Как будет развиваться лунная программа России
Академик РАН Лев Зеленый: Как будет развиваться лунная программа России
Лев Матвеевич, как видят ученые развитие лунной программы после неудачи с посадкой аппарата "Луна-25"? Как она должна быть скорректирована?
Лев Зеленый: Сейчас программа уточняется. И коррективы, конечно, будут. Я хотел бы подчеркнуть: Россия первой, еще в 2010 году, решила, что на новом этапе исследований будет изучать не экваториальную Луну, о которой мы уже кое-что знаем благодаря советским аппаратам и американским астронавтам, а полярную, на которой никто никогда еще не был. Никто тогда об этом не думал. Называя свой новый проект "Луной-25", мы хотели показать, что "стоим на плечах" гигантов советского времени и ведем нумерацию от последнего аппарата "Луна-24", который был запущен в 1976 году.
"Луна-25" успешно стартовала с космодрома Восточный / Авторы: Роскосмос
"Луну-25" должны были запустить раньше. Но получилось как получилось: одно, другое, ковид... За это время все осознали важность изучения полярной Луны. И в ближайшие годы именно туда, на южную полярную область Луны, отправится массированная международная флотилия.
В августе там сел индийский "Чандраян-3"...
Лев Зеленый: ...и дал замечательные результаты. Мы могли опередить его на один день. Отработка мягкой посадки была самым ключевым элементом экспедиции "Луны-25". Однако мы так и не успели ее осуществить. Вообще аварии в космической технике случаются часто. Самое печальное, что она произошла слишком рано. Советский Союз тоже не сразу осуществил мягкую посадку: первой стала только "Луна-9" - это случилось 58 лет назад, 3 февраля 1966 года. Хотя это слабое утешение.
"У нас было девять счастливых дней в августе" - это ваши слова.
Лев Зеленый: Так и было. Во время полета "Луны-25" мы включали все наши приборы, протестировали их. Все работали и успели даже передать научную информацию. Иными словами, научный комплекс доказал свою надежность. У меня в кабинете стоит большая фотография, сделанная с аппарата при подлете к Луне нашей телевизионной камерой. На снимке уникальный, невидимый с Земли кратер Зееман. Высота окружающего его вала достигает восьми километров!..
Ученые предложили создать сразу два космических аппарата "Луна-27" для надежности миссии
Так вот, детальный анализ снимка и сравнение с картой, построенной по данным российского нейтронного телескопа ЛЕНД в составе американского космического аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), позволили найти участки грунта, обогащенные водородом. А это, вероятнее всего, свидетельствует о наличии водяного льда. И самое интересное, что, по данным с орбиты, этот лед находится в более "молодых" районах: в более поздних, по сравнению с основным, ударных кратерах. Идут еще споры, этот вопрос не решен.
Снимок не видимого с Земли кратера Зееман сделан с "Луны-25" телекомплексом СТС-Л, созданным в ИКИ РАН. Фото: ИКИ РАН
Сейчас ученые предложили создать сразу два космических аппарата "Луна-27". Зачем? Для страховки?
Лев Зеленый: Конечно. Для надежности, гарантированного выполнения миссии. Кстати, такой подход практиковался в советское время. И оправдывал себя. Деньги для изготовления и отработки "двойного железа" практически те же, поскольку все делается на одном стенде. А вот гарантии, что все будет выполнено, больше.
У меня лежит огромная папка с материалами по "Луне-25". Авария произошла из-за того, что космическому аппарату был дан слишком сильный тормозной импульс. И вместо того чтобы перейти на орбиту, которая потом обеспечила бы посадку, он очень резко затормозил и врезался в поверхность. На том месте даже образовался небольшой кратер, который можно увидеть со спутников. Ошибки учли.
На "Луне-27" будет более надежная и проверенная система посадки. Лучше будет отработана система управления аппаратом. Будет больше научного оборудования. Аппарату предстоит исследовать реголит, тепловой поток в месте посадки, сейсмичность и экзосферу - пылевую оболочку Луны. Электропитание - от солнечных панелей, а во время лунной ночи - от радиоизотопного источника. Станция рассчитана на год работы.
Академик Лев Зеленый рассказывает корреспонденту "РГ" о лунной программе. На столе у него - глобус Луны. Фото: Наталия Ячменникова
Запуски дублеров будут разнесены по времени?
Лев Зеленый: В этом и смысл. Аппараты будут запущены с разницей примерно в полгода. И мы считаем, что они никак не должны отличаться - абсолютно! То есть это две полностью идентичные "Луны-27".
Но мы хотим расширить научную задачу и посадить аппараты в разных местах Луны. Один вариант: на Южном полюсе и на Северном. Почему? Полярные зоны Луны несколько отличаются, поэтому очень интересно их сравнить. Но рассматривается и другой вариант: посадить "Луны-27" на Южный полюс и обратную, невидимую сторону Луны. С точки зрения техники это не очень большая разница, а вот с точки зрения науки - результаты мы можем получить уникальные.
