Не секрет, що освоєння Місяця і створення на ній населеної бази є одним з пріоритетних напрямків Російської космонавтики. Однак для реалізації такого масштабного проекту недостатньо організувати одноразовий політ, але необхідно побудувати інфраструктуру, яка дозволяла б здійснювати на Місяць і з неї на Землю регулярні польоти. Для цього, крім створення нового космічного корабля і ракети-носія надважкого класу, необхідно створити бази в космосі, якими є орбітальні станції. Одна з них може з'явитися на земній орбіті вже в 2017-2020 році і буде розвиватися в наступні роки, шляхом нарощування модулів, в тому числі і для старту на Місяць.

Передбачається, що до 2024 року станція буде обладнана енергетичним і трансформуються модулями, призначеними для роботи з місячними місіями. Однак це лише частина місячної інфраструктури. Наступним важливим кроком є місячна орбітальна станція, Створення якої включено в космічну програму Росії. Починаючи з 2020 року, Роскосмосом будуть розглядатися технічні пропозиції по станції, а в 2025 році повинна бути затверджена ескізна документація на її модулі. При цьому комп'ютери і наукове обладнання для місячної орбітальної станції почнуть розроблятися вже з 2022 року, щоб з 2024 року перейти до наземної відпрацювання. До складу місячної станції повинно увійти кілька модулів: енергетичний, лабораторія, а також вузловий - для стикування космічних кораблів.

Говорячи про необхідність подібної станції на орбіті Місяця, потрібно відзначити, що полетіти з Місяця на Землю можна лише один раз в 14 діб, коли збігаються їх площини орбіт. Однак обставини можуть зажадати термінового відльоту, і в такому випадку станція буде просто життєво необхідна. Крім того вона зможе вирішувати цілий комплекс завдань різного характеру, починаючи від зв'язку, і закінчуючи питаннями постачання. На думку ряду фахівців найбільш раціональним буде варіант розміщення місячної орбітальної станції в точці Лагранжа, розташованої в 60000 км від Місяця. У цій точці сили тяжіння Землі і Місяця взаємно врівноважуються, і з даного місця можна буде здійснювати старт до Місяця або до Марса з мінімальними енергетичними затратами.

Схема польоту на Місяць, ймовірно, буде виглядати наступним чином. Ракета-носій виводить космічний корабель на орбіту, після чого його прийме космічна станція Росії, що знаходиться на земній орбіті. Там він буде підготовлений до подальшого польоту, а при необхідності (якщо маса корабля повинна бути збільшена) тут же буде виконано складання корабля з декількох модулів виведених в кілька запусків. Стартувавши, корабель подолає відстань до російської місячної орбітальної станції і пристикується до неї, після чого може залишитися на орбіті, а на Місяць полетить спусковий апарат.

Місячна станція Deep Space Gateway (зліва). Рендер: НАСА

Представники НАСА оголосили подробиці космічної програми Deep Space Gateway, яка стане підготовчим етапом до марсіанської місії. В рамках цієї програми буде освоєно навколомісячному простір, де астронавти повинні побудувати і протестувати системи перед подорожжю в глибокий космос, в тому числі до Марсу. Тут же перевірять роботизовані місії зі спуском на місячну поверхню. Астронавти з навколомісячного простору зможуть в разі появи проблеми повернутися додому протягом кілька днів. З марсіанської орбіти їм добиратися набагато довше, тому НАСА вважає за краще спочатку провести випробування на більш близькій відстані - близько Місяця.

Дослідження навколомісячного простору почнеться з першим запуском ракети-носія Space Launch System (SLS) з космічним кораблем Orion. Тритижневого дослідницька місія називається Exploration Mission-1 (EM-1). Вона буде безпілотної. Проте, ця місія повинна стати чудовою подією для космонавтики, адже призначений для людей космічний корабель вперше в історії відлетить так далеко від Землі.

