотажа, то мягкая посадка лунохода в 2013 году произвела большое впечатление и подействовала как спусковой крючок. Космические державы мира стали присоединяться к новой лунной гонке одна за другой — и все опять завертелось.

Первой о своих лунных амбициях напомнила Россия. Индия, не сумев договориться с Роскосмосом, начала подготовку собственной программы полетов к Луне. О возвращении на спутник, а также о строительстве окололунной станции и лунной базы говорят представители NASA. В гонке быстро обозначились если еще не однозначные лидеры, то уже обязательные участники.

«Под управлением моей администрации мы возвращаем величие NASA и снова отправляемся к Луне, потом — к Марсу. Я обновляю бюджет, выделяя дополнительные 1,6 млрд, чтобы наше возвращение стало грандиозным», — Дональд Трамп, «Твиттер», 14 мая 2019 года.

1. США / NASA. Ставка на скорость

Американское правительство с завидной регулярностью демонстрирует, как космонавтика может использоваться для решения политических задач. В конце марта, практически вразрез с уже идущей программой по созданию окололунной орбитальной станции (Lunar Orbital Platform-Gateway), вице-президент США Майкл Пенс внезапно сменил приоритеты. Объявлено, что теперь главной задачей NASA становится триумфальное возвращение на Луну, причем в весьма сжатые сроки. Видимо, проект должен стать одним из аргументов на предстоящих выборах президента. Неслучайно намечены и ударные сроки реализации: если у Трампа не получится, разбираться с последствиями предстоит уже следующей администрации. Предполагается, что посадочный модуль достигнет Южного полюса спутника уже в 2024 году, а еще через четыре года США обеспечат себе здесь постоянное присутствие. Программа получила название Artemis («Артемида», в честь сестры древнегреческого Аполлона), и уже в ближайший год NASA ожидает на ее реализацию 1,6 млрд долл. Интересно, что больше 600 млн из них отправятся на завершение главного космического долгостроя Америки — сверхтяжелой ракеты SLS.

Это последний осколок программы Constellation, которая реализовывалась до 2010 года. Предполагалось, что созданная в ее рамках техника позволит проводить пилотируемые полеты к Луне, Марсу и даже астероидам. Однако из-за мирового кризиса работы по Constellation были свернуты еще Бараком Обамой, и в новую лунную гонку от программы перешли лишь отдельные элементы, многие из которых тогда так и не были закончены. Среди них и зависший проект ракеты-носителя SLS грузоподъемностью до 130 т. Нынешнее американское руководство считает, что с новыми вливаниями его удастся завершить в крайне сжатые сроки и провести первый старт уже в 2020 году.

Однако недавно стало известно, что успеть к этому сроку возможно, лишь пропустив часть обязательных испытаний. При этом в нынешней конфигурации SLS не имеет достаточной для доставки людей на Луну грузоподъемности, и ее придется доработать до версии Block-1B с дополнительной верхней ступенью. Между тем, производство ракеты еще не начиналось, да и помимо ракеты у американской команды остается немало больных тем. Так, разработка пилотируемого корабля Orion была практически закончена еще во времена Constellation, но вот к посадочному модулю Altair приступить так и не успели, и теперь его придется разрабатывать буквально на бегу. Компания Lockheed Martin пообещала успеть, тем не менее времени на это, если строго следовать курсу на 2024 год, почти не остается.

Американская лунная программа

Миссия Artemis 1 (2020): первый полет для ракеты SLS и второй — для корабля Orion, беспилотный облет Луны.

Миссия Artemis 2 (2023): пилотируемый облет.

Миссии Artemis 3?8 (2024?2027): должны доставить на лунную орбиту модули станции Lunar Orbital Platform-Gateway, а также несколько экипажей астронавтов.

2. Китай / CNSA. Следование плану

В отличие от американских коллег, руководители Китайского национального космического управления (CNSA) не стараются брать на себя повышенные обязательства и действуют не спеша, шаг за шагом, в рамках собственной лунной программы, стартовавшей еще полтора десятилетия назад. К сожалению, многие ее детали остаются закрытыми, хотя известно, что первую пилотируемую экспедицию КНР собирается отправить в 2030 году на борту сверхтяжелой ракеты CZ-9. В начале 2019 года были успешно испытаны двигатели, едва ли не ключевая деталь носителя, так что CZ-9 может быть готова даже раньше запланированного срока.

