100 великих тайн космонавтики - Станислав Славин

Только вот где взять гелий-3 в достаточных количествах? На Земле его практически нет. Гелий, хотя и постоянно выбрасывается в атмосферу в результате радиоактивных процессов в недрах Земли, не задерживается и быстро улетает в космическое пространство. А изотопа гелия-3 там вообще нет. Правда, его достаточно много в солнечном ветре, но он через радиационные пояса Земли и ее атмосферу практически до нас не доходит. Потому взгляды энергетиков и обратились к Луне.

Когда в руках ученых оказался лунный грунт, выяснилось, что в поверхностной породе, реголите, гелия-3 содержится сотая доля грамма на тонну. А всего на Луне этого изотопа может оказаться около миллиона тонн! Если бы весь этот запас удалось превратить в энергию, землянам хватило бы ее на 10 тысяч лет. На один год нам потребовалось бы около 100 т гелия-3. Это примерно четыре рейса с Луны «челноков» типа шаттл.

Правда, до погрузки на космический грузовик нужно этот изотоп добыть, переработав прямо на Луне десятки тысяч тонн реголита. Сегодня эта задача невыполнима. Однако академик РАН, член бюро Совета по космосу Эрик Галимов считает, что доставка гелия-3 с Луны «может стать реальностью уже через 30–40 лет», если работы в этом направлении начать уже сегодня. По его словам, на разработку программы по добыче гелия-3 потребуется 25–30 миллионов долларов. Не так уж много по космическим меркам. Да и по земным тоже, если учесть, что ликвидация последствий аварии на японской АЭС «Фукусима-1» обойдется намного дороже. И ныне пока никто не берется даже сказать насколько…

А вот гелий-3 для термоядерного синтеза является идеальным топливом. При его использовании не возникает радиации, поэтому не встает проблемы захоронения ядерных отходов.

Эксперты РКК «Энергия» даже как-то брались создать постоянную станцию на Луне уже к 2015 году, а с 2020 года начать промышленную добычу на спутнике Земли гелия-3. Но этот уж они хватили через край. Столь оптимичстический вариант развития событий возможен, наверное, лишь в том случае, если бы человечество бросило заниматься всякого рода войнами, текущими делами и все средства, силы и производственные мощности направило бы лишь реализацию этой программы.

Тогда, глядишь, и роль МКС намного возросла. И работы по созданию пилотируемых кораблей нового поколения и межорбитальных буксиров типа «Паром» намного ускорились бы.

Во всяком случае, по мнению специалистов ведущего космического предприятия России, Центра имени М. В. Хруничева, колонизация других планет должна начаться с создания сборочной платформы на низкой околоземной орбите. Именно на этой станции-верфи из отдельных модулей будут строиться межпланетные корабли примерно по той же технологии, как создавалась нынешняя Международная космическая станция (МКС).

Следующий этап — развертывание лунной орбитальной станции. База на орбите нашего естественного спутника позволит исследовать Луну и управлять автоматами на ее поверхности без запаздывания сигнала (до Земли сигнал идет чуть более секунды).

Государственный космический научно-производственный центр им. М. В. Хруничева

Кроме того, именно с лунной станции будут впоследствии осуществляться высадки в различные районы Луны. Затем в наиболее интересных с точки зрения науки областях Луны будут созданы посещаемые базы.

Со временем базы станут постоянно обитаемыми, и начнется следующий этап — создание рудников, заводов-автоматов по переработке местных ресурсов для жизнеобеспечения космонавтов и заправки кораблей.

Специалисты Центра имени Хруничева предполагают осуществлять запуски ракет по «лунной программе» с нового космодрома Восточный, сооружение которого планируется завершить в 2013 году. Расположенный в Амурской области, на российском Дальнем Востоке, новый гигантский космический центр в перспективе заменит Байконур в Казахстане.

«Новый космодром позволит гарантировать независимость космических исследований России и ее участие на равных в международных космических проектах», — заметил по этому поводу Виктор Ремишевский, заместитель директора Российского федерального космического агентства «Роскосмос».

К Луне — наперегонки?

Кроме нас к естественному спутнику Земли рвутся китайцы, корейцы, японцы… Так, 1 декабря 2010 года, в честь 61-й годовщины создания КНР, китайцы запустили второй космический зонд для исследования Луны. «Аппарат открывает дорогу для последующей высадки на естественный спутник Земли, а также для проведения космических исследований», — пояснил в день запуска представитель космического ведомства Китая. Далее Пекин предусматривает осуществление первого беспилотного полета на Луну в 2013 году; высадку предполагается совершить в Бухте Радуг.

