В августе 2023 года с космодрома Восточный ракетой-носителем «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» планируется запустить к естественному спутнику Земли первую в современной истории России автоматическую станцию «Луна-25». Ей предстоит совершить мягкую посадку в окрестности Южного полюса Луны для изучения лунных реголита и экзосферы.

Пресс-служба Института космических исследований Российской академии наук подготовила интервью с научным руководителем института, научным руководителем первого этапа (исследование автоматическими станциями) российской лунной программы, академиком РАН Львом Зеленым о предыстории миссии «Луна-25» и ее главной цели.

Академик Лев Зелёный, научный руководитель первого этапа российской лунной программы. Фото: П. Шубин, ИКИ РАН, 2023

— Расскажите, пожалуйста, как «исторически сложилась» миссия «Луна-25». Зачем вообще мы туда летим?

— Одна из причин сегодняшнего «ажиотажа» вокруг Луны — это возможная добыча лунных ресурсов, в первую очередь, редкоземельных металлов, связанных с металлическими метеоритами, которые сталкивались с Луной в ходе её эволюции. А во вторую очередь — запасов водяного льда на полюсах. И здесь ключевую роль сыграли данные российского научного прибора ЛЕНД.

Вообще, экспериментов, которые были нацелены на поиск воды на Луне, было довольно много. Наверное, каждая научная группа, которая занималась ими, считает себя автором этих открытий, но в любом случае, российские ученые сыграли в этом открытии очень большую роль.

Благодаря данным прибора ЛЕНД, который работает у Луны с 2009 года (на борту орбитальной станции Lunar Reconnaissance Orbiter NASA) мы еще в 2010 году сформулировали текущую концепцию исследования именно «полярной Луны».

Никто тогда про такую программу еще не говорил. У нас в России тогда шла медленная подготовка лунного проекта «Луна-Глоб». Эту работу вел Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ), и ее задачей было исследование внутреннего строения Луны с помощью пенетраторов. Пенетраторы — это ударные зонды, которые должны были с большой скоростью внедряться в лунный грунт в трех или четырех точках. Планировалось, что в пенетраторах будут установлены сейсмические датчики, которые через ретрансляторы будут передавать данные на Землю. В результате можно было бы получить информацию о размере ядра Луны, что очень важно для понимания истории ее происхождения. Вообще, для фундаментальной науки это, безусловно, был бы очень важный эксперимент.

Небольшое «лирическое отступление». Собственно, именно ГЕОХИ всегда был лидером лунных исследований. У нас в ИКИ Луна не привлекала особого внимания — главными были исследования атмосфер и плазменного окружения планет.

Но при разработке этих станций возник вопрос, кто реально сможет изготовить эти пенетраторы? Оказалось, что в России 1990-х годов таких организаций уже не было. Подключили Японию. Японские пенетраторы даже дошли до испытаний, но оказалось, что они далеко не выдерживают ударной нагрузки в 300-400 g, которое возникает при столкновении с лунной поверхностью. Потом безуспешно подключились и английские специалисты, я даже видел специальную рельсовую установку для испытания таких устройств, но в результате к концу нулевых годов работа над проектом «Луна-Глоб», к сожалению, зашла в тупик.

Но как раз в это время　мы получили данные нашего нейтронного телескопа ЛЕНД, который в результате жесткого конкурса удалось установить　на американский лунный аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter. Да, до этого были данные о наличии воды, благодаря первой индийской лунной миссии Chandrayaan 1, но более-менее подробную карту распределения водяного льда получили российские специалисты. Более того, было показано, что вода есть не только в «холодных ловушках» — постоянно затененных местах внутри полярных кратеров (что, в принципе, довольно ожидаемо), но и за их пределами. Тогда это вызвало много споров, какие процессы могут создать такое распределение?

Но в результате мы поняли, что, начав с изучения Луны, можно задуматься и о ее будущем освоении — и ключевую роль тут должно будет играть именно наличие водяного льда. Мы тогда очень оперативно предложили новую лунную программу — программу исследования полярной Луны, получили поддержку руководства страны и, примерно в 2011–2012 гг., начали работу над ней. От академического изучения строения Луны в интересах, как говорят, фундаментальной науки, перешли к практическому изучению запасов лунной воды.

Тогда полет станции был запланирован примерно на 2016–2017 год. Мне этот индекс «Глоб» — «гроб» — не нравился, и я горжусь, что придумал вариант с нумерацией, который продолжает советскую серию станций для изучения нашего естественного спутника. Станция стала называться «Луна-25», хотя по инерции в контрактах до сих пор называется «Луна-Глоб».

«Луна-25» планируется первым аппаратом в новой серии. Разработка следующих аппаратов уже шла в рамках программы «Луна-Ресурс». «Луна-26» —это искусственный спутник Луны. «Луна-27» — более сложная посадочная станция с бурильной установкой. «Луна-28» должна доставить грунт, но не как советские «Луны», а с сохранением летучих компонентов, в том числе водяного льда. Если взять образец грунта, как это делали советские «Луны», то вода, если она там есть, просто улетучится при нулевом окружающем давлении на Луне, и мы не поймем, была ли она там или нет.

Графика: Роскосмос по материалам НПО им. Лавочкина

Но я снова вернусь к истории. Изначально «Луна-25» должна была быть запущена вместе со вторым индийском лунным аппаратом Chandrayaan 2 на индийской же ракете-носителе. Было много рабочих встреч, но в дальнейшем взаимодействие как-то разладилось. Дружбу сохранили, но каждый пошел своим путем.

Chandrayaan 2 был запущен в 2019 году. К сожалению, посадочный аппарат разбился при прилунении, но орбитальный аппарат успешно летает и вполне прилично работает. А за эти годы концепция «полярной Луны» стало всеобщей, и теперь туда должна полететь, я уже скажу, целая орава, даже не армада, космических аппаратов. Американцы заключили контракт с четырнадцатью разными компаниями по доставке посадочных станций к Луне, и эта программа тоже начинает реализоваться. Совсем недавно, в середине июля стартовал индийский лунный посадочный аппарат Chandrayaan 3 с теми же задачами, его посадка запланирована на 22 августа.

Но я надеюсь, что мы первыми сядем в околополярную область и проведем первые прямые эксперименты по изучению и поиску воды. Это будет тот базис, от которого потом будут отталкиваться уже все.

Так что успешный полет «Луны-25» будет значить очень и очень многое, и важен не только для чистой фундаментальной науки.

Источник: ИКИ РАН