Кстати, на "Луне-27" мы сможем выбирать место посадки с точностью до километров. Может, даже точнее. Почему это важно? Оптимальных мест для посадки не так много. Район должен быть достаточно ровным. На склоне аппарат может перевернуться, что случилось с одним из советских зондов и совсем недавно - с японским аппаратом SLIM. Там должна быть хорошая освещенность Солнцем. Должна быть радиовидимость с Землей. И самое главное, в зоне посадки под поверхностью слоя реголита должны ожидаться вкрапления водяного льда.
Ученые хотят сделать сразу два аппарата "Луна-27" и посадить их в разных местах спутника. На снимке - макет станции "Луна-27" на экспозиции "Российский космос: создавая будущее". Фото: Н. Бережная/Роскосмос Медиа/ТАСС
Место для посадки "Луны-27" поможет подобрать "Луна-26", которая должна полететь уже через четыре года?
Лев Зеленый: Да, пока планы такие. "Луна-26" - это орбитальный аппарат, у которого большой спектр задач. Прежде всего более точное картографирование Луны, более прицельный выбор пригодного места. "Луна-26" будет проводить эксперименты по исследованию магнитных и гравитационных аномалий Луны, окололунного пространства. И, в принципе, станет прототипом будущей орбитальной лунной системы.
А вот "Луна-28", "Луна-29", "Луна-30" и дальше: расписание какое? Академики так далеко заглядывают?
Лев Зеленый: Что касается "Луны-28", то она входит в ближнесрочную перспективу. Это будет короткая миссия: аппарат возьмет образцы грунта из полярной области и доставит их на Землю. Причем, что очень важно, в замороженном состоянии.
Все остальные "Луны" - это уже более дальняя перспектива. "Луна-29" - орбитальная, "Луна-30" - посадочная с луноходом-геологом, "Луна-31" - многоразовая посадочная платформа... Могу сказать одно: планы обсуждаются, работа идет.
Мы хотим расширить научную задачу и посадить аппараты "Луна-27" в разных местах Луны
Что касается замороженного лунного грунта: китайская станция "Чанъэ-5" доставила недавно на Землю полтора килограмма?
Лев Зеленый: Да. Китайские коллеги на самом высоком уровне передали нам образцы этого грунта. Сейчас он анализируется в лаборатории Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского. Кстати, мы тоже недавно передали китайским коллегам образцы реголита с места посадки "Луны-16". Когда его исследовали, то поняли, что возраст Луны очень близок к возрасту Земли: тоже приблизительно четыре с половиной миллиарда лет. То есть Луна и Земля образовались по времени близко друг от друга. Так что сравнение тех образцов и современных очень интересно.
Кстати, а почему так важна сегодня именно криогенная доставка грунта?
Лев Зеленый: Когда-то ученым был интересен сам состав лунного реголита. Крутилась такая мощная бурильная установка, при этом шло сильное выделение тепла, нагрев. И все летучие вещества испарялись. Теперь мы будем бурить так, чтобы исследовать не только саму фракцию, но и все летучие, которые в нее включены. Это отличает современные лунные экспедиции от прошлых.
Из самых интересных и необычных обещает быть российская миссия с луноходом-геологом. Но вообще, почему так много желающих не просто исследовать Луну, а именно "копать" ее?
Лев Зеленый: Давайте по порядку. Что касается проекта нового нашего лунохода: да, у него рабочее название "робот-геолог". И он будет сильно отличаться от двух советских луноходов, превосходно поработавших на Луне в 1970-е годы. Теперь об интересе "копателей". Он понятен, так как на спутнике Земли существуют реально большие запасы редкоземельных металлов. Это настоящий "клондайк".
В 1970-е годы СССР успешно реализовал проект по отправке планетохода на Луну. На фотографии - макет "Лунохода-1" с автоматической станции "Луна-17" во время испытаний. Фото: Фотохроника ТАСС
По расчетам специалистов, упавший на Луну астероид диаметром, к примеру, полтора километра может содержать различных редкоземельных элементов на сумму до 1,2 квадриллиона рублей. Даже если в результате столкновения с Луной останется лишь один процент массы астероида, стоимость сохранившегося грунта составит примерно 2 триллиона рублей. Причем все это лежит "под ногами", уже в раздробленном состоянии. Не нужно шахт, не нужно ничего добывать. Правда, искать залежи надо не везде, а в кратерах. Тут сложность.
Какие еще главные научные цели лунных миссий?