Параллельно в сеть просочилась информация о том, что пекинский Исследовательский институт ракетной техники (CALT) уже подготовил модель посадочного модуля. Сообщается, что его конструкция основана еще на старых решениях — «Лунном корабле» (ЛК) и спускаемом аппарате, разработанным в рамках советской пилотируемой программы. Однако через несколько лет проект будет доработан уже с учетом и собственного китайского опыта мягкой посадки, и старта с Луны. За этот срок ее посетят автоматические миссии Chang’e-5 и Chang’e-6, запланированные на 2019 и 2020 года. Обе дадут китайским специалистам опыт взлета с Луны и последующего возвращения на Землю.

Орбитальный модуль миссии Chang’e-5 останется на лунной орбите, а возвращаемый аппарат опустится, пробурит поверхность, соберет образцы грунта и поднимет их снова до орбиты, откуда базовый модуль доставит их на Землю. То же проделает и Chang’e-6, только взлет с Луны и возвращение, как ожидается, будет производиться без помощи орбитальной станции, исключительно силами спускаемого аппарата. Так же действовал советский зонд «Луна-24», в 1976 году доставивший на Землю 170 г реголита. Новый успех китайских миссий будет означать завершение третьего этапа реализации лунной программы КНР.

Тем временем уже в 2019 году ожидается первый тестовый запуск нового пилотируемого космического корабля, рассчитанного на лунное путешествие. Вывод корабля на орбиту будет производиться при помощи тяжелой ракеты CZ-5B. Тогда же, видимо, мы узнаем и расписание реализации четвертого этапа, который должен завершиться высадкой тайкунавтов.

Китайская лунная программа

Этап I. Полет к Луне орбитальных станций Chang'e-1 (2007) и Chang'e-2 (2010). Статус: завершен.

Этап II. Мягкая посадка. Миссия Chang'e-3 со спускаемым модулем и планетоходом (2013) и аналогичная Chang'e-4 (2019), высадившаяся на обратной стороне Луны. Статус: завершен.

Этап III. Доставка на Землю лунного грунта миссией Chang'e-5 (2019) и Chang'e-6 (2023?2024). Статус: реализуется.

Этап IV. Роботизированная база. Миссия Chang'e-7 (2023) проведет разведку окрестностей Южного полюса, а Chang'e-8 (2027) — эксперименты по строительству здесь элементов постоянной станции.

Этап V. Пилотируемые полеты. Статус: неизвестен. Идут работы над сверхтяжелой ракетой-носителем и пилотируемым кораблем.

3. Индия / ISRO. Полное спокойствие

Насколько известно, индийская лунная программа до сих пор не выходит за рамки запуска космической миссии аппарата Chandrayaan-2 с орбитальным и посадочным модулями и небольшим луноходом. Старт его уже несколько лет сдвигается вправо, и теперь запланирован на июль 2019-го, с высадкой на поверхность в начале сентября. Надеяться, что Индия резко ускорится, догонит и перегонит лидеров новой лунной гонки, не приходится. Но, по?видимому, местные разработчики к этому и не стремятся. Бюджет Индийской организации космических исследований (ISRO) в 12 раз скромнее, чем у NASA: только на первый этап своей лунной программы американцы получат больше, чем индийцы — на всю свою космонавтику.

Запуск к Луне зонда Chandrayaan-2 ожидается в середине июля. Посадочный модуль должен доставить на поверхность новый небольшой луноход массой всего около 27 кг.

В этих рамках разработчики ISRO делают что могут, но для высадки на Луну этого явно мало. Поэтому правительство Индии надеется после 2025 года договориться о реализации таких миссий совместно с другими государствами. Кто именно станет будущим союзником, пока неясно. Страна сохраняет напряженные политические отношения с Китаем, а с Роскосмосом ISRO разошлись во время подготовки Chandrayaan-2. Запуск миссии несколько раз откладывался, стороны обменивались взаимными обвинениями, российские специалисты попросили индийских уменьшить вес аппарата, а в результате чего те решили заниматься запуском самостоятельно. Очевидной альтернативой Китаю и России выглядит NASA, но американцы не любят делить лавры с другими, особенно по задачам, с которыми они вполне могут справиться и сами.

Индийская лунная программа

Этап I. Орбитальные полеты. Миссия: Chandrayaan-1 (2008). Статус: завершен.

