Юрий Костицын: лунной программы у России нет, есть только концепция

11.12.2018



Ученые ряда стран, в частности, России, США и Китая, вновь возвращаются к разработке и реализации проектов по исследованию и освоению Луны, главным образом касающихся запуска к спутнику Земли пилотируемых модулей. Двадцать восьмого октября состоялось совместное заседание РАН и Роскосмоса, на котором была обсуждена концепция российской лунной программы. После завершения в 1975 году программы США по пилотируемым высадкам астронавтов на Луну "Аполлон", после запуска к ней последней советской межпланетной автоматической станции "Луна-24" в 1976 году, работы по исследованию Луны остаются по большей части замороженными вот уже более 40 лет. О том, в чем плюсы и минусы озвученной российскими учеными концепции по исследованию и освоению Луны, каковы главные доказательства того, что астронавты НАСА в 1969-1972 годах действительно высаживались на Луну, что даст человечеству ее покорение, в интервью корреспонденту РИА Новости Ирине Альшаевой рассказал директор Института геохимии и аналитической химии РАН Юрий Костицын.

— В каком состоянии сегодня находится российская космическая программа? Насколько она конкурентна с программами NASA и ESA, в чем ее преимущества и недостатки с точки зрения реализации?

— Преимущества нашей космической программы обозначить сложно. Нам бы не отстать от своих западных коллег в практическом освоении космоса, в частности, мы много лет мечтаем о том, чтобы возобновить полеты к Луне и продолжить ее исследование, но дальше теории о том, чтобы послать на Луну пилотируемую миссию, дело не движется.

На данный момент с Луны взят грунт из девяти точек на ее поверхности – в трех из них еще в 1960-е годы побывали наши исследовательские аппараты, в шести – миссии в рамках программы "Аполлон" США в 1969-1972 годах. Но этих образцов для полного представления ученых о структуре Луны мало. К примеру, образцов лунного грунта с полюсов Луны у нас нет.

В научном сообществе давно ведутся разговоры о том, чтобы послать на Луну именно пилотируемую миссию, но, несмотря на то что она была включена в федеральную космическую программу, мы совершенно не готовы к этим полетам. Сегодня этот вопрос прорабатывается в теории, ведутся расчеты, создаются экспериментальные модули, но все еще очень далеко от реализации.

К примеру, запуск аппарата для исследования Луны "Луна-25" несколько раз переносился. На данный момент его запуск намечен на 2021 год. Далее в 2022-2024 годах планируется отправить к Луне еще несколько аппаратов, один из них после 2025 года доставит на Землю образцы лунного грунта.

Что касается американцев, то они сейчас очень увлечены Марсом. Одно время руководство NASA заявляло о том, что Луна для них – пройденный этап, но сейчас они понимают, что для того, чтобы отработать сложность программы посещения Марса, им лучше отправить "тренировочную" миссию на Луну. Сейчас они собираются отработать высадку на Луну с людьми и новым оборудованием, чтобы планировать далее полеты на Марс.

Самое сложное в осуществлении лунной программы то, что на Луну опасно отправлять людей из-за космической радиации, от которой до сих пор не создана защита.

— Почему вопрос освоения Луны вновь актуален? Сохраняется ли гонка между Россией и США в этом вопросе?

— Практическое освоение людьми Луны может дать очень многое для развития научно-технического прогресса. Ведь технологии, которые создаются для исследования и освоения нашего спутника, потом могут быть использованы в "земной" жизни – строительстве, медицине. Гонка за Луну сохраняется, для каждой участвующей в ней стране, в ней по-прежнему актуален вопрос первенства.

Однако, NASA настроено на сотрудничество с Роскосмосом. И у нас, и у американцев есть свои лунные проекты, но их предлагается реализовывать вместе. К примеру, наши западные коллеги говорят о том, чтобы совместно оборудовать российские и американские станции. В этом плане мы научились сотрудничать – так, на МКС давно работают вместе космонавты из разных стран. Сегодня нет антагонистской гонки за Луну и космос в целом между Россией и США, которая была в 60-х годах.

