Первая российская лунная станция «Луна-25» готова к вакуумным испытаниям
История вопроса
В России принята концепция изучения Луны, которая включает в себя три этапа. На первом этапе предполагается исследование спутника Земли в беспилотном режиме. Этап включает в себя отправку к Луне автоматических исследовательских станций Луна-25, 26, 27, 28. Причем ранее сообщалось, что Луна-25 уже практически готова для выполнения миссии на Луне.
Кроме автоматических станций, на первом этапе российской лунной программы запланирован облет планеты кораблем «Федерация» в автоматическом режиме. Целью этапа является разведывание обстановки и подготовка дальнейших шагов в освоении Луны.
Ключевым событием этапа станет создание на орбите Луны орбитальной станции. Для её постройки могут быть использованы российские элементы МКС, в частности узловой модуль, транспортный корабль и научно-энергетический модуль. Этап рассчитан на период 2021–2025 годов.
Вторым этапом российского плана является пилотируемое исследование Луны, финальной точкой этапа станет высадка российских космонавтов на поверхности спутника Земли. Этап продлится с 2025 по 2035 год. Высадка намечена после 2030 года.
Наконец, на третьем этапе запланировано создание на Луне посещаемой лунной базы. На Луне намечено построить две обсерватории для наблюдения за космическим пространством, технологический комплекс по добыче водяного льда и получению из него кислородно-водородного топлива.
Концепция освоения Луны обнародована 28 ноября 2018 года. Президент РАН Александр Сергеев заявил на заседании Совета РАН по космосу с участием главы госкорпорации Дмитрия Рогозина: «Вопросы освоения Луны сейчас возглавляют повестку дня нашего Совета по космосу».
Сергеев также отметил, что масштабная и прорывная программа освоения Луны может стать одним из проектов, «которые могут сплотить общество и научное сообщество».
Напомним, последний крупный шаг в освоении Луны был сделан Россией (тогда СССР) в 1976 году, когда к спутнику Земли была отправлена автоматическая станция Луна-24. С её помощью были получены доказательства наличия на Луне воды.
А вот какие были планы в ноябре 2014 года
Станции РФ на Луне подпитаются от оружейного плутония
Россия в будущих посадочных станциях на Луне собирается в качестве источника электроэнергии использовать оружейный плутоний. Об этом директор Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) Лев Зеленый сообщил, выступая в Московском планетарии, передает ТАСС.
«Я очень большой сторонник использовать его (оружейный плутоний — прим. «Ленты.ру»), и во всех наших лунных станциях будет использоваться изотопный источник излучения. Нам не хватит солнечной энергии», — сообщил Зеленый (источники, работающие на плутонии, будут дополнять обычные солнечные батареи).
Ядерным «аккумулятором», по словам ученого, оснастят космические аппараты «Луна-25» и «Луна-27». Их высадку планируется произвести на полюсах спутника Земли. Ранее российский плутоний нашел применение в первом китайском луноходе «Юйту» («Нефритовый заяц»).
Использование оружейного плутония и технологии, с ними связанные, являются преимуществом России по сравнению со странами Европы и США, у которых, по словам Зеленого, «какая-то странная боязнь всех ионизирующих излучений».
Он также отметил, что украинские и другие иностранные ученые принимают участие в работе над датчиком электромагнитных волн LEMI для миссии «Луна-26». «Мы не чувствуем каких-то изменений. Научные связи, особенно в космической сфере, переживали самые худшие времена холодной войны», — сказал Зеленый.
Созданием аппаратов «Луна-25», «Луна-26»и «Луна-27» занимается Научно-производственное объединение имени Лавочкина. ИКИ РАН отвечает за создание научного оборудования, которое предполагается установить на них. Отправка аппаратов к Луне запланирована на 2017, 2018 и 2019 годы соответственно. Срок службы «Луна-25» и «Луна-27» оценивается в один год, а «Луна-26» будет в течение двух лет спутником Земли.
Как видим планы восьми летней давности по понятным причинам отодвинулись уже почти на пять лет. Интересно может ли привести к последствиям взрыв элемента питания в случаи нештатной ситуации?
