Загадочная цель «Луны-25»: эксперт Зелёный раскрыл особенности новой миссии
Первая автоматическая лунная станция отправилась в космос, что представляет собой значимое событие в современной истории России. Этот шаг становится отправной точкой для новой лунной программы, направленной на исследование и освоение Луны. В рамках этой программы планируются разнообразные мероприятия, включая беспилотные экспедиции, сбор грунта с поверхности Луны, а в будущем — возможное создание лунной базы.
Лев Зелёный, научный руководитель первого этапа российской лунной программы и руководитель Института космических исследований РАН, разъяснил в интервью aif.ru, какие цели преследует станция «Луна-25» и по какой причине, спустя 47 лет, мы возвращаемся к исследованию естественного спутника Земли.
Какая малоизвестная цель «Луны-25»
— Какая особенность выделяет эту лунную станцию?
Лев Зелёный: — Наша цель – не просто достичь Луны, а войти в область её Южного полюса. Посадка космических аппаратов в этой части Луны до сих пор не проводилась. Если всё пойдёт по плану, «Луна-25» станет первой, и в этом её уникальность. Уже в самом начале разработки станции было поставлено такое задание, и она была спроектирована для его выполнения, — приводит слова господина Зелёного pronedra.ru.
В ХХ веке, когда начались первые программы исследования Луны с помощью советских станций серии «Луна», американских аппаратов «Сервейер» и миссий пилотируемой программы «Аполлон», поверхность естественного спутника Земли, несмотря на многолетние наблюдения астрономов, оставалась для человечества неизведанным участком. Планируя миссии, на первом месте стоял выбор места посадки, основанный на технических и баллистических параметрах, и затем в выбранных районах искали интересные геологические объекты.
Аналогичный подход наблюдается и в современных лунных проектах XXI века, таких как китайская лунная программа (успешные посадки в 2013, 2018 и 2020 годах), израильская миссия Beresheet (авария при посадке в 2019 году) и японская миссия Hakuto-R (авария в 2023 году). Во всех этих случаях выбор места посадки определялся удобством.
— В чем сложность посадки в полярных районах?
— Полярные регионы довольно сложны в плане рельефа. Учитывая уклон, освещенность и возможность связи с Землей, удалось выделить лишь 11 подходящих зон для посадки. Из них были выбраны три наиболее перспективных, удовлетворяющих требованиям геологического и инженерного аспектов, и удовлетворяющих требованиям освещенности.
Россия – не первая страна, попытавшаяся посадить станцию в полярных районах Луны. В 2019 году на территории Луны разбился индийский аппарат станции «Чандраян-2». Индия надеется осуществить посадку и нового зонда «Чандраян-3», который отправился к Луне 14 июля этого года и прибудет на место 23 августа.
— Каково значение полярных областей Луны?
— В начале ХХ века Циолковский предполагал, что в полярных областях Луны возможно накопление «обширных слоев замерзшей воды и атмосферы». Позднее, на основе результатов космических исследований, возникла гипотеза о наличии льда: на дне кратеров существуют зоны постоянной тени, где солнечные лучи не достигают. Если молекулы воды, принесенные кометами, попадут в такие «холодные ловушки», им будет трудно покинуть их.
Проведено множество экспериментов для поиска воды на Луне. Российский нейтронный телескоп ЛЕНД предоставил данные, благодаря которым мы располагаем относительно подробной картой распределения водяного льда. Оказалось, что вода присутствует не только в «холодных ловушках», что ожидаемо, но и в других областях.
Таким образом, стало очевидным, что наличие водяного льда играет ключевую роль в будущем освоении Луны. Это упростит создание обитаемых баз и осуществление пилотируемых полетов, включая направленные к другим планетам. Это объясняет широкий интерес к концепции «полярной Луны». На нее направлена армия космических аппаратов. США заключили контракты с четырнадцатью компаниями для доставки посадочных станций к Луне, эта программа начинает свою реализацию. Китай также планирует отправить туда свои экспедиции. О индийском посадочном аппарате уже было сказано.
— Какие задачи стоят перед «Луной-25»?
— Научные приборы станции представляют собой комплекс инструментов, прежде всего нацеленных на исследование поверхности лунного грунта и поиск в нем летучих соединений, особенно воды. Кроме того, приборы будут изучать состав пылевой обстановки и ионную экзосферу полярной Луны.
В рамках проекта разработана амбициозная программа исследований, запланированная на длительное время. Успешный полет «Луны-25» имеет большое значение, так как он не только важен для фундаментальной науки, но и для практических применений. Мы рассчитываем на то, что мы будем первыми, кто посадит станцию в полярной области Луны и проведет там прямые эксперименты для изучения воздействия воды.