Но при этом и мы, и они понимаем, что вопрос первенства в покорении Луны важен и в плане престижа страны, и ее статуса в мире, и ее преимуществах при освоении спутника.

— Касаемо лунной программы, которую ранее обсудили представители РАН и Роскосмоса, на ваш взгляд, каковы ее главные плюсы и минусы?

— Начнем с того, что лунной программы у нас нет. На заседании РАН и Роскосмоса была представлена концепция того, что ученые могут предложить в вопросе исследования и освоения Луны. Но программа – это книга, в которой прописан каждый шаг ее реализации и обозначена стоимость. Пока то, что было обсуждено на заседании – не программа, а абстрактные планы. Однако предложение такой концепции и стремление ее реализации полезно для России и мира в целом.

Вслед за решением таких задач возникают новые технологические земные решения. К примеру, после того, как на Землю впервые был доставлен лунный грунт в 60-х годах, ученые стали изучать более активно и земное вещество и метеориты, появилось много новой информации о строении солнечной системы. Такие программы необходимы для стимулирования научно-технического прогресса.

— Как институт ГЕОХИ РАН участвует в разработке лунной программы?

— Конечно, наш институт участвует в разработке лунной программы, наши ученые вносят в нее предложения. У нас есть лаборатория, которая разрабатывает для будущего спускаемого лунного модуля аппарат для термических исследований. Также мы разрабатываем прибор для изучения состава газов, которые могут быть выделены из лунных пород в месте посадки модуля. Но эти проекты сейчас представляют собой макеты, к реальной их разработке мы приступим нескоро, так как не определена конкретная перспектива их использования. Кроме того, наши ученые работают над макетом тяжелого лунохода.

Ближайшая доставка образцов лунного вещества российскими аппаратами на Землю запланирована после 2025 год – это очень долго. При том, что у США и Китая в этом вопросе более сжатые сроки, вполне вероятно, что они нас обгонят.

— Каковы доказательства того, что американцы высадились на Луну в 1969-1972 годах? Могли ли они искусственно создать лунный грунт и использовать его как доказательство своего там присутствия?

— Вопрос, высаживались ли американцы на Луну в 1961-1972 годах, не спорный. Однако до сих пор в мире ведутся спекуляции на эту тему и преимущественно исходят от людей, которые никакого отношения к космосу не имеют. Вы ни от одного космонавта не услышите о том, что американцы на Луну не высаживались.

За разработкой и воплощением программы США "Аполлон" по пилотируемой высадке на Луну, запущенной в 1961 году, следили во всем мире, в том числе и в СССР. У американцев было семь лунных миссий с 1969 по 1972 годы, одна из них оказалась неудачной.

Пилотируемый космический корабль "Аполлон-13", запущенный на Луну 11 апреля 1970 года после предыдущих двух удачных миссий "Аполлон-11" и "Аполлон-12" потерпел аварию. На его борту повредился баллон с газом, вырвавшееся из него вещество нарушило обшивку корабля, стало струиться. Корабль закрутило, он стал неуправляем. Было принято решение продолжить полет к Луне, использовать ее гравитацию и вернуться на Землю, так как топлива на обратный путь к Земле могло не хватить. После этого инцидента американцы еще четыре раза высадились на Луне.

Подделать лунный грунт невозможно. Американцы за семь лунных миссий привезли на Землю около 300 килограмм грунта, преимущественно базальта. Он был исследован в лабораториях учеными из разных стран – Германии, Франции, СССР.

На Земле тоже есть базальты, но по химическому составу, свойствам, структуре они существенно отличаются от лунного. На Земле нет пород древнее трех-семи миллиардов лет, а американцы привезли вещество, возраст которого составляет более четырех миллиардов лет, что вплотную приближается к возрасту Солнечной системы.

Надо сказать, что и Земля и Луна возникли примерно в одно время, но на Земле не сохранились древние породы, так как они перерабатываются литосферными процессами.

На Земле породы изменяются за счет выветривания. Постоянно новое вещество, которое образуется на поверхности Земли, уходит в недра и там перерабатывается. Возникает своеобразный круговорот вещества и это приводит к исчезновению пород.