Космічний корабель Orion. Рендер: НАСА

Запуск SLS з кораблем Orion відбудеться зі стартового комплексу 39B на космодромі Космічного центру ім. Кеннеді, імовірно, в кінці 2018 року. На орбіті Orion розправить сонячні батареї і попрямує у бік Місяця. Імпульс кораблю додасть проміжна кріогенна рухова установка Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), яка розташовується на ракеті-носії SLS безпосередньо під кораблем Orion, як верхня ступінь ракети.

Проміжна кріогенна рухова установка. Рендер: НАСА

Дорога до Місяця займе кілька діб. По її закінченні Orion отстикуется від ICPS, а останній, в свою чергу, випустить в космос кілька міні-супутників CubeSat. Разом з космічним кораблем ракета SLS здатна підняти на орбіту 11 міні-супутників розміром по 6 юнітів кожен.

Передбачається, що одним з супутників в навколомісячному просторі стане BioSentinel, який вперше за останні 40 років винесе в глибокий космос земну форму життя. Мета наукової програми BioSentinel - вивчити вплив космічної радіації на живі клітини протягом 18 місяців роботи супутника.

НАСА планує увійти в ритм і в 2020-і роки робити по одному запуску в рік. Перший пілотований політ намічений на серпень 2021 року.

План цього польоту побудований на профілі translunar injection (TLI) - своєрідному розгінний маневрі з траєкторією, яка виводить корабель на місячну орбіту. Траєкторія зображена на схемі внизу, де червоною крапкою позначено місце виконання маневру TLI. Перед стартом до Місяця корабель двічі обернеться навколо Землі, поступово збільшуючи швидкість і готуючись до TLI.

У зворотну дорогу до Землі корабель Orion відправиться за допомогою гравітаційного маневру, обернувшись навколо Місяця. Під час цього прольоту екіпаж залетить за тисячі кілометрів за Місяць. Для першої пілотованої місії НАСА встановила гнучкі терміни. Місія може тривати від 8 до 21 дня.

Для місячних місій НАСА визначило мету і завдання. Разом з експериментами на МКС ці наукові проекти дозволять здійснити підготовку до майбутніх місій в глибокому космосі.

Польотне обладнання для першої і другої місій SLS і Orion зараз перебуває у провадженні, системи життєзабезпечення і пов'язані технології перевіряють на МКС. Тривають дослідно-конструкторські роботи для створення житла і силової установки корабля, на якому люди відправляться на Марс, тут НАСА тісно співпрацює з приватними компаніями і зарубіжними партнерами, які пропонують свої варіанти вирішення існуючих проблем.

місячний космопорт

Під час перших місячних місій НАСА збирається не тільки перевірити системи і довести безпеку польотів, а й побудувати на місячній орбіті космопорт Deep Space Gateway, який стане шлюзом для вивчення місячної поверхні і проміжним етапом перед відправкою астронавтів на Марс.

Тут буде джерело енергії, житловий модуль, модуль стикування, шлюзова камера, модуль логістики. Силова установка буде використовувати переважно електричну тягу, щоб утримувати позицію місячної станції або переміщатися на різні орбіти для різних місій в околицях Місяця, пише НАСА.

Три основних модуля місячної станції - силова установка, житловий модуль і модуль логістики - будуть підняті на орбіту ракетою SLS і доставлені кораблем Orion.

Обслуговувати і використовувати Deep Space Gateway НАСА збирається зі своїми партнерами - як комерційними компаніями, так і іноземними партнерами.

Транспорт для глибокого космосу

На наступному етапі НАСА планує розробку космічного корабля Deep Space Transport (DST), спеціально призначеного для польотів в далекому космосі, в тому числі до Марсу. Це буде багаторазовий корабель на електричної та хімічної тязі. Корабель буде забирати людей з місячного космопорту, відвозити їх на Марс або в іншу точку призначення - а потім повертати назад до Місяця. Тут корабель може бути відремонтований, заправлений - і відправлений в наступний політ.