Этап II. Мягкая посадка на поверхность и высадка лунохода. Миссия: Chandrayaan-2 (2019). Статус: реализуется. Запуск должен состояться в промежуток между 9 и 16 июля.

4. Россия / Роскосмос. Благие намерения

Говорить о российской лунной программе сложно. С одной стороны, существует дата высадки, в 2018 году официально заявленная руководством Роскосмоса, — 2035 год. С другой же, как и в любой национальной космонавтике, многие проекты и задачи агентства плотно завязаны друг на друга, и случись задержка с одним, он неизбежно потянет за собой и остальное. Однако в нашем случае таких узких мест особенно много. Например, первый пуск будущей сверхтяжелой ракеты «Енисей» ожидается в 2027 году. К настоящему времени уже сформирован ее проектный облик и ведется НИОКР. Однако «Енисей» не сможет состояться без успешных испытаний и запуска в производство ракет среднего класса «Иртыш» (бывших «Союз-5»), которые должны лечь в основу первой ступени будущего сверхтяжелого носителя.

Примерно такой же фокус провернул Илон Маск, собрав в первой ступени ракеты Falcon Heavy три блока из ракет Falcon 9, — с той лишь разницей, что «Иртышей» в «Енисее» будет уже пять или даже шесть. Естественно, что задержка с реализацией одного автоматически приведет к отставаниям и по второму. И такой сценарий, увы, можно назвать вполне вероятным. Достаточно вспомнить, сколько раз за последние годы переносились и куда более простые миссии, такие как «Луна-25» и «Луна-26». Ближайшая из них будет ждать 2021 года, хотя изначально старт планировался на 2014-й. «Луна-25» должна приземлиться на Южном полюсе спутника, пробурить и изучить местный грунт. Следом отправятся «Луна-26» и «Луна-27», орбитальная станция и спускаемый модуль для забора и доставки на Землю лунного грунта. При этом первая из них уже много лет остается в производстве, а вторая и вовсе оказалась исключена из Федеральной космической программы до 2025 года. Неудивительно, что, несмотря на все заявления руководства Роскосмоса, перспективы отечественной лунной программы выглядят весьма и весьма сомнительными. 2025 год в этом смысле должен стать показательным: если к этому сроку беспилотные зонды будут запущены, а летные испытания ракеты «Иртыш» пройдут удачно, можно будет рассуждать и о возможной реализации пилотируемой программы. Довольно много «если».

Российская лунная программа

Этап I (2021?2025). Завершение работ по кораблю «Федерация», беспилотные облеты Луны и посадка на ней четырех автоматических зондов серии «Луна». Узловой модуль МКС может быть отбуксирован к лунной орбите, чтобы стать основой будущей окололунной станции.

Этап II (2025?2035). Пилотируемый облет (2026)
и посадка на Луну космонавтов (после 2030), развертывание спутников связи.

Этап III (после 2035). Завершение строительства постоянной посещаемой базы, добыча льда для производства топлива, устройство системы глобальной спутниковой навигации.

5. SpaceX, Blue Origin. Забеги частников

Отдельно стоит сказать о космических компаниях SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса. До сих пор ни та, ни другая не озвучили определенных планов по высадке на Луне и не представили программы пилотируемых полетов к ней. Однако SpaceX собирается отправлять туристов в путешествие с облетом спутника, и имя первого из них уже известно — билет приобрел японский миллиардер, основатель веб-сайта Zozo Юсака Маэдзав. В то же время и Безос с большой помпой представил концепт собственного посадочного модуля. Но и эту демонстрацию стоит рассматривать, скорее, как попытку заявить о себе в качестве возможного партнера в реализации программы NASA. И SpaceX, и Blue Origin активно ищут пути поучаствовать в этом проекте, да и государство их к этому подталкивает. Вице-президент США Майкл Пенс сказал, что если NASA хочет уложиться в сжатые сроки, ему стоит сотрудничать с «коммерческим космосом». Пока что о таком сотрудничестве ничего не известно, однако одно его возможное направление уже можно назвать: в случае новых проблем с ракетой SLS замену ей вполне могут предоставить частники.

Роботизированный спускаемый модуль Blue Moon компании Blue Origin рассчитан на доставку к Луне 4,5 т грузов. Возможно, что он будет устанавливаться на сверхтяжелую ракету, которая разрабатывается компанией с 2012 года и должна совершить первый полет в 2021-м.

Источник: m.vk.com