Когда начнётся колонизация Луны? Освоение Луны. Исследования космоса
От строительства электростанций и добычи лунных ресурсов до космического туризма и проблемы перенаселения.
В закладки
Полвека назад казалось, что недалек тот день, когда на Луну будут летать как на дачу. Сегодня на Луну не полетишь, даже если очень захотеть: нет подходящих ракет. Технологии шагнули вперед, а пилотируемая космонавтика - нет.
Российский астроном Владимир Сурдин как-то заметил: между покорением Южного полюса и основанием на нем первой базы прошло 45 лет, а в Марианскую впадину человек вернулся лишь спустя 52 года после первого погружения.
Последняя американская экспедиция на Луну в рамках программы «Аполлон» состоялась в 1972 году, то есть 45 лет назад. Если верить представленной аналогии, согласно которой между открытием труднодоступной точки и возможностью её полноценного изучения проходит примерно 50 лет, то ждать новых полетов на Луну стоит уже в ближайшее время.
Причем на этот раз человечество должно закрепиться на Луне более основательно, ведь у лунной колонии может быть и прагматичная цель, и коммерческая составляющая. Правительства смотрят на Луну как на источник ресурсов, бизнесмены - как на курорт для миллиардеров, ученые - как на космическую лабораторию, а романтики - как на первую остановку на пути расселения человечества в космосе.
Кто участвует в новой лунной гонке
Макет межпланетной станции «Луна-24»
В августе 1976 года советский аппарат «Луна-24» сел на лунную поверхность в районе моря Кризисов. Он пробурил двухметровую скважину, извлек образец лунного грунта и доставил его на Землю. Этот полет оказался последней миссией на Луну в 20 веке - следующая посадка на поверхность спутника Земли состоялась лишь через 37 лет, в 2013 году.
Осуществил её китайский аппарат «Чанъэ-3», доставив туда небольшой луноход. Миссия была частью обширной китайской лунной программы, следующий крупный этап которой запланирован на конец 2017 и начало 2018 годов. На этот раз китайцы планируют привезти на Землю собственные образцы грунта с обратной стороны Луны, где еще не садился ни один аппарат.
Китайский посадочный модуль «Чанъэ-3»
На начало 2018 года также запланирован запуск индийской лунной станции «Чандраян-2» - в её задачу входит посадка на Луну и запуск лунохода. Ни Индия, ни Китай пока не заявляли о конкретных планах пилотируемого полета на Луну в обозримой перспективе. Зато это сделала Япония, официально поставив перед собой задачу в партнёрстве с NASA отправить человека на Луну уже к 2030 году.
В самом американском агентстве от планов по скорейшему возвращению на Луну отказались ещё в 2011 году. Наиболее приоритетный проект для США - пилотируемый полет на Марс. Луна при этом может стать своеобразным перевалочным пунктом - на орбите вокруг неё можно разместить станцию, откуда будет стартовать межпланетный корабль.
На фоне такой мировой активности Россия также вернулась к задаче покорения земного спутника. К 2017 году российская лунная программа уже успела получить от государства солидное финансирование, затем частично его лишиться из-за кризиса и переориентироваться на более поздние сроки. Основные планы российской программы касаются отправки на Луну автоматических станций и доставки на Землю образцов лунного грунта в период с 2019 по 2024 годы.
Хорошо забытое старое
Для полета на Луну необходимы три основных компонента:
- Тяжелая ракета, способная отправить груз к Луне.
- Космический корабль для межпланетных путешествий.
- Спускаемый лунный модуль.
В СССР так и не решили задачу отправки человека на Луну из-за неудачных испытаний тяжелой ракеты Н-1. Лунный модуль и космический корабль при этом успешно прошли испытания. Корабль назвали «Союз», и он до сих пор используется для доставки людей на МКС.
Космический корабль «Союз»
Распространённый вопрос: «Почему нельзя заново сделать то, на чем уже летали на Луну?». Ответ: можно, но это лишено смысла. Представьте, что вам нужно сделать автомобиль. Вряд ли вы пойдете искать чертежи модели пятидесятилетней давности - её создание обойдется дороже, а результат будет сомнительным. По этой же причине в 2017 году нет смысла воссоздавать ракету и корабль из 1960-х годов - технологии ушли далеко вперед, и сегодня можно добиться лучших результатов.
Новая российская лунная программа изначально строилась вокруг проекта тяжелой ракеты «Ангара-А5». Разработка линейки ракет «Ангара» на экологичном топливе (по сравнению с токсичным гептилом , на котором летают «Протоны») шла с начала 90-х годов, и за все это время «Ангара-А5» была испытана всего один раз - в 2014 году. В итоге из-за дороговизны ракеты от её эксплуатации было решено отказаться.
Ракета-носитель «Ангара-А5»
Внимание российских инженеров переключилось на советскую ракету «Зенит», которую создатель частной космической компании SpaceX Элон Маск как-то назвал «лучшей в мире, если не считать Falcon». «Зенит» была создана как разгонная ступень для тяжелой ракеты «Энергия», теперь же её планируют доработать и превратить в самостоятельную единицу под названием «Феникс».
У «Феникса» есть несколько преимуществ перед «Ангарой». Во-первых, её создание должно обойтись в два-три раза дешевле. Во-вторых, для «Ангары» необходимо строить отдельный стартовый стол на космодроме, «Феникс» же можно запускать как с Байконура, так и с «Морского старта» - плавучей платформы, позволяющей осуществлять запуск из океана. Это дает возможность стартовать точно с экватора, что придает ракете максимальное ускорение за счет вращения Земли.
В 2016 году обанкротившийся ранее «Морской старт» был приобретен авиакомпанией S7, которая одновременно с этим заказала 12 ракет типа «Зенит» у завода «Южмаш». Первый