Тестування корабля пройде в наступному десятилітті, а в кінці 2020-х років НАСА планує провести річні випробування Deep Space Transport з екіпажем. Астронавти проведуть 300-400 днів в навколомісячному просторі. Ця місія стане генеральною репетицією перед відправкою астронавтів на Марс. До теперішнього часу рекорд по перебуванню в глибокому космосі становить 12,5 доби для 17 членів екіпажу Apollo.

Роскосмос готується до участі в проекті будівництва навколомісячної відвідуваною станції Deep Space Gateway (DSG), запропонованому NASA. Ідея полягає у створенні багатомодульною відвідуваною станції на гало-орбіті в декількох тисячах кілометрів від Місяця. Така станція повинна стати новою лабораторією для вивчення космічних ефектів і опорою для подальших дослідницьких пілотованих польотів на Місяць і Марс.

Проект був представлений NASA в березні 2017 року, коли став очевидним курс на Місяць нової адміністрації президента США Дональда Трампа. NASA за Барака Обами відмовилася від ідей досягнення Місяця і позначила метою Марс з перехідним етапом відвідування навколоземного астероїда - Asteroid Redirect Mission. Зважаючи на складність, а головне тривалості, визначеної стратегії, підхід нового президента спрямований на наближення будь-яких істотних результатів. Спочатку він запустити на Місяць людей відразу в першому випробувальному польоті ракети SLS і корабля Orion в 2019 році, але технічні фахівці відрадили - ризик високий.

Від Місяця простіше стартувати і до Марсу. Якщо збирати марсіанський корабель на навколомісячної гало-орбіті, поступово підвозивши баки з паливом і елементи конструкції, то можна заощадити до третини маси палива на політ, у порівнянні зі стартом з навколоземної орбіти. Можна домогтися ще більшої економії, якщо прихопити частину станції у вигляді відсіку марсіанського корабля.

Не варто забувати і політичний мотив. Сьогодні головний зовнішньополітичний противник США - Китай. І він вже наближається до створення своєї власної навколоземній станції. Тому США важливо підкреслити зберігається технологічна перевага, місячна станція для цього відмінно підходить, і тут Росія, Європа і Японія просто допомагають в цьому.

Який же інтерес тут у Росії?

Незважаючи на політичні розбіжності Росії з США, в російській космічній галузі взяв гору здоровий глузд, підкріплений економічними мотивами. Для Роскосмоса співпрацю з NASA в 90-і роки за програмою «Світ», і в 2000-і за програмою МКС практично забезпечило збереження і високий рівень пілотованої космонавтики. Проект МКС на сьогодні продовжено до 2024 року, і після нього ніхто не міг би назвати гідну і одночасно посильну для бюджету мета. Незважаючи на декларовані місячні амбіції, як тільки зайшла мова про гроші при прийнятті Федеральної космічної програми на 2015-2025, під ніж насамперед пішла надважка ракета, без якої досягнення Місяця вкрай утруднено. Була надія на четирехпусковую схему з «Ангарой А5В», а й про неї довелося забути, коли стало ясно що для цієї ракети немає іншого попиту, а на Східному буде тільки один стартовий стіл. Змогли зберегти тільки розробки міжпланетного космічного корабля «Федерація», але без «Ангари-А5В» він приречений на навколоземні польоти, де зараз домінує готовий до роботи «Союз-МС».

Навіть якщо припустити, що в бюджеті знайшлися гроші на надважку ракету, чи варто послаблювати галузь десять років заради того, щоб повторити прогулянку Армстронга 60-річної давності? А що потім? Згорнути всі роботи і забути, як зробили США в 70-ті?

В результаті, до вчорашнього дня, Роскосмос знаходився в патовій ситуації - летіти на Місяць грошей і особливого сенсу немає, а біля Землі є сенс літати тільки на МКС, яка скоро закінчиться. Але з входженням в місячне партнерство все змінюється.

