Пять причин, по которым развитая страна должна иметь базу на Луне

Пока Китай ездит по Луне, американские планетологи пытаются найти хоть какие-нибудь побудительные мотивы, которые заставили бы местную политическую элиту влюбиться в земной спутник.

Конечно, вряд ли что-нибудь получится: Америка всё же не однопартийная страна, но сам набор аргументов очень интересен и открывает нам многие преимущества, которые получит от своих лунных подвигов КНР и которые не достанутся всем остальным.

Кристофер Маккей (Christopher McKay), планетолог из НАСА, опубликовал в рецензируемом журнале New Space статью, в которой как бы намекает звёздно-полосатым политикам: Китай уже сел в уходящий поезд, и США срочно нужен свой, с лунной базой и регулярными полётами туда.

Демократия ли я дрожащая или право имею?

Первым по важности фактором для перезапуска пилотируемой лунной программы США он считает... поддержание влияния США: «В ближайшие десятилетия на лунной поверхности явно будет наблюдаться значительная активность. Национальные интересы страны на Луне [!!!] диктуют НАСА поддержание долговременного и непрерывного присутствия американского государства на земном спутнике до международных и частных миссий».

Чем простому планетологу так насолили КНР, Индия и частные компании типа SpaceX и Moon Express, которых он считает основными кандидатами к совершению подобных подвигов?

Лунная база в представлении художника (иллюстрация National Geographic).

Учёный задаёт сначала вроде бы очень простые, а то и смешные вопросы. «Позволят ли частным компаниям брать туристов, чтобы посмотреть на отпечатки ног Нила Армстронга? — интересуется исследователь. — Как близко они подойдут к ним? Кто определяет эти правила?» Это, разумеется, лишь аллегория: хотя официальные органы США предлагают ввести ограничение на приближение к первым следам человека на Луне, равное 500 м, их волнует не только сохранность следов.

Главное — в правилах. Напомним, что Договор о космосе от 1967 года гласит: ни одно национальное правительство не может претендовать на Луну или любую её часть. Но если это так, то кто же устанавливает законы, регулирующие деятельность на спутнике? Скажем, когда китайцы создадут базу на Луне (через полтора десятилетия), она почти наверняка расположится поблизости от заранее разведанного крупного кратера с запасами водного льда — ценного в условиях Луны ресурса.

Опять же частные компании вроде Bigelow Aerospace и вовсе предлагают разрабатывать там месторождения иридия и платины — локальные месторождения, по сути, места падения крупных астероидов. Скажите, что будет, если конкурирующая компания — или конкурентное КНР государство — захочет эксплуатировать тот же источник воды или драгметаллов? И что будет, если первая захватившая ценный ресурс контора/страна не захочет делиться — тем более что правовые основы у такого дележа будут отсутствовать?

Впрочем, что там делёж. Не будет вообще никаких правовых основ. Договор-67 был очень успешным шагом советской дипломатии по предупреждению провозглашения США прав на Луну и в особенности по предупреждению строительства там военной базы и размещения в космосе ядерного оружия. Но в ту пору никто не задумывался о том, как в условиях отсутствия национального суверенитета — по сути, правового вакуума — вести освоение Луны. Однако уже в ближайшие десятилетия КНР и формально даже Япония собираются строить там объекты, а правового регулирования их статуса не будет. Кроме того, Договор принципиально разрешает такое регулирование только через международные структуры. США очень не улыбается регулировать статус интересующих их участков Луны посредством, скажем, СБ ООН. Вряд ли КНР проголосует там за проект решения, близкого американским интересам.

Всё это вгоняет штатовских учёных в пессимизм. Генри Хертцфилд (Henry Hertzfeld), преподаватель космического права в Университете Джорджа Вашингтона, так и говорит: «Мы видим в этом смысле множество альянсов, формируемых без участия США. Возможно, мы отстали от чего-то, что сами некогда инициировали...»

Нет государства — нет частного капитала

Вторым по важности фактором, требующим наличия базы на Луне, является кумулятивный эффект от её существования: вроде бы посторонние для правительства США бонусы, которые в конечном счёте могут оказаться даже более значимыми, чем сама база. Как только на Селене появится космический форпост США, возникнет отправная точка для космического туризма лунного размаха (как показывает практика, космический туризм в принципе самоокупаем) и, что ещё важнее, для геологоразведки и последующей добычи полезных ископаемых.

