Текст книги "PRO парадоксы науки"

Глава 20. Орбитальные комплексы

Человечество не останется вечно на Земле, а в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет все околосолнечное пространство…

К. Э. Циолковский.

Исследование мировых пространств реактивными приборами

Вот уже многие десятилетия основной нерешенной задачей космонавтики остается создание долговременных, а в перспективе и постоянно обновляемых обитаемых орбитальных комплексов. После орбитальных пилотируемых станций «Салют», «Алмаз», «Скайлэб», «Мир» и МКС международное космическое сообщество планирует приступить к решению задач вывода на орбиту принципиально новых пилотируемых комплексов.

Главная задача, которую предстоит решить орбитальной космонавтике будущего, – создание многофункциональных комплексов, расположенных на геостационарных орбитах. Эти гигантские прообразы современных космических станций будут иметь просторные помещения, искусственную гравитацию, оранжереи, спортивные залы и надежную защиту от космической радиации. В то же время они будут обслуживать автоматические геостационарные платформы, спутники связи, телерадиоретрансляторы и самые разнообразные спутники.

Создание подобной космической орбитальной базы с каждым годом становится все более насущной задачей, хотя бы по причине оперативного обслуживания очень дорогостоящих технических средств связи, позиционирования, ретрансляторов и многоцелевых платформ, включая космические обсерватории и исследовательские лаборатории.

В состав будущего орбитального комплекса обязательно войдут обширные внешние платформы, заправочные станции, орбитальные транспортные аппараты для перелетов космонавтов и доставки грузов к обслуживаемым спутниковым платформам. Естественно, что в состав станции также должны входить транспортные пилотируемые корабли для сообщения с Землей и многоразовые грузотранспортные аппараты для транспортировки грузов с низких орбит.

В состав аппаратуры связи и управления станции будут входить бортовой компьютерный центр, гироскопические датчики и акселерометры, радиолокационное оборудование, центр связи с Землей и орбитальным пространством, телеметрическая аппаратура.

Одной из главных особенностей орбитального комплекса станет собственный автоматический и пилотируемый флот, оснащенный электрореактивными и ионными двигателями, подпитываемыми от солнечных батарей. Такие аппараты будут основным орбитальным транспортным средством, а также позволят доставлять космонавтов и грузы в удаленные лаборатории и обсерватории в точках либрации и на лунной орбите. Однако в эксплуатации крупных космических систем еще много необычного.

В конце июля 1997 года один из руководителей программы «Мир» Сергей Крикалев провел сенсационную пресс-конференцию. На ней он рассказал о череде аварий, которые «падали» друг на друга, как костяшки в эффекте домино.

Все началось, когда при смене экипажа случился пожар. Причиной послужила некондиционная шашка пиролиза, служащая для пополнения кислорода, которую зажгли после того, как на борту скопилось шесть человек. Хотя возгорание было ликвидировано за четверть часа, начались сбои системы терморегуляции. В результате новому экипажу в составе Василия Циблиева, Александра Лазуткина и Джерри Линенджера пришлось неделю вдыхать пары хладагента и при 30-градусной температуре. Систему терморегулирования отремонтировали только к середине июня, когда Линенджера сменил астронавт Майкл Фоэл.

25 июня 1997 года во время маневров грузовика «Прогресс М-34» произошло его столкновение с научным модулем «Спектр». В результате удара образовалась трещина, через которую стал выходить воздух. Пришлось задраить переходной люк в «Спектр», но тут на станции стало падать напряжение. Оказалось, что повреждены кабели и солнечные батареи «Спектра», дающие почти треть электроэнергии.

На следующее утро космонавты проснулись в темноте и холоде. Выяснилось, что ночью бортовой компьютер потерял связь с датчиками положения и перешел на аварийный режим, отключив отопление и систему ориентации. Так станция потеряла оптимальное расположение солнечных панелей, аккумуляторы разрядились.

В конце концов станцию удалось сориентировать двигателями пришвартованного корабля «Союз ТМ-25», и солнечные батареи снова зарядили аккумуляторы.