По-перше, знову з'являються можливості отримання замовлень на розробку і експлуатацію техніки для NASA. По-друге, в надважкій ракеті і міжпланетні польоти з'являється довгостроковий сенс, адже ми не просто летимо за самоствердженням, а летимо на роботу для розвитку техніки і просування людства в дальній космос, причому в значній мірі не за свій рахунок. По-третє, галузь отримує такий довгоочікуваний новий стимул розвитку: нарешті з'являється сенс у кораблі «Федерація», нових модулях станції, системах життєзабезпечення, скафандрах, приладах, місячних супутниках, місяцеходах ... Молоді колективи нарешті можуть реалізувати себе не в повторенні радянських схем , а привнести щось своє на сучасному рівні.

Участь Роскосмоса допомагає і NASA. Програми, які NASA намагалося розвивати самотужки: Constellation, Asteroid Redirect Mission, виявилися дуже вразливі до змін внутрішньополітичного курсу. Міжнародне ж партнерство накладає взаємні зобов'язання і відмова про якогось проекту набуває не тільки економічний, а й політичний окрас, і тут ніхто не захоче втрачати зайві очки. Це стосується і російських міжнародних програм.

Так що, незважаючи на переважне участь США в проекті DSG, залежність партнерів тут взаємна, що, власне, і називається співробітництвом в освоєнні космосу. Можна це тільки вітати.

Місячна станція

колонізація Місяця - заселення Місяця людиною, що є предметом фантастичних творів і реальних планів з будівництва на Місяці населених баз.

Місячна база (в уявленні художника)

Місячна база з надувним модулем. ескізний малюнок

Місячний всюдихід, що завантажується з вантажного космічного корабля. ескізний малюнок

Фантастика

Постійне проживання людини на іншому небесному тілі (за межами Землі) вже давно є постійною темою в науковій фантастиці.

реальність

Бурхливий розвиток космічної техніки дозволяє думати, що колонізація космосу - цілком досяжна і виправдана ціль. В силу своєї близькості до Землі (три дня польоту) і досить хорошою вивченості ландшафту, Місяць вже давно розглядається як кандидат для місця створення людської колонії. Але хоча програма «Аполлон» і продемонструвала практичну здійсненність польоту на Місяць (будучи при цьому дуже дорогим проектом), вона в той же час охолодила ентузіазм створення місячної колонії. Це було викликано тим, що аналіз зразків пилу, доставлених астронавтами, показав дуже низький вміст в ній легких елементів, необхідних для підтримки життєзабезпечення.

Незважаючи на це, з розвитком засобів космонавтики і здешевленням космічних польотів, Місяць представляється виключно привабливим об'єктом для колонізації. Для вчених місячна база є унікальним місцем для проведення наукових досліджень в області планетології, астрономії, космології, космічної біології та інших дисциплін. Вивчення місячної кори може дати відповіді на найважливіші питання про освіту і подальшої еволюції Сонячної системи, системи Земля - \u200b\u200bМісяць, появі життя. Відсутність атмосфери і більш низька гравітація дозволяють будувати на місячній поверхні обсерваторії, оснащені оптичними і радіотелескопами, здатними отримати набагато більш детальні і чіткі зображення віддалених областей Всесвіту, ніж це можливо на Землі.

Місяць має і різноманітними корисними копалинами, в тому числі і цінними для промисловості металами - залізом, алюмінієм, титаном; крім цього, в поверхневому шарі місячного грунту, реголіті, накопичений рідкісний на Землі ізотоп гелій-3, який може використовуватися в якості палива для перспективних термоядерних реакторів. В даний час йдуть розробки методик промислового добування металів, кисню і гелію-3 з реголіту, ведеться пошук можливих покладів водяного льоду. Глибокий вакуум і наявність дешевої сонячної енергії відкривають нові горизонти для електроніки, ливарного виробництва, металообробки і матеріалознавства. Фактично умови для обробки металів і створення мікроелектронних пристроїв на Землі менш сприятливі через великої кількості вільного кисню в атмосфері, що погіршує якість лиття та зварювання, що робить неможливим отримання надчистих сплавів і підкладок мікросхем у великих обсягах. Також представляє інтерес виведення на Місяць шкідливих і небезпечних виробництв.