Вернемся к текущей ситуации
Российская межпланетная станция «Луна-25» отправлена в Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности (НИЦ РКП) для проведения испытаний в вакуумной камере. Об этом 14 июня сообщает пресс-служба государственной корпорации «Роскосмос».
Целью испытаний является проверка функционирования всех систем станции в условиях, максимально приближенных к космической среде. Во время выполнения своей миссии аппарат будет подвергаться большим перепадам температуры, а также будет находиться в среде с очень низким давлением.
После проведения испытаний межпланетную станцию вернут в Научно-производственное объединение имени С. А. Лавочкина, где специалисты предприятия приступят к завершающему этапу создания космического аппарата. «Луна-25» будет готова к отправке на космодром к концу лета 2022 года.
Напомним, что «Луна-25» станет первой межпланетной станцией для постсоветской космонавтики. Полетом этого аппарата будет открыта российская программа освоения Луны, в рамках которой предполагается создание лунной базы в околополярных областях Луны. С этой целью «Луна-25» проведет отработку базовых технологий мягкой посадки, а также проведет контактное изучение лунного грунта.
Как сообщалось ранее, запуск аппарата «Луна-25» запланирован на 22 августа этого года с космодрома Восточный (пусковое окно до октября 2022 года). Перелет продлится примерно 4-5 суток, и впервые в истории аппарат прилунится не в экваториальной области Луны, а в районе ее Южного полюса, примерно на широте 70 градусов. Если сравнить с Землей, то в этом месте в южном полушарии нашей планеты находится российская антарктическая станция «Новолазаревская».
Почему такое малоизученное место посадки, и чем так интересны полярные районы Луны? Дело в том, что именно там российский нейтронный телескоп ЛЕНД, установленный на американском «Лунном разведывательном орбитере», обнаружил много различных соединений космического происхождения: от воды до сложных молекул. Когда-то они прилетели на Луну с кометами. В вечной мерзлоте лунного полюса, как в большом природном холодильнике, они накапливались и сохранялись сотни миллионов лет. Это те самые соединения, которые 4,5 млрд лет назад попали на Землю. Возможно, что наша планета оказалась более гостеприимной, и в земном океане благодаря этим маленьким космическим «гостям» зародилась жизнь. Таким образом, миссия «Луна-25» может пролить свет на вопросы, связанные с происхождением и эволюцией Луны, Земли и в целом Солнечной системы.
Интерес к полярным областям Луны объясняется и более прикладными задачами. Именно здесь в будущем может быть создана постоянная лунная станция. Наличие замерзшей воды избавит от необходимости доставлять ее с Земли. Вода потребуется и для добычи кислорода, а в перспективе – и водородного горючего.
«Луна-25», как ожидается, будет хорошо «вооружена» научно – масса комплекта исследовательских приборов составит около 30 кг. Главная цель – это изучение грунта контактным методом. Специальный ковш зачерпнет лунную породу с глубины 15-30 см и переложит ее в прибор-анализатор, который прямо на месте определит состав породы. Приборы на борту аппарата также позволят оценить радиационный фон и состав атмосферы Луны.
Главный космический старт года
Посадка спускаемого зонда «Луны-25» будет проходить по сценарию последних советских миссий. Аппарат будет двигаться по низкой полярной орбите вокруг Луны, а затем совершит торможение и вертикальный спуск.
Мягкую посадку станции должен обеспечить доплеровский измеритель скорости и дальности (ДИСД-ЛР) разработки концерна «Вега» (входит в холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех). Прибор ДИСД-ЛР создается в условиях импортозамещения, отмечают разработчики.
Не только концерн «Вега» осуществляет поставки ключевых приборов для проекта «Луна-25», но и некоторые другие предприятия Ростеха. К примеру, обнинская «Технология» для «Луны-25» изготовила более 80 комплектующих, в числе которых – корпус и облегченные каркасы солнечных батарей, радиаторы системы терморегулирования и элементы конструкционных креплений из композитов.