Пятого августа на замену Циблиеву и Лазуткину прибыли Анатолий Соловьев и Павел Виноградов с ремонтным оборудованием для восстановления «Мира». Из-за этого даже был отложен полет французского астронавта Лепольда Эйарта.

Новая смена столкнулась с трудностями уже при стыковке, когда не сработала автоматика, и Соловьеву пришлось причаливать в ручном режиме. Он отлично провел этот маневр и успел снова спасти положение, взяв на себя управление при очередном сбое компьютера при перестыковке «Прогресса М-35».

Затем космонавты приступили к починке бортовой ЭВМ, все время вспоминая суперкомпьютер HAL 9000, уничтоживший почти весь экипаж космолета в романе Артура Кларка «Космическая одиссея 2001 года». В конце концов ЭВМ была отлажена, и космонавты приступили к ремонту электролизного генератора для выработки кислорода.

После этого космонавты надели скафандры и через переходной шлюз стыковочного узла попали в разгерметизированный модуль. После долгих усилий им удалось восстановить кабели, ведущие к солнечным батареям «Спектра». Теперь предстояло выяснить, сколько пробоин получила станция. Однако проверка подозрительных мест ничего не обнаружила, и поиски воздушной течи пришлось продолжить. В это время возобновились сбои главного компьютера. Его уже чинили столько раз, пришлось собрать один рабочий вариант из двух неисправных, но неполадки в критические моменты следовали одна за другой, словно в ЭВМ действительно вселился дух HAL 9000…

Все эти события и привели к постепенному сворачиванию работ на станции. По официальной версии сложившуюся на станции ситуацию рассматривали крупные эксперты по космической технике вместе с конструкторами и изготовителями. Все они пришли к единому мнению, что «Мир» давно уже выработал свои ресурсы и дальнейшее пребывание на нем становится опасным.

Многие альтернативные историки космонавтики считают, что причиной гибели станции «Мир» послужили события во время четырнадцатой экспедиции, длившейся с 1 июля 1993 года по 14 января 1994 года. Тогда на станцию прибыли Циблиев, Александр Серебров и француз Жан-Пьер Эньере. Во время проверки снаряжения для выхода в открытый космос, оставшегося от предыдущего экипажа, бортинженер Серебров открыл ранец одного из скафандров, и его тут же окутало облако зеленоватой пыли. Оказалось, что на внутренней поверхности скафандра образовалось несколько слоев странной плесени.

В невесомости довольно трудно бороться с пылью, и всей команде пришлось долго вычищать подручными средствами отсек, где хранились скафандры. После многих усилий почти все споры плесени из воздуха и скафандра отправили в пылесборник. Однако через несколько часов вода из регенерационной системы приобрела гнилостный привкус, и в отсеках стал распространяться резкий запах затхлости. Космонавты отправили в Центр управления полетом заявку на смену регенерационной колонки, но на Земле ситуацию не сочли критичной. Тогда космонавты сами разобрали колонку и увидели, что весь сменный фильтр забит желто-зелеными крошками. Вроде бы даже Серебров вытащил проволокой из-под фильтра полутораметрового червяка песочного цвета с темно-коричневыми пятнами… В дальнейшем мутировавшая в невесомости и под воздействием космической радиации плесень стала медленно, но неуклонно разрушать оборудование станции. Особенно пострадали противопожарные датчики и анализаторы воздуха.

Косвенно это подтверждают анализы Лаборатории микробиологии среды обитания и противомикробной защиты РАН, в которых на части вернувшихся со станции приборов были обнаружены обширные следы плесени.

После экстренной ситуации на станции «Мир» в Институте медико-биологических проблем РАН была начата целевая программа по изучению поведения микроорганизмов в космических условиях. Она получила название «Биориск».

В ходе множества экспериментов в космос отправились споры бацилл и микроскопических грибов как наиболее устойчивые к безвоздушной среде и радиации. Их помещали на металлические конструкции, из которых изготовлена внешняя оболочка космического корабля. Затем образцы заключали в чашке Петри, отделенной от вакуума мембранным фильтром. В космических условиях споры организма провели полтора года. Когда их вернули на Землю и поместили в питательную среду при комнатной температуре, споры тут же стали расти и размножаться.