Місяць, завдяки своїм вражаючим ландшафтам і екзотичності, також виглядає як досить імовірний об'єкт для космічного туризму, який може залучити значну кількість коштів на її освоєння, сприяти популяризації космічних подорожей, забезпечувати приплив людей для освоєння місячної поверхні. Космічний туризм буде вимагати певних інфраструктурних рішень. Розвиток інфраструктури, в свою чергу, буде сприяти більш масштабного проникненню людства на Місяць.

Існують плани використання місячних баз у військових цілях для контролю навколоземного космічного простору та забезпечення панування в космосі.

Гелій-3 в планах освоєння Місяця

вчені [ хто?] Вважають, що гелій-3 можна буде застосовувати в термоядерних реакторах. Щоб забезпечувати енергією все населення Землі протягом року, за підрахунками вчених російського Інституту геохімії та аналітичної хімії ім. Вернадського, необхідно приблизно 30 тонн гелію-3. Вартість його доставки на Землю буде в десятки разів менше, ніж у вироблюваної зараз електроенергії на атомних електростанціях.

При використанні гелію-3 не виникає довгоіснуючих радіоактивних відходів, і тому проблема їх поховання, так гостро стоїть при експлуатації реакторів на розподілі важких ядер, відпадає сама собою.

Однак існує і серйозна критика цих планів. Справа в тому, що для запалювання термоядерної реакції дейтерій + гелій-3 необхідно нагріти ізотопи до температури в мільярд градусів і вирішити задачу утримання нагрітої до такої температури плазми. Сучасний технологічний рівень дозволяє утримати плазму, нагріту лише до кількох сотень мільйонів градусів в реакції дейтерій + тритій, при цьому майже вся енергія, отримана в ході термоядерної реакції, витрачається на утримання плазми. Тому реактори на гелії-3 багатьма провідними вченими, наприклад, академіком Роальд Сагдеева, який виступив з критикою планів Севастьянова, вважаються справою віддаленого майбутнього. Більш реальним з їх точки зору є розробка на Місяці кисню, металургія, створення і запуск космічних апаратів, в тому числі ШСЗ, міжпланетних станцій і пілотованих кораблів.

місячні електростанції

Ключові технології мають, за оцінкою НАСА, рівень технологічної готовності 7. Розглядається можливість великого обсягу виробництва, дорівнює 1000 ТВт. При цьому вартість місячного комплексу оцінюється приблизно в 200 трлн. дол. США. У той же час вартість виробництва порівнянного обсягу електроенергії наземними сонячними станціями - 8000 трлн. дол. США, наземними термоядерними реакторами - 3300 трлн. дол. США, наземними вугільними станціями - 1500 трлн. дол. США

практичні кроки

Повернення людини на Місяць планується, зокрема, НАСА з проектом Сузір'я.

Про свої плани освоєння Місяця не раз заявляв і Китай. 24 жовтня 2007 року з космодрому Січан був успішно запущений перший китайський супутник Місяця Чан'е-1. У його завдання входило отримання стереоснимку, за допомогою яких згодом виготовлять об'ємну карту місячної поверхні. В майбутньому КНР розраховує заснувати на Місяці населену наукову базу. Згідно китайській програмі, освоєння природного супутника Землі намічено на 2040-2060 роки.

Японське агентство з космічних досліджень планує до 2030 року ввести в дію населену станцію на Місяці - на п'ять років пізніше передбачуваних раніше термінів.

Друга половина 2007 ознаменувалася новим етапом в космічному змаганні. У цей час відбулися запуски місячних супутників Японії і Китаю. А в листопаді 2008 року був запущений індійський супутник "Чандраян-1". Встановлені на "Чандраяні-1" 11 наукових приладів з різних країн дозволять створити докладний атлас місячної поверхні, здійснити радіозондування місячної поверхні в пошуках металів, води і гелію-3.