Отказ европейских партнеров от участия в сотрудничестве по проекту «Луна-25» никак не повлияет на его реализацию, уверены в «Роскосмосе». Таким образом, есть все шансы, что в этом году мы станем свидетелями запуска одной из важнейших космических миссий за последние годы. «Луна-25» положит начало новым лунным миссиям. Следующая станция «Луна-26» должна заняться картографированием минералогического состава Луны, топографией поверхности спутника. В рамках миссии «Луна-27» запланировано более детальное изучение реголита, а завершающая миссия «Луна-28» должна будет ответить на главный вопрос – пригоден ли лунный грунт для строительства обитаемой станции и оранжерей.
А вот что в 2014 году наши «партнеры» планировала при освоении Луны.
По сей день вся экономическая деятельность человечества зависит от материальных и энергетических ресурсов одной планеты, что, в общем, объяснимо. Но, возможно, с дальнейшим освоением космоса ситуация изменится, и наша закрытая планетарная экономика получит доступ к неограниченному количеству сырья и энергии (зачем?).
Вечером поднимите взгляд на Луну, и вашим глазам откроется вероятное решение проблемы. Ближайшему космическому соседу Земли отведена важная роль, и несколько частных компаний были созданы, чтобы проверить имеющиеся возможности.
Следует отметить, что даже сегодня, через сорок лет после программы «Аполлон», мы не располагаем точными знаниями о экономическом потенциале Луны. Для сбора информации необходима более серьезная программа исследований, чем существующие. Отчасти поэтому предлагаемые будущие лунные экспедиции, такие как недавно объявленная «Лунная миссия-1», очень важны.
Тем не менее, пока, после четырех десятилетий, мы все еще не имеем достаточно сведений для предварительной оценки потенциала лунных ресурсов. Следует различать три возможных сценария использования:
Глубокое бурение
- Мы можем использовать лунные ресурсы для для ускорения исследования и для развития экономики самой Луны. Эта концепция обычно называется «Использование ресурсов на месте добычи», или ISRU.
- Мы можем использовать эти ресурсы для научного и экономического развития как Луны, так и Земли, и будущего исследования других районов Солнечной системы.
- Мы можем взвесить возможность доставки лунных ресурсов на Землю и включения их напрямую в глобальную экономику.
Недавняя работа показала, что Луна имеет достаточно ресурсов для концепции ISRU. В связи с этим самым важным представляется наличие льда и других летучих веществ в вечно темных и холодных кратерах на полюсах Луны. Лед необходим как источник воды для поддержания существования людей, но он к тому же еще и источник кислорода, который требуется не только для поддержки жизни, но и как окислитель ракетного топлива, и водорода, который используется в качестве такого топлива.
Со времен экспедиций «Аполлонов» известно, что на Луне, помимо льда, есть вещества, принесенные солнечным ветром, в том числе, водород, гелий, углерод, азот, а на высоких широтах — гидроксид и, возможно, вода. Эти ресурсы можно добывать в соответствии с концепцией ISRU.
ISRU, безусловно, обогатит науку, но экономическую выгоду начнет приносить только после включения своих плодов в глобальную экономику. Тут вступает в игру второй сценарий.
Золотое топливо
Наша земная цивилизация уже в значительной мере зависит от орбитальных спутников для коммуникации, навигации, прогнозировании погоды и управления ресурсами. Зависимость будет увеличиваться. Высокая стоимость спутников связана с большими расходами на запуск и с тем, что неисправный спутник невозможно починить на орбите. Доступность ресурсов в условиях низкой лунной гравитации позволит сократить расходы экономического развития орбитального пространства. Краткосрочные поставки с Луны в лунно-земную инфраструктуру могут включать водород и кислород для ракетного топлива.
Вдобавок, лунные скалы и почва богаты потенциально полезными, но тяжелыми (поэтому их отправка с Земли дорога) материалами, например, магнием, алюминием, кремнием, железом и титаном. Следовательно, в случае развития лунной промышленной инфраструктуры, Луна сможет поставлять на орбиту Земли более сложную продукцию. К примеру, титановые и алюминиевые сплавы для модулей и кремниевые панели для солнечных батарей. Эти материалы лучше добывать и производить на Луне, так как их доставка с лунной поверхности на земную орбиту в двадцать раз дешевле доставки с земной поверхности.