Породы на Земле гораздо моложе пород на Луне. К примеру, базальтам в Средней Сибири всего около 250 миллионов лет. А первых базальтов, которым должно быть 4-5 миллиардов лет, на Земле нет.

Кроме того, на Луне по-другому происходит выветривание из-за солнечного ветра. На Земле такого нет. Звуковые датчики, которые были установлены нами и американцами на Луне, постоянно фиксируют слабый треск. Это звук "ударов" частиц солнечного ветра о лунные породы, которые они дробят. Во многих местах Луна покрыта раздробленной породой – регалитом. Американцы доставили на Землю в том числе и его. Они набирали регалит и с самой поверхности Луны – с помощью специальной ткани, которую стлали на нее, скручивали и помещали в тубусы – и из глубины пород. Таким образом, стало возможным изучить и проследить хронологию процессов, происходящих в лунном грунте.

Американцы очень переживали, не собирается ли СССР устроить им на Луне подлянку — ведь одновременно с их миссией СССР запускал на Луну свои зонды. Конечно, у нас не было задачи им навредить, была – опередить. Инсценировать высадку американских астронавтов на Луну было бы сложнее и дороже, чем ее реально осуществить. В том числе и потому, что потом этот обман нужно было бы держать в секрете, что не представляется возможным. NASA могли бы засекретить свои материалы, но в реализации "Аполлона" участвовало много независимых фирм.

Сомнения мировой общественности в реальности высадок астронавтов на Луну вызвали документальные фильмы об этом. Американцы в них для наглядности использовали постановочные элементы, снятые на киностудии.

— Какие аппараты для исследования лунного грунта разрабатываются сегодня?

— Сейчас мы пользуемся преимущественно той техникой, которая была разработана еще в 1970-х годах для исследования лунного грунта. С того времени произошло взрывное развитие химико-аналитической техники, появилось множество принципиально новых приборов. Но это скорее не самостоятельные технические решения, а доработка, совершенствование советских приборов, которые используются учеными до сих пор. Это усовершенствование приборов приводит к тому, что они становятся гораздо точнее и чувствительнее.

Первые приборы ИСП-МС, позволяющие проводить исследования веществ методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (метод исследования вещества, основанный на определении отношения массы к заряду ионов, образующихся при ионизации — ред.), разработанные в 70-80 годах прошлого века, давали большую погрешность. Сейчас это самые точные приборы для изотопного изучения вещества. Суть работы ИСП-МС заключается в том, что в пламя прибора, температура которого около 10 тысяч градусов, помещается вещество. При такой температуре оно моментально ионизируется и становится возможно определить его состав на изотопном уровне. Это – прибор для лабораторного исследования вещества на Земле, но сейчас аналогичные разрабатываются и для исследований в космосе. Сложность работы такого аппарата в космосе состоит в том, что он должен быть полностью автоматизирован. Сложность же исследования таким прибором в лаборатории связана с тем, что, что для его работы нужно создавать условия вакуума. Создание подобного аппарата для исследования веществ в космосе должно снизить затраты на них.

— О чем может свидетельствовать обнаруженная на Луне вода? О чем позволяют говорить эти исследования?

— Еще в 1920-х годах основоположник современной космонавтики Константин Циолковский озвучил предположение о том, что на Луне может быть вода. Однако до сих пор этого материала у нас нет совсем, вода на Луне не исследована. Американские орбитальные спутники фиксируют повышенное ее содержание на полюсах Луны. Происхождение этой воды не установлено однозначно, ученые предполагают, что вода на Луне может иметь разную природу своего возникновения.

Дело в том, что полюса Луны более холодные, чем ее экваториальная часть, которая освещается Солнцем и прогревается до очень высоких температур. Если в недрах Луны есть вода, и она поднимается к ее поверхности, то при нагреве она испаряется с экватора. При этом на молекулярном уровне часть испаренной воды движется хаотично, ее молекулы могут улетать совсем или возвращаться обратно на лунную поверхность. Если вода оказывается в области низких температур – на полюсах, то она замораживается.