Все это по-новому высветило старую проблему дезинфекции космической техники. Ведь в случае возвращения экспедиций, побывавших в различных уголках Солнечной системы, земные микроорганизмы могут существенно измениться…

23 марта 2001 года станцию-рекордсменку, проработавшую втрое больше первоначально запланированного срока, затопили в Тихом океане, неподалеку от островов Фиджи. Ученые уверяли: станция прошла термообработку при полете через атмосферу. В такой печке ни один микроб не выживет. Но признавали: до конца свойства мутировавшей в невесомости плесени неизвестны. Что, если космические микроорганизмы на затопленной станции выжили? Что сейчас происходит на глубине, где покоятся останки «Мира»? Неизвестно. Существует ли угроза того, что из водных глубин на землю придет неизвестная инфекция?

Некоторое время назад СМИ сообщили о сенсационном открытии следов каких-то микроорганизмов на внешних конструкциях МКС. При более детальном осмотре оказалось, что этими организмами является планктон, неизвестным образом попавший на обшивку станции. Астробиологи выдвинули теорию, согласно которой планктон добрался до МКС на одном из космических кораблей. Скажем, это вполне могло произойти на главном ракетодроме НАСА во Флориде на мысе Канаверал, где часто дуют сильные ветры. Согласно другой гипотезе, высказанной много лет назад патриархом британской фантастики Брайаном Олдиссом в романе «Долгие сумерки Земли», микроорганизмы постоянно возносятся атмосферными потоками на десятки километров вверх и путешествуют на тысячи километров.

Тем не менее загадки плесени на станции «Мир» и планктона на МКС так и не находят общепринятых объяснений…

Впрочем, у странной гибели станции «Мир» есть и конспирологическое объяснение. Его озвучил чешский историк космонавтики Карел Пацнер в бестселлере «Секретная гонка за Луну». По его мнению, причина поспешного уничтожения станции самая банальная – коррупция и казнокрадство. Оказывается, затраты на содержание объекта расходились по карманам руководства космической отрасли, и на станции скопилось много уникальных приборов и оборудования, существовавших только на бумаге…

Глава 21. Космические энергосистемы

Одно из возможных направлений развития космических работ в интересах обеспечения насущных нужд человечества – создание солнечных орбитальных электростанций для снабжения энергией наземных потребителей. Солнечную энергию можно преобразовать в электрическую разными способами. Но наиболее простой и естественный для нашего случая – использование полупроводниковых преобразователей солнечного светового излучения в электрический ток, т. е. использование солнечных батарей. В качестве преобразователей обычно используются кремниевые элементы – тонкие, небольшого размера пластинки, при попадании на которые солнечного света в результате фотоэффекта возникает разность потенциалов.

К. П. Феоктистов.

Солнечные орбитальные электростанции

Нерешенная задача космонавтики в создании космической гелиоэнергетики тесно связана с перспективными проектами солнечных орбитальных электростанций, снабжающих не только орбитальные комплексы и космические аппараты, но и транспортирующие энергию на земную поверхность. Наиболее простой вариант включает преобразование солнечной электроэнергии в узконаправленное радиоизлучение, поступающее на земную приемную антенну. Принятая энергия превращается обратно в электричество и вливается в единую энергосеть. Для оптимальной связи понадобятся геостационарные орбитальные электростанции, обеспечивающие непрерывные кратчайшие каналы сброса энергии на земные приемные системы.

Здесь главной нерешенной задачей остается создание гигантских конструкций солнечных батарей, которые бы легко транспортировались и разворачивались в космосе. Для передачи энергии на Землю также потребуются очень массивные антенны с площадью излучающей поверхности в несколько квадратных километров, то же касается и земных приемных комплексов. Некоторые проекты космических энергосистем предполагают их разворачивание прямо на орбите со сборкой и даже изготовлением соответствующих элементов блоков-панелей.

Есть, конечно, и много других проектов космических энергосистем: атомного, термоядерного, термоэлектрического и электро-ионосферного типов. Есть и иные схемы энергетических каналов, включающие светоядерные системы с ядерно-активной плазменной средой, в виде рабочего тела сверхмощных лазеров. Луч лазера вместо пока СВЧ-радиоволн позволит избежать трудностей преобразования гигантских мощностей электроэнергии в радиоизлучение с многокилометровыми антеннами-излучателями и приемниками.