Самостоятельно же вести разведку лунной поверхности — дело слишком длительное и дорогостоящее для частного бизнеса. Это совсем не то же самое, что купить билет на государственный корабль и вести геологоразведку с гарантированным спальным местом на государственной же лунной базе. Коротко: без начального госприсутствия на спутнике не стоит ждать там активных действий частного капитала, полагает учёный. И он, скорее всего, близок к истине. Наконец, огромный эффект может дать появление там станций дозаправки: водород и кислород в составе воды на Селене есть, солнечного света для её расщепления тоже хватает.

Кристофер Маккей не останавливается на заправочном моменте подробно, поэтому сделать это придётся нам. Чтобы достичь высокой орбиты — и той же Луны, 99,5% стартового веса корабля на Земле должно составлять топливо. Гравитация на спутнике вшестеро слабее, поэтому там доля топлива в массе взлетающего модуля радикально ниже. Казалось бы, возможность сэкономить топливо, составляющего лишь 30% той массы, которую нужно доставить к Луне, чтобы ракета с людьми могла вернуться на Землю, не так значима.

Однако это лишь видимость. Благодаря низкой гравитации топливо с Луны при значительном масштабе его производства можно переправлять на низкую околоземную орбиту. Туда — на том же запасе топлива — средний космокорабль современности может вывести в 5–6 раз больше груза, чем его аналог, устремляющийся прямо к спутнику. При наличии в космосе источников для дозаправки, которые не нужно нести на себе с Земли, доставка грузов дальше околоземной орбиты резко удешевится, что облегчит как освоение Луны, так и вообще полёты выше низкой околоземной орбиты. Подобные перспективы вполне могут привлечь ту же SpaceX: устойчивый спрос на топливо внеземного происхождения в космосе гарантирован, а вот конкуренция на первых порах будет умеренной.

Может быть, даже займёмся наукой?

Третий фактор: само исследование Селены, наличие постоянной лунной базы приведут к конвейеру открытий, год за годом. Благо пока Луна, хотя и являющаяся, по сути, седьмым материком Земли, случайно унесённым к космос одним нелепым столкновением, изучена крайне слабо; мы даже не знаем, есть ли на ней геологическая активность. И если бы только это! К примеру, на земном спутнике должны быть очень своеобразные образования: глубокие расселины, ведущие в глубь небесного тела и способные рассказать многое о его истории и настоящем. Там могли сохраниться не только вода, но и простейшая органика космического происхождения, почти не изменившаяся со времён молодости Солнечной системы.

Эта пещера со входом диаметром в 65 м некогда возникла как трубка в застывающей лаве. В отличие от лунной поверхности, где -150 °C ночью и +130 °C днём, она всегда имеет температуру -20 °C. Поддерживать там комнатные условия на станции даже проще, чем в Антарктиде, — благо вакуум отличный теплоизолятор. (Фото NASA / GSFC / ASU.)

Кроме чисто научного значения, у этих расселин есть и другие особенности. «Застывшие в лаве каналы [подземных пещер]... представляют собой естественное готовое убежище от жёстких условий лунной поверхности: метеоритной бомбардировки, космической радиации и сильных перепадов температуры в течение лунного дня», — замечает Юничи Харуяма (Junichi Haruyama) из Японского космического агентства. Он лишь забыл добавить, что там же могут находиться и залежи льда кометного происхождения — а это надёжный поставщик воды, кислорода для дыхания и водорода для ночного энергообеспечения людей на Луне. Однако чтобы им воспользоваться, его надо сначала разведать, а без хотя бы крошечной лунной базы этого не сделать.

Потренироваться бы на кошках

Мы не знаем, как человек ведёт себя в условиях длительного воздействия пониженного тяготения. На орбитальных станциях гравитации нет вообще. И из накопленных сведений очевидно: человек, находящийся в таких условиях долее 300–400 дней, подвергается серьёзнейшим опасностям вроде дисфункции почек и прочего. Гравитация просто необходима обезьяне земного прохождения для правильного функционирования организма.

Но пока совершенно не ясно, насколько именно необходима. Достаточно ли одной шестой от земной (Селена) или требуется не менее одной трети (Марс)? Нам нужен опыт, а его без ошибок трудных не получить. Мы даже ошибаться не можем начать: освоение внеземных небесных тел пока, по сути, не стартовало. Лишь долгое пребывание людей на стационарной лунной базе с путешествиями по тамошним морям расскажет нам о границах человеческой пригодности к условиям других планет.