Получается, что на Луне вода может быть различного происхождения. Если это вода, перемороженная с поверхности, то ее, скорее всего, немного и она находится только на полюсах Луны у поверхности. Если это вода, которая содержится в недрах Луны и не испаряется в условиях холода, тогда ее гораздо больше и она распределена по глубине.

Также вода на Луне может образовываться из протонов, которые летят от Солнца. Они "впиваются" в поверхность лунного грунта, могут улетать на экватор или оставаться на полюсах.

Эти три типа воды будут различаться по составу кислорода и водорода. Исследования этого вещества могли бы показать, что это за вода, и, в зависимости от распределения кислорода и водорода в ней, мы могли бы делать вывод о том, поверхностная это вода или глубинная. Мы могли бы понять главное – каков ее ресурс на Луне и как его можно использовать.

— На конференции Роскосмоса и РАН по лунной программе было сказано, что российская база на Луне заработает в 2036 году. Из чего и как ее предлагается строить, кто будет ее обслуживать? Каково главное назначение такого объекта на Луне?

— Сейчас, несмотря на конкретно прописанный в федеральной космической программе срок строительства на Луне российской базы, этот вопрос выглядит более чем фантастически. Но такая база при условии успешного освоения нами Луны нужна. Там можно было бы собирать тяжелые корабли для полетов на Марс и орбитальные станции – это более реально сделать на Луне из-за ее меньшей, чем у Земли, гравитации. Породы на Луне такие же, как и на Земле, то есть материал для строительства по большей части можно будет добыть на Луне. В лунных базальтах, по сравнению с земными, больше металлов, необходимых для конструкций – алюминия и титана.

Чтобы строить на Луне базу, сначала нужно наладить там жизнь и решить вопрос защиты людей от космической радиации. Для этого из лунного вещества нужно строить укрытия, а внутри них поддерживать атмосферу. С Земли возить кислород затруднительно, поэтому вода на Луне представляет первостепенный интерес – нам необходимо понять, сколько ее там, насколько она доступна и как из нее освободить кислород.

— Выгодно ли с экономической, научной и практической точек зрения освоение Луны? Сколько потребуется времени для того, чтобы человек полностью освоил Луну?

— Если говорить о выгоде, которая может поступить в бюджет государства к концу первой пятилетки реализации лунной программы, то она не выгодна. Если от освоения человеком Луны и будет отдача, то очень не скоро, особенно в экономическом плане. Однако есть такая выгода как престиж. Это то, ради чего и началась в 1960 годах лунная гонка между СССР и США. Ведь изначально желание США покорить космос было чисто политическим и прозаическим с точки зрения науки.

Идеей исследования Луны в 1961 году загорелся американский президент Джон Кеннеди на фоне успешного полета советского космонавта Юрия Гагарина в космос. США оказались здесь не первыми, СССР опередил их с запуском пилотируемой ракеты на три недели. Американцы запустили следом свой пилотируемый шаттл, но он не совершил полный облет Земли – он вышел в космос и вернулся обратно. Полноценный облет вокруг Земли американцы сделали только к концу 1961 года – более чем через полгода после полета Гагарина. В связи с этим они плотно занялись созданием и реализацией своей космической программы.

Насколько освоение Луны в наши дни будет полезно и выгодно государствам лет через 20-30, трудно сказать. При том, что существует договор, согласно которому Луна не может принадлежать одному государству, всем понятно, что та страна, чьи люди первыми высадятся на ней, получит право первенства в выборе для своих исследований и строительства баз лучшего с точки зрения ресурсов место.

Думаю, что полноценно жить на Луне человечество сможет не скоро. В ближайшее десятилетие, скорее всего, миссии к Луне возобновятся — и у России, и у США, и у Китая есть планы по запуску туда пока что орбитальных аппаратов. Планы же по созданию спускаемых пилотируемых лунных модулей остаются на уровне теории.

Ирина Альшаева

 

Источник: РИА Новости. 11.12.18

©РАН 2019