Солнечные батареи МКС

Сама по себе идея разворачивания космических энергосистем привлекательна прежде всего созданием экологически чистой энергетики. Вынос энергетического производства за границы земной атмосферы представляет собой не только план экологического спасения окружающей среды от теплового и газового загрязнения, но и в принципе является эффективным путем преодоления будущего энергетического кризиса.

С нерешенными задачами создания орбитальных комплексов и энергосистем тесно связан вопрос размещения в космосе автоматических заводов. Дело в том, что невесомость и глубокий вакуум могут быть уникальными факторами при производстве сверхчистых веществ, химических препаратов и материалов, нужных в современной промышленной медицине.

Практически полное отсутствие гравитации и давления на высотах в несколько сотен километров позволяют исключить при сепарации и кристаллизации влияние конвекции компонентов сложных смесей под действием силы тяжести, что резко снижает скорость кристаллизационного дефектообразования. Уже выполненные экспериментальные работы на орбитальных станциях, пилотируемых и автоматических космических аппаратах по исследованию эффективности различных технологических процессов на орбите, показывают на улучшение качества процессов в условиях невесомости.

Особенно перспективным представляется космическое производство с технологическими процессами, связанными с очисткой биологических препаратов на всякого рода электрофоретических установках для фармацевтической промышленности, с выращиванием монокристаллических материалов для электронной промышленности и нанотехнологий. При этом уже первые опыты показали существенное увеличение чистоты и относительной массы на выходе конечных продуктов, таких как оптостекловолокно для волоконной оптики, которое при орбитальном производстве может оказаться намного более качественным, экономичным, чем на Земле.

Между тем действительность иногда превосходит всякую фантастику, и это наглядно показывают исследования заведующего лабораторией «Гибридные наноструктурные материалы» Московского института стали и сплавов профессора Ю. З. Эстрина.

Профессор утверждает, что разрабатываемые им гибридные наноструктуры не будут ломаться даже от нескольких повреждений. Они хорошо бы подошли для дальних космических полетов и строительства инопланетных баз. При этом их можно будет использовать и для облицовки космических аппаратов, и для монтажа космических домов. Для крепления самозацепляющих блоков не потребуется связывающий водный раствор, поэтому они будут особенно популярны в будущих марсианских городах.

На Луне здания можно будет строить прямо из тамошнего грунта – реголита. Сейчас в московской лаборатории Эстрина разрабатываются технологии спекания грунта и формирования блоков с нужной геометрией. Модуль из таких блоков по расчетам сможет выдержать даже ливень из метеоритов.

На Земле гибридные материалы будут широко востребованы в строительстве, автомобильной и авиационной промышленности. Их будут применять везде, где требуется легкий ударопрочный материал, не теряющий своих свойств в расширенном диапазоне температур. В то же время композиты профессора Эстрина могут пригодиться при создании удивительных костных имплантатов, которые будут сами рассасываться в ходе восстановления ткани.

Еще одно направление работы лаборатории Эстрина – создание удивительных умных материалов, которые меняют свои характеристики при внешнем воздействии. Например, «дернув за веревочку» мяч из такого вещества, можно превратить его в пушечное ядро.

Профессор Эстрин рассказывает, как, натягивая пропущенные через гибридные структуры нити, можно получить гибкий материал, составленный из наноблоков очень жесткого материала. Такая технология превращает сверхжесткий материал в гибкий и податливый. Можно получить и еще более фантастические свойства, создав нити с эффектом памяти. Тогда при нагревании из аморфной массы могут вырасти удивительные формы домов, зданий и сооружений.

В будущем сотрудники лаборатории Эстрина мечтают конструировать из своих материалов не только космические города, но и… умную одежду. Это будут костюмы тепловой, радиационной и противоударной защиты, управляемые микрокомпьютерами. Кроме того, подобные ткани можно будет сделать «самозалечивающимися». Такая одежда напоминает вторую кожу, многократно превосходя ее.