Лев Зеленый: Помимо реголита это исследование лунной пыли, вечной мерзлоты, летучих соединений, минеральных ресурсов. Очень важно установить происхождение воды. Сейчас есть две гипотезы: эндогенная и экзогенная. Первая гласит, что вода сформировалась химическим путем при бомбардировке поверхности потоками частиц - в основном протонов солнечного ветра. Согласно второй, воду принесли кометы.
Найдем ли мы эти молекулы в полярных регионах вместе с водой? Если она кометного происхождения, то да. Возможно, полярные регионы представляют собой залежи кометного материала, который хранится там вечно. И там много-много всего интересного.
На спутнике Земли существуют реально большие запасы редкоземельных металлов. Это настоящий "клондайк"
Задачи серьезные. А какая лично вам представляется самой важной?
Лев Зеленый: Лично мне? Это лунная пыль. Она электрически заряжена и висит над тоже заряженной лунной поверхностью под действием электростатического поля. Напряженность электрического поля в этом метровом пылевом слое может вблизи терминатора достигать 300 вольт на метр! Это небезопасно и для инструментов, и для человека.
Пыль очень токсична, состоит из зазубренных частиц, которые забиваются в скафандр, налипают на технику. Об этом рассказывал, в частности, Юджин Сернан - командир "Аполлона-17" и последний человек, стоявший на поверхности Луны. Он отмечал, что было много всяких трудностей, описывает, как их преодолевали. Единственное, чего, как он пишет, он не понимает, это как в будущем можно будет избежать влияния лунной пыли. Если человечеству когда-нибудь удастся построить лунную базу, то она явно будет полностью облеплена пылью.
Мы планируем заниматься этим вопросом вместе с коллегами из Института медико-биологических проблем РАН. А меня это интересует еще и потому, что динамика заряженных частиц лунной пыли близка к динамике горячей плазмы, которой я занимался всю свою жизнь. Так что прежде чем устанавливать на Луне инструменты, особенно такие, как телескоп, нужно продумать защиту от пыли. Для этого на борту "Луны-27" предусмотрен пылевой эксперимент. Сейчас обсуждается вопрос о проведении этого эксперимента и на китайском аппарате "Чанъэ-7", запуск которого намечен на 2026 год.
Такой красивый восход Луны наблюдали космонавты Леонид Кизим, Владимир Соловьев и Олег Атьков с орбитальной станции "Салют-7" в 1984 году. Фото: РИА Новости
А почему говорят, что Луна - рай для радиоастрономов?
Лев Зеленый: Здесь все понятно. На Луне нет радиошума, как на Земле. Но не только. Она хороша и для оптической, субмиллиметровой, рентгеновской и гамма-астрономии, физики космических лучей. А лучшее место - обратная сторона Луны. Не могу не упомянуть, например, вот о чем. В отличие от Земли у Луны нет атмосферы, поэтому частицы первичного космического излучения свободно достигают ее поверхности, где их свойства могут быть подробно изучены. Представляете, какие это открывает возможности? Об установке, которая будет на Луне регистрировать космические лучи сверхвысоких энергий, мечтал директор НИИ ядерной физики Московского университета Михаил Игоревич Панасюк. И очень многое для этого сделал.
Скажите, а многоразовая посадочная платформа "Луна-31", лунная база в расписании фигурируют?
Лев Зеленый: Все обсуждается. Планируются системы, которые смогут осуществлять ретрансляцию сигнала с обратной стороны Луны на Землю, поддерживать связь, навигацию. То есть речь идет не просто об отдельных миссиях, а о создании полноценной высокотехнологичной инфраструктуры для освоения нашего естественного спутника.
В перспективе, я надеюсь, будет построена международная лунная база. И частью ее станет лунная обсерватория - астрофизическая станция. Когда на Луне появятся постоянные базы, можно построить там космодром для старта на Марс и другие планеты. "Гравитационная яма" на Луне гораздо меньше, чем на Земле. Значит, преодолеть притяжение легче. А если найти воду, то топливо станут делать на месте. Мы планируем такие работы совместно со специалистами из Китая.
Если человечеству когда-нибудь удастся построить лунную базу, то она явно будет полностью облеплена пылью
Кто там будет работать: роботы, космонавты?
Лев Зеленый: Я думаю, что это будет гибридный режим. На Луне нет атмосферы и магнитного поля, и есть все "прелести" космической радиации. Сила притяжения на Луне составляет всего одну шестую от земной, то есть вес космонавта "уменьшается" в шесть раз. Потом, при возвращении на Землю, будет непросто.
Так что человек, конечно, на Луне будет, но, скорее всего, только как "вахтовик". А большая часть работы, думаю, будет все-таки передана автоматическим средствам, искусственному интеллекту.
Больше информации о последних научных достижениях и выдающихся ученых читайте в специальном проекте "Российской газеты" к трехсотлетию Российской академии наук.