— Это означает, что важна не только вода?
— Наличие запасов ледяного водяного льда на полюсах Луны — это вторая причина сегодняшнего интереса к ней. А первая — это возможность добычи лунных ресурсов, в первую очередь редкоземельных металлов.
Помимо комет, Луну многие миллионы лет бомбардировали астероиды. Примерно 10-15% всех лунных кратеров содержат обломки упавших астероидов, так называемого М-класса. Эти обломки включают никель, кобальт, элементы платиновой группы, редкие и редкоземельные металлы.
По расчетам, один металлический астероид диаметром 1,5 километра, упавший на Луну, может содержать элементы на сумму до 1,2 квадриллиона рублей, с учетом современной рыночной оценки. Даже если останется лишь 1% массы астероида после столкновения, стоимость сохраненных ресурсов составит 12 триллионов рублей! При этом сырье находится на поверхности уже раздробленным. Добыча не требует шахт и других горных методов.
Регулярная транспортировка лунных ресурсов на Землю может быть выгодным коммерческим предприятием. Один астероид способен удовлетворить потребности человечества в никеле на 2 тысячи лет и кобальта на 10 тысяч лет.
По современным прогнозам аналитиков, запасы платины, меди и никеля на Земле будут исчерпаны через 40 лет или даже раньше. При растущем спросе на эти металлы, их дефицит может сдержать развитие высокотехнологичных промышленных отраслей. Именно поэтому экономически развитые страны ставят на Луну свой интерес. Исследование её ресурсов имеет не только научное значение, но и большой практический потенциал.
— Для чего на «Луне-25» предусмотрен мониторинг лунной пыли?
— Даже несмотря на то, что чаще всего говорят о поисках воды в рамках исследований «Луны-25», мониторинг лунной пыли играет значительную роль и заслуживает внимания. Лунная пыль — это явление самое загадочное и обманчивое среди всех известных аспектов лунной среды. Астронавты США, которые посещали Луну с 1969 по 1972 годы, столкнулись с её агрессивными свойствами. Все 12 человек, отправившихся на Луну, отмечали проблемы, вызванные мельчайшими и всепроникающими частицами пыли.
Лунная пыль оказалась крайне абразивной. После работы в открытом пространстве пыль образовывала царапины на приборах и солнцезащитных козырьках скафандров до такой степени, что показания становились нечитаемыми. Скафандры и перчатки были изношены настолько, что теряли свою герметичность. Попав внутрь космического корабля, пыль распространялась по всему объему. У астронавтов возникали раздражения кожи и глаз, проблемы с дыханием. Пыль проникала даже сквозь одежду, а после снятия её, тела людей были покрыты слоем пыли.
Американцы так и не смогли нейтрализовать или хотя бы уменьшить влияние лунной пыли в ходе программы «Аполлон». Командир последней миссии «Аполлон-17» Юджин Сернан выразил свою позицию относительно этого явления: «Я думаю, что пыль — одно из главных ограничений нашей работы на Луне. Мы можем преодолеть другие физиологические, физические или механические проблемы, кроме пыли».
Зачем все это? Если мы планируем интенсивное исследование и освоение Луны, нам необходимо более глубокое понимание поведения лунной пыли и плазменных процессов. Необходимо изучить свойства пылевых частиц, их воздействие на различные поверхности, материалы, системы и устройства, а также герметичные соединения. В будущем потребуются рекомендации по снижению воздействия лунной пыли не только на инженерные системы, но и на здоровье человека.
Именно поэтому в состав научной аппаратуры «Луны-25» включен прибор мониторинга пыли (ПмЛ). Он будет регистрировать партиклы пыли, летящие вокруг посадочного аппарата, определять их скорость, заряд и массу. Кроме того, этот прибор будет измерять характеристики плазмы вблизи поверхности Луны.
— Какие ещё аппараты следуют за «Луной-25»?
— В рамках текущей программы исследования Луны запланированы полёты трех посадочных аппаратов и одного орбитального аппарата. Каждый из них будет оборудован научным инструментом для изучения динамики лунной пыли и характеристик плазменно-пылевой экзосферы.
После «Луны-25» на арену выйдет «Луна-26». Этот аппарат станет спутником Луны, занимающим полярную орбиту. Затем последует «Луна-27» — более сложная посадочная станция с буровой установкой. Она должна будет достать грунт с глубины около метра и передать его на анализ.
В конечном итоге, «Луна-28» привезет полярный грунт на Землю, сохраняя все летучие компоненты, включая водяной лед.