Важнейшей задачей физического материаловедения является создание самых разнообразных сплавов металлов и сталей. Многие очень перспективные соединения трудно или даже невозможно создать из-за того, что их атомы не стыкуются друг с другом, как не складываются неподходящие кусочки мозаики.

По словам Стивена Хокинга, мы вступаем в новую космическую эпоху. По его словам, мы стоим на пороге новой эры. Колонизация других планет человеком – это уже не научная фантастика, это может стать научным фактом.

При этом ученый подчеркивает, что человеческая раса существует как отдельный вид примерно два миллиона лет. Цивилизация возникла около 10 тысяч лет назад, и темпы развития устойчиво нарастают. Если человечество хочет прожить еще миллион лет, ему нужно смело отправляться туда, где раньше никто не был. По расчетам Хокинга, для спасения землян им вначале нужно расселиться по планетам Солнечной системы, и сделать это надо не позже начала следующего столетия.

Впрочем, от космических угроз можно скрыться не только на спутниках планет-гигантов, но и в глубинах земных океанов, не говоря уже о таинственных недрах нашей планеты. Ведь есть глубокий парадокс в том, что «подземный космос» у нас под ногами изучен гораздо хуже далеких просторов Вселенной.

Глава 22. Освоение Луны

Возникает вопрос о защите герметичных помещений от метеоров и от большого перепада температур на поверхности Луны в дневное и в ночное время. Можно, конечно, использовать и меры, обычные для орбитальных космических аппаратов, – экраны и экранно-вакуумную изоляцию. Но на Луне, наверное, будет естественнее и эффективнее использовать заглубление в грунт и засыпку сверху помещений станции тем же грунтом. Перед засыпкой должны быть закончены все монтажи конструкции, магистрали, канализация, кабельная сеть и т. п. Невозможно везти с Земли гигантские конструкции помещений станции. Логично везти листовой, раскроенный заранее материал оболочек и «полуфабрикаты» в виде частей больших шпангоутов, люков, переходников и уже на подготовленном месте монтажа конструкции базы вести сварочные работы, как правило, с помощью роботов-автоматов

К. П. Феоктистов.

Лунная база

Тайна появления нашего ночного светила до сих пор не дает покоя планетологам. В самом популярном сценарии где-то около четырех миллиардов лет назад по юной Земле ударила неизвестная планета размером с Марс или даже больше. Из осколков этого столкновения и могла возникнуть Луна. Дебаты по этому поводу идут уже очень давно, и на роль партнера в этом колоссальном планетарном «краш-тесте» выдвигалась и Венера, и Меркурий, и фантастические планеты вроде Нибиру с Фаэтоном.

Хотя размеры, скорость и маршрут движения этого загадочного небесного тела пока неизвестны, астрономы уже назвали его Тейя. Наверное, оно двигалось все же сравнительно медленно, иначе на земной орбите просто возник бы еще один пояс астероидов. Такое столкновение резко увеличило температуру обоих тел, и в результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков и сформировалась Луна.

Из этого следует, что по своему химическому составу Луна должна напоминать смесь вещества Земли и Тейи. Однако на Луне, в отличие от Земли, наблюдается дефицит железа. Одновременно с этим изотопы кислорода и титана на Земле и на Луне практически идентичны. Ученые не могут прийти к консенсусу, чем это можно объяснить.

Последние результаты компьютерного моделирования сильно изменили общепризнанную картину космического катаклизма. Оказалось, что Тейя могла быть весьма внушительных размеров, более чем вдвое превышая Марс, и двигалась на высокой скорости. А вот сам удар пришелся не по центру Земли, а под углом. При подобном сценарии столкновения Тейя потеряла бы незначительную массу и закончила бы свой полет в поясе Койпера или облаке Оорта на самой окраине Солнечной системы.

Проект лунной базы

Великая тайна зарождения жизни на нашей планете до сих пор не решена современной наукой, и многие ученые уверены, что здесь обязательно необходимо учитывать «лунный фактор». Первые одноклеточные организмы возникли приблизительно 3,5 миллиарда лет назад, когда Луна находилась значительно ближе к земной поверхности, вызывая сильнейшие волны приливов и отливов. Благодаря этому формирующийся мировой океан захлестывал обширные области суши, вымывая разнообразные минеральные вещества и оставляя после себя мелкие теплые лагуны с минерализованной влагой. Так по теории академика Опарина возник первобытный «суп», где зародились первые клетки жизни. Последующие приливы и отливы все время расширяли ареал их обитания, выплескивая «споры жизни» на влажные берега суши.