проблеми

Тривале присутність людини на Місяці буде вимагати вирішення ряду проблем. Так, атмосфера Землі і магнітне поле затримує велику частину сонячної радіації. В атмосфері також згорає безліч мікрометеоритів. На Місяці без рішення радіаційної і метеоритної проблем неможливе створення умов для нормальної колонізації. Під час сонячних спалахів створюється потік протонів та інших часток, здатних представляти загрозу для космонавтів. Однак ці частинки мають не дуже великий проникність, і захист від них є цілком вирішуваною проблемою. Крім того, дані частинки мають низькою швидкістю, а значить, є час для того щоб сховатися в антирадіаційні укриття. Набагато більшу проблему являє жорстке рентгенівське випромінювання. Розрахунки показали, що астронавт після 100 годин на поверхні Місяця з ймовірністю 10% отримає небезпечну для здоров'я дозу ( 0,1 Грей). У разі ж сонячного спалаху небезпечну дозу можна отримати протягом декількох хвилин.

Окрему проблему представляє місячний пил. Місячний пил складається з гострих частинок (оскільки немає згладжує впливу ерозії), а також володіє електростатичним зарядом. В результаті місячний пил проникає всюди і, володіючи абразивним дією, зменшує термін роботи механізмів. А потрапляючи в легені, стає загрозою здоров'ю людини.

Комерціалізація також неочевидна. Необхідність у великих кількостях гелію-3 поки відсутня. Наука ще не змогла досягти контролю над термоядерної реакцією. Найперспективнішим проектом в цьому відношенні на даний момент (середина 2007 року) є масштабний міжнародний експериментальний реактор ІТЕР, будівництво якого передбачається закінчити в 2015 році. Після цього піде близько двадцяти років експериментів. Промислове використання термоядерного синтезу очікується не раніше 2050 року по найоптимістичнішими прогнозами. У зв'язку з цим, до цього часу видобуток гелію-3 не буде представляти промислового інтересу. Космічний туризм також не можна назвати рушійною силою освоєння Місяця, оскільки необхідні на даному етапі вкладення не зможуть окупитися в розумний час за рахунок туризму.

Дане положення речей призводить до того, що висловлюються пропозиції (див. Роберт забринить «A Case for Mars») освоєння космосу відразу починати з Марса.

посилання

Примітки

місяць
фізичні особливості	Внутрішня структура Гравітація Топографія Магнітне поле Атмосфера
Орбіта	Орбіта Фази Молодик Повний місяць Сонячне затемнення Місячне затемнення Прилив
Місячна поверхню	Селенографія Видима сторона Зворотний бік Моря Ударний кратер Басейн Південний полюс - Ейткен Шеклтон Лід Пік вічного світла Космічна погода Короткочасні місячні явища
Наука про Місяць	Геологія (хронологія) Мінералогія Теорія гігантського зіткнення KREEP ALSEP Лазерна локація Місяця Пізня важка бомбардування Місячні породи Реголіт Метеорити
дослідження	Дослідження Проект Аполлон колонізація місячний змову
інше	Календар Місяць Півмісяць Міфологія Мистецтво Ілюзія Місяця Походження
Див. Також: Сонячна система Супутники планет ((Дослідження Місяця АМС))

Wikimedia Foundation. 2010 року.

• місячна соната
• місячне безумство

Дивитися що таке "Місячна станція" в інших словниках:

МІСЯЧНА СТАНЦІЯ - автоматична або населена станція для роботи на Місяці. Перша в світі автоматична місячна станція (стаціонарна) Місяць 9 (1966), автоматична пересувна Луноход-1 (1970), населена стаціонарна Аполлон 11 (1969). Див. Місяць, Місячний самохідний ... Великий Енциклопедичний словник

місячна станція - автоматична або населена станція для роботи на Місяці. Перша в світі автоматична місячна станція (стаціонарна) «Місяць 9» (1966), автоматична пересувна «Луноход-1» (1970), населена стаціонарна «Аполлон 11» (1969). Дивись «Місяць», ... ... енциклопедичний словник