Назад на Землю
Все это может воодушевить любую компанию, подумывающую о начале добычи полезных ископаемых на Луне. Но возможности для прямой интеграции лунных ресурсов в земную экономику на поверхности, а не на орбите, ограничены. На Земле хватает тех же веществ, что и на Луне, многие из них сконцентрированы в руду, и для их добычи создана развития инфраструктура.
Нередко в качестве примера исключения приводят изотоп гелия — гелий-3. Это вещество занесено на Луну солнечным ветром. Его считают потенциальным будущим топливом для реакторов термоядерного синтеза. Однако таких реакторов пока нет, а концентрация гелия-3 в лунной почве очень мала, примерно в массе 10 частей на миллиард. То есть, для организации поставок топлива в существенном объеме на Землю ежегодно придется обработать сотни квадратных километров лунной поверхности.
Элементы платиновой группы представляют собой другие возможные материалы, которые выгодно поставлять на Землю. Их стоимость сегодня составляет 20.000-50.000 долларов за килограмм. Их можно добыть из железных метеоритов, уцелевших после столкновения с лунной поверхностью. Помимо этого, интерес могут представлять редкоземельные элементы, сконцентрированные в некоторых районах Луны, если однажды экологический ущерб от их добычи на Земле станет слишком высоким.
Разгонные блоки
Изучив все сведения, трудно указать на один лунный ресурс достаточной ценности для поддержки собственной добывающей промышленности. Простых решений нет. Тем не менее, Луна изобилует сырьем, представляющим потенциальный экономический интерес.
Нам нужно подумать о иерархии будущих шагов. Вначале лунные материалы используются для поддержании человеческой деятельности на самой Луне. Затем постепенно лунные ресурсы заложат основу будущей промышленности Лунно-Земной системы. В дальнейшем постепенное расширение доступа к материалам Луны позволит «разогнать» самодостаточную опирающуюся на космос экономику, от которой выиграет глобальная экономическая система.
А вот такими, в тот же год были наши планы
Российские ученые рассказали о планах добывать полезные ископаемые на Луне. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на текст проекта долгосрочной программы освоения дальнего космоса, направленной на согласование в правительство.
По мнению ученых, добывать ресурсы на спутнике Земли не труднее, чем в условиях Арктики или Антарктики. «Луна — ближайший источник внеземного вещества, полезных ископаемых, минералов, летучих соединений, воды. Ближайший и пока единственно доступный человеку. Доступность ресурсов Арктики и Антарктики сопоставима с доступностью ресурсов Луны», — сообщается в тексте проекта.
Также это позволит, по мнению авторов проекта, снизить нагрузку на экологию Земли путем переноса опасных производств на спутник планеты. «Такие решения просматриваются», — уточняется в документе.
Освоение Луны российской стороной, как ожидается, начнется с разворачивания на спутнике базовой станции, включающей в себя энергетическую установку, экспериментальный и жилой модули, а также группировки транспортных средств (луноходов и лунолетов).
Первый пилотируемый полет на Луну, согласно проекту, запланирован на 2028 год. «По мере развития космической деятельности России лунный полигон будет постепенно преобразовываться в лунную базу, вокруг которой будет постепенно наращиваться исследовательская и обеспечивающая инфраструктура», — сообщается в проекте.
Планируется, что первые два десятилетия спутник Земли будут посещать экспедиции, которые займутся налаживание инфраструктуры лунной базы, в частности, обустройством рядом с ней астрономической обсерватории.
В подготовке документа приняли участие специалисты Роскосмоса, «Росатома», Института космических исследований Российской академии наук, Курчатовского институт и ЦНИИмаша.
На лунную программу, рассчитанную до 2050 года, в рамках проекта планируется потратить 12,5 триллиона рублей. Десять процентов из этой суммы пойдет на создание космической техники, а остальное — на обеспечение соответствующей инфраструктуры. Планы создания лунной базы выдвигаются и британскими учеными, которые также собираются организовать на спутнике астрономическую обсерваторию.
Освоением Луны собирает заняться и Китай. Так, для полетов к ней он собирается к 2030 году разработать сверхтяжелую ракету-носитель грузоподъемностью до 130 тонн на низкой околоземной орбите. США, в отличие от Китая и России, собираются осваивать Марс: с этой целью они 5 декабря провели успешные испытания многоразового космического корабля Orion, который НАСА собирается использовать для транспортировки астронавтов к красной планете.
В начале 2018 года, российские ученые придумали, как освоить спутник Земли - Луна станет прииском
Создание лунного робота с особым, российским искусственным интеллектом… Более эффективные способы добычи воды из реголита… Необходимость разработки закона РФ, позволяющего отечественным частным компаниям вести добычу полезных ископаемых на ближайшем спутнике Земли. Об этом говорили во вторник члены Клуба космических горных старателей в Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС».
В клубе — крайне неравнодушные к продвижению отечественных технологий ученые из Горного института, Томского госуниверситета и Томского университета систем управления и радиоэлектроники, а также представители частных заинтересованных фирм. Их «круглый стол» был посвящен двум аспектам.
Первым стало международное космическое право. Сегодня в сфере освоения космоса действуют два основных международных документа: договор о космосе 1967 года и соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах, подписанное в 1979 году. Они говорят о том, что каждая страна имеет право на проведение исследований космоса, но ни одно государство не может присваивать себе какое-либо космическое тело или его богатства. Однако в 2015 году США подписали акт о космической конкурентоспособности, регулирующий добычу полезных ископаемых на астероидах. Согласно этому документу частные компании могут оставлять себе добытые в космосе ресурсы и государство не будет их изымать. В 2017 году аналогичную норму приняли в Люксембурге…
По мнению членов «круглого стола», эти самовольные национальные акты идут вразрез с вышеупомянутыми международными договоренностями. В России же, где нет аналогичных призывов к своим ученым, нет и инвесторов, готовых вкладываться в развитие «чего-то там далекого», да еще и запрещенного для добычи. Поэтому «старатели», собравшиеся в НИТУ «МИСиС», решили как можно быстрее создать проект своего российского закона.
— На Западе начались активные инвестиции в космическое горное дело, — говорит представитель Клуба горных старателей. — Мы тоже должны создать свой норматив, который, с одной стороны, не нарушал бы существующих запретов на вывоз космических ископаемых, с другой — позволил бы нашим специалистам наработать свой задел по технологиям.
Второй аспект беседы касался собственно технологий. Если в прошлом году «старатели» обсуждали тему создания искусственного лунного грунта и его анализатора, в этом пошли дальше — рассказали о прототипе лунного робота для добычи реголита и извлечения из него воды.
В реальности луноход будет перемещаться по лунному грунту и вести разведочное бурение. Для его прототипа «Луной» станет лаборатория Горного института НИТУ «МИСиС» в Москве, а центр управления полетом расположится в Томске. Сигнал из Томска на «Луну» (то есть в Москву) и обратно будет проходить через настоящий космический спутник связи, причем сигнал планируется искусственно задерживать, чтобы имитировать реальную межпланетную связь. Во время таких пауз луноход не будет простаивать — «свободное время» необходимо для принятия им самостоятельных решений.
— Представьте, что, перемещаясь по Луне, робот окажется перед глубоким кратером или камнем, а до прихода очередной команды с Земли еще десятки минут, — говорят создатели проекта. — На этот случай робот-луноход будет снабжен искусственным интеллектом, чтобы самому быстро принять максимально правильное решение.
Разработчики предполагают, что именно «мозги» прототипа и сделают его конкурентоспособным перед западными аналогами. Немаловажен также и небольшой вес их изделия, ведь доставка каждого кг на Луну стоит 30 тысяч долларов.
Наряду с этим ученые планируют опробовать технологию по плазменному «испарению» горной породы. В результате такого «испарения» образуется вода и интраметаллиды (химические соединения двух и более металлов), которые можно использовать как порошки для 3D-принтеров.