Лунный «приливной тормоз» постепенно замедляет вращение нашей планеты, удлиняя земные сутки на пару секунд за каждые сто тысячелетий. Еще 600 миллионов лет назад день на планете длился всего три часа, что доказывают следы приливов и отливов, сохранившиеся на древнейших скалах.

Получается, что сразу после катастрофического столкновения Луна находилась всего в 25 тысячах километров от земной поверхности. Это была поистине феерическая картина, ведь и сегодня, когда ночное светило удалилось на 400 тысяч километров, красота полнолуний неповторима.

В конце прошлого века группа астрономов из Парижской обсерватории под руководством планетолога Жака Ласкара пришла к сенсационному выводу о роли Луны в земной жизни. Французские ученые выяснили, что наш сателлит играет важнейшую роль «космического гороскопа», стабилизируя наклон оси вращения Земли. Сегодня угол наклона земной оси к ее плоскости орбиты (астрономы говорят – к плоскости эклиптики) составляет 23,5 градуса. Это очень важная величина, ведь она определяет смену четырех сезонов времен года. При этом особенно существенно, что этот угол практически постоянен, на протяжении 40-тысячелетнего цикла он меняется лишь максимум на пару градусов.

По теории Ласкара, в отсутствии Луны гравитационное воздействие газового гиганта Юпитера могло бы быстро нарушить это хрупкое равновесие. Наша планета стала бы буквально «кувыркаться» на орбите, а ее ось вращения выписывала бы хаотические фигуры, меняя свое направление от 0 до 85 градусов.

Трудно даже представить, как подобная смена полюсов и экватора отразилась бы на среде обитания. Во всяком случае, это должно было бы вызвать катастрофическое изменение климата. Скорее всего, земная поверхность каждые несколько миллионолетий покрывалась бы ледяным панцирем, как это происходило в Северном полушарии во времена ледниковых периодов. Естественно, что это самым негативным образом повлияло бы на эволюцию флоры и фауны (если бы они вообще возникли) и наверняка исключило бы появление высокоорганизованных организмов, не говоря уже о разумных существах.

В качестве доказательства своих построений Ласкар приводит безжизненный Марс, который, вероятно, и стал жертвой «гравитационных ударов» Юпитера.

После лунной программы американских «Аполлонов» долгое время казалось, что вопрос освоения нашего естественного спутника практически решен, однако колонизация Луны до сих пор составляет нерешенную задачу космонавтики. Между тем создание лунной базы могло бы иметь большие долговременные перспективы в очень многих вопросах – от разработки редких полезных ископаемых до возможности создания циклопических астрофизических установок и космодромов, служащих стартовой и перевалочной базами в полетах к внутренним и внешним планетам Солнечной системы.

Перспективный лунный модуль

Как же в реальности будет выглядеть колонизация нашего ночного светила?

Сорок два года назад советский аппарат «Луна-24» совершил мягкую посадку на нашем естественном спутнике и в августе 1976 года доставил с него пробы грунта. До этого в 1972 году закончилась американская программа пилотируемых полетов на Луну «Аполло»…

Космические исследования на нашем ночном светиле возобновили китайские ученые, запустившие ряд космических аппаратов «Чанъэ», картографировавших лунную поверхность и высадивших 14 декабря 2013 года луноход Юйту. 31 октября 2014 года спускаемый аппарат «Чанъэ-5T1» доставил на Землю образцы лунного грунта…

Десятилетиями мечты о поселениях лунных колонистов не давали покоя ученым и писателям-фантастам, и китайские лунные экспедиции вновь возродили былой интерес к тайнам Селены. Журналисты стали вспоминать и слухи о «Лунном заговоре», сопровождавшие программу «Аполлон», и многочисленные лунные аномалии, и уникальные лунные ресурсы.