Причём если мы, как это часто рекомендуют адепты идеи «сначала Марс», начнём ставить опыты над живыми людьми сразу на четвёртой планете, то перервать опасный эксперимент у нас вряд ли получится. Лунная исследовательская база наделит НАСА опытом в создании и управлении системами жизнеобеспечения, местного энергообеспечения, лунной гидропоники и прочего в условиях, когда эвакуировать астронавтов можно будет после трёхдневного путешествия. Для Марса аналогичная операция займёт шесть месяцев — то есть забирать людей, скорее всего, уже не потребуется, а посылать имеет смысл разве что очередной Curiosity с функцией могилокопания.

«Если вы можете разбить палатку на своём заднем дворе, готовясь к палаточный жизни в Сахаре, это вовсе не значит, что вы справитесь в Сахаре, — уверен Кристофер Маккей. — Однако если вы не можете разбить палатку и на заднем дворе, то вам, конечно, нечего делать в пустыне... Если мы не справимся на Луне, нет ни одного шанса, что у нас получится на Марсе». Он прав: с точки зрения безопасности астронавтов (тайконавтов?) концепция «сначала Марс», мягко говоря, рискованна.

От земной обезьяны к космической

Если человек собирается выйти за пределы Земли (а этого вряд ли избежать, если мы хотим выжить), то пора прекратить осторожно щупать босой ногой холодное море окружающего космоса. Нам нужны не визиты на Луну раз в сорок лет и не аппараты, ползающие по её поверхности на двухстах метрах в час, как нынешние луно- и марсоходы. Нам нужно постоянное присутствие, без которого просто не достичь понимания того, как мы сможем там выжить.

Телеуправляемые автоматы, сегодня медленно и плохо управляемые с Земли, в случае наличия близкого человека-оператора покажут совсем другие результаты. Будет и кому вытащить их из сыпучего грунта, сгубившего столько планетоходов. ( Иллюстрация NG.)

Слегка проясним тезис о выживании. Целый ряд научных работ последних лет показывает, что многие неприятности, имевшие место в истории Земли, по всей видимости, имеют чисто космическое происхождение. Вы боитесь глобального потепления, вызываемого увеличением концентрации углекислого газа на 50% за четверть тысячи лет, прошедших с начала промышленной революции? Успокойтесь: одна случайная комета — и этот уровень вырастет на 500% за год. Более того, сравнительно недавно именно так и получилось, с самоочевидными ужасными последствиями.

Считаете глобальное потепление вымыслом? Есть утешение и для вашей церкви: группа сербских товарищей недавно заявила, что все массовые вымирания на Земле совпали с её продвижением через галактические рукава, когда гравитация близких звёзд-соседей дестабилизировала орбиты комет и астероидов Солнечной системы и эти дружественные небесные тела чересчур часто наносили нам свои яркие и запоминающиеся визиты. Как вы уже догадались, нынче мы находимся как раз в одном из таких рукавов.

О мелочах вроде близких вспышек сверхновых, гамма-вспышках и прочих событиях, способных в одночасье стереть половину живого с поверхности планеты и убить её озоновый слой, мы даже не вспоминаем. Коротко: если вы хотите жить, не стоит складывать всех людей в одну планетарную корзину.

Более того, нынешний уровень развития технологий делает постоянную лунную базу вовсе на таким дорогим проектом, как во времена монструозных миссий «Аполлонов» в 60–70-х. И речь не только о разработке действительно многоразовых кораблей с более дешёвым и менее требовательным к бакам топливом первой-второй ступени. Само функционирование человека вне Земли при наличии 3D-принтеров, в том числе способных работать с любыми металлами и изготавливающих любые нужные инструменты или элементы конструкций, радикально упростится. Сюда же можно отнести и недавние исследования, показывающие возможность массового производства бетона из лунных материалов, и другие технологические новинки. «Это не намного сложнее снабжения и эксплуатации орбитальной станции», — говорит Кристофер Маккей. Генри Хертцфилд добавляет: «Если мы собираемся иметь пилотируемые полёты в космос, Луна — самый осмысленный объект».

Это глубоко верное замечание: все эти роботы околочеловечьего облика уже сегодня способны заменить МКС-обитателей во множестве дел и задач. Зачем же тогда нужны риск и затраты на регулярные полёты людей, требующих громоздких контейнеров с едой, водой и прочим воздухом? Человек по-настоящему нужен лишь там, где его, как показал опыт изучения внеземных небесных тел, просто не в состоянии заменить ни один робот. И если мы хотим видеть сильно облысевшую земную обезьяну действительно прочно стоящей на ногах, ей придётся стать обезьяной межпланетной.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале New Space.

Подготовлено по материалам National Geographic и др. источников.