По словам ученых, эту технологию можно применять прямо на космических объектах (например, на астероидах и Луне) и получать материалы для создания космической инфраструктуры: складов, заводов, поселений. К слову, наши технологии по получению воды из реголита по эффективности уже опережают американские в тысячи раз.
И снова вернемся в сегодняшний день
Ученые из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук впервые доказали наличие собственного источника воды на Луне. Ранее следы присутствия воды были обнаружены в образцах лунного грунта, собранного аппаратом «Чанъэ-5», сообщает Nature Communication.
Пробы грунта были взяты на территории Океана бурь – крупнейшей лунной равнины, расположенной в западной части видимой стороны спутника. Наличие воды подтвердил и бортовой спектральный анализ, и исследования в лаборатории. Но ученые не могли достоверно назвать источник воды – возможно, она поступила на лунную поверхность откуда-то извне.
Новая научная работа подтвердила, что вода появилась из недр самого спутника. Спускаемый аппарат «Чанъэ-5» выявил в среднем 30 частей гидроксила на миллион в горных породах и почве Луны. Эти молекулы, состоящие из одного атома водорода и одного атома кислорода, являются основным компонентом воды. Они также представляют собой наиболее распространенный результат химической реакции молекул воды с другими веществами.
Образцы были собраны в самое жаркое время лунного дня, когда температура достигала 90 градусов Цельсия. Ученые полагали, что поверхность будет совершенно сухой. В тот период также отмечалось ослабление солнечных ветров, которые могли принести воду на лунную поверхность.
Молекулы гидроксила содержались, в основном, в апатите, кристаллическом и богатом фосфатами минерале, который естественным образом зарождается на Луне и на Земле. Выявив следы воды, исследователи пришли к выводу, что она не могла поступить из какого-либо внешнего источника.
«Этот избыток гидроксила является местным, демонстрируя присутствие внутренней воды лунного происхождения в лунных образцах «Чанъэ-5», и эта вода сыграла важную роль в формировании и кристаллизации поздней лунной базальтовой магмы», – заключили авторы.
Что еще ждать в 2022 году
2022 год впору объявлять годом Луны — так много ожидается экспедиций на спутник Земли. Миссия NASA, названная «Артемида I», положит начало программе, цель которой — высадка человека на Луне. Другая миссия NASA, Capstone,— первый шаг к созданию постоянной станции на лунной орбите.
Третью лунную миссию осуществит Индия — корабль «Чандраяан-3» должен доставить на Луну спускаемый аппарат, первый в индийской космической истории.
Япония также собирается доставить на Луну спускаемый аппарат, программа называется SLIM.
К лунной программе планирует приступить и Россия — в продолжение советских традиций аппарат получит название «Луна-25». (Предыдущий аппарат, «Луна-24», летал к спутнику Земли в 1976 году.)
Наконец, Южная Корея запустит на лунную орбиту первый корабль — «Следопыт».
Помимо государственных лунных программ ожидаются и частные. Японская компания отправит на корабле Hakuto-R луноход «Рашид» (в переводе «предводитель» или «идущий путем Аллаха»), созданный в Объединенных Арабских Эмиратах.
Две американские компании, Astrobotic Technology и Intuitive Machines in Houston, проведут испытания аппаратов, которые позволят доставить на лунную поверхность приборы NASA.
Выскажу свое оценочное суждение
Не разобравшись с проблемами на Земле, не изучив как устроена земля и океаны. Алчная часть человечества, рискуя нарушить природную космическую гармонию, как болезнь — рак, пытается своими метастазами поразить все до чего может дотянуться. Разве счастье любой ценой достигать материальных благ?
А может стоило бы вначале разобраться в себе, в своих семи телах, шесть из которых не материальны? Почему и как Луна влияет на отливы и приливы океанов (воду)? Напомню, что человек состоит на 80% из воды. Не управляет ли , или программирует нас Луна? Почему и как влияет Луна на женские циклы? Как так получается что Луна в зависимости от своей фазы изменяет состав крови каждого из нас.
Не напоминаем ли мы стоя на пороге ядерной войны и пытаясь залезть на Луну — обезьяну с гранатой?