К примеру, огромные запасы изотопа гелия-3 могли бы стать топливом для термоядерных реакторов будущего, обеспечив потребности человечества на десятки тысячелетий. Да и уникальные условия вакуума, резких перепадов температуры с малым тяготением создают хорошие возможности для промышленной обработки редкоземельных элементов, титана и урана…

Кто же станет первым селенитом? Стратеги НАСА считают, что Китай сможет высадить своих космонавтов и приступить к созданию постоянного модуля на обратной стороне Луны уже к концу первой четверти нашего столетия.

Создание лунных поселений стало бы логическим шагом в освоении космоса, ведь для преодоления 383 000 километров требуется всего лишь несколько суток.

Опередить китайских и американских космонавтов хотят специалисты Европейского космического агентства и российского Роскосмоса. Они планируют серию лунных экспедиций с созданием постоянной базы.

Лунных колонистов, конечно же, ждет масса трудностей, ведь ночь на нашем сателлите длится почти полмесяца, при этом температура падает от +116 °C до -173 °C.

Можно, конечно, разместить станцию в полярных областях, но там мал поток света для солнечных батарей. Да и сама база будет напоминать земную высотку, чтобы собирать как можно больше дефицитного солнечного тепла.

Сложность конструирования обитаемых лунных модулей демонстрирует история с американскими и советскими «лунниками». Их приборы и конструкции многократно скручивали суточные перепады температур, выводя из строя оборудование. Лишь советские луноходы, снабженные радиоактивными элементами, «засыпали» лунной ночью и пробуждались днем, включая солнечные батареи. А ведь на лунную поверхность извергаются еще и потоки опасной радиации!

Оптимальным вариантом стали бы лунные пещеры, но они пока не обнаружены. Астрономы-любители приводят много любопытных кадров, на которых видны загадочные темные отверстия, ведущие в глубь скал и кратеров. Однако профессионалы-селенологи доказывают, что это лишь игра света и теней.

Альтернативным вариантом является строительство лунных баз из реголита. Этот рыхлый поверхностный слой лунного грунта обладает низкой теплопроводностью и хорошо защищает от солнечной радиации. Реголитовые брусы, напоминающие земной ракушник, действительно могли бы решить проблему строительства лунных поселений. Но ядерные установки и агрегаты жизнеобеспечения лучше было бы разместить в глубоких кавернах и пещерах. В крайнем случае можно создать и искусственные штольни. Для этого могут подойти посадочные аппараты – пенетраторы, пробивающие поверхность при жесткой посадке.

Оптимальным вариантом было бы окружить робота-пенетратора мощной оболочкой и сразу же зарыть его при посадке на несколько десятков метров под лунную поверхность. Затем опустится пилотируемый модуль, который доставит колонистов и наиболее хрупкое оборудование. После этого начнется строительство туннелей в разрыхленном грунте.

Если же удастся решить проблему высоких перегрузок при ударе о лунную поверхность, то в «подлунном блоке» можно было бы разместить и ядерную энергетическую установку, создать над базой купол из реголита, покрытого многослойной отражающей пленкой, а на ней разместить солнечные батареи. Правда, при этом потребуется разнообразная строительная техника.

Гелиостанции вряд ли обеспечат электричеством разросшиеся лунные поселения, и тут временно могут помочь радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Однако обязательно возникнет дополнительный радиационный фон (те же проблемы стоят и для гипотетических термоядерных реакторов, питаемых изотопами гелия).

В качестве альтернативной энергетики первое время подошли бы мощные аккумуляторы, заряжаемые лунными днями, но они недолговечны. Есть и экзотические варианты с передачей энергии от орбитальных станций по лазерным лучам, но это пока не более реально, чем термоядерная энергетика.

Частная российская космическая компания «Даурия», базирующаяся в подмосковном Сколково, вообще считает, что надо сначала провести новое картографирование и изучение лунной поверхности. Для этого предполагается использовать десятки небольших лунных спутников. Руководитель проекта Никита Парцевский уверен, что после этого возникнут новые реальные планы колонизации с использованием особенностей лунного рельефа. В частности, можно будет найти плоские участки скал, хорошо освещаемые солнцем, и покрыть их гибкими панелями солнечных батарей.