Интересно, что специалисты КНР уже сегодня всерьез думают над тем, как возводить лунные постройки. Говорят, они собираются их просто… выращивать. Желая найти способ сократить расходы на лунное строительство, ученые Поднебесной вывели бактерию способную существовать и размножаться при очень высоких (+200 °C) и очень низких, вплоть до абсолютного нуля, температурных режимах. Используя в качестве пищи для роста и деления некий порошок, бактерии могут очень быстро заполнять опалубку веществом, похожим на строительную пену. Перестав получать пищу, бактерии гибнут, а получившаяся пена застывает, образуя состав, схожий с бетоном.

Свои космические программы имеют также специалисты Японии и Южной Кореи. Сеул планирует построить с помощью России ракету к 2018 году и к 2025 году отправить на Луну первые спутники. А японец Ацуо Таканиши из Университета Васэда и его коллеги разработали программу для изучения походки человекоподобного устройства WABIAN-2R по Луне. Этот робот высотой 1,5 м и весом 64,5 кг предназначен для помощи людям в повседневной жизни. Выяснилось, что робот в принципе способен прыгать по лунной поверхности без потери равновесия на высоту до 1,5 м. Такие роботы предлагаются Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) как альтернатива традиционным колесным луноходам и марсоходам.

Человекоподобное устройство WABIAN-2R

А вот американцы вернуться на Луну пока особенно не торопятся. Из-за финансового кризиса президенту Бараку Обаме пришлось приостановить освоение Луны в рамках проекта Constellation, начатого Джорджем Бушем в 2004 году. До лучших времен отложено и сооружение ракетных носителей нового поколения, а также обитаемого модуля космического корабля Orion, на что уже было потрачено 9 миллиардов долларов.

Тем не менее во многих проектах по освоению Луны и Марса говорится о том, что на планетах будут построены здания (а то и целые комплексы), но никто особо не уточняет, а из чего они будут сделаны. Ведь привезти с Земли все стройматериалы не получится. Специалисты из политехнического института Виржинии, похоже, нашли ответ на этот вопрос.

Идейный вдохновитель проекта — профессор Кэтрин Логан. Поначалу, правда, она разрабатывала новую танковую броню. Для этого она смешивала алюминиевую пудру и керамические материалы, которые в ходе реакции сплавлялись воедино. «Позже я предположила, что подобный опыт можно использовать для создания конструкционных материалов для Луны», — сказала Кэтрин.

Конечно же, реголита (лунного грунта) у научной группы под руководством Эрика Файерсона не было, поэтому в качестве замены ученые использовали синтетический аналог — вулканический пепел, перемешанный с различными минералами и базальтом.

В ходе эксперимента искусственный реголит и алюминиевая пудра были смешаны и помещены в тигель. Нагревание смеси до 1500 °C привело к экзотермической реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). В результате получились монолитные блоки (13 × 6,5 × 2,5 см, весом 57 г). Из них и предполагается вести строительство инопланетных жилищ.

Проект по созданию инопланетных «кирпичей» завоевал приз исследовательского центра PISCES (Pacific International Space Center for Exploration Systems). Ведь кирпичи не только прочны, но их не надо скреплять цементом или гвоздями. Кирпичи сплавляются в считаные минуты сваркой, что значительно сократит затраты времени на строительство.

Еще один интересный проект предложен Джином Джакомелли из Университета Аризоны. Им и его коллегами создана звездообразная надувная теплица, которая может быть развернута в автоматическом режиме, засыпана лунным грунтом для защиты от космических лучей и микрометеоритов и в дальнейшем будет обслуживаться роботами. «Астронавтам некогда будем самим копаться на грядках, — полагает Джин. — А везти, скажем, томаты с Земли — это очень дорого…»

…Окончательную точку в этой истории, похоже, поставят китайцы. Да-да, не удивляйтесь. Согласно планам, обнародованным недавно информационным агентством Синхуа, китайские тайкунавты в течение 10 ближайших лет намерены высадиться на Луне. Вот тогда-то мы, возможно, и узнаем, чьи следы они найдут на поверхности Селены. И обнаружат ли что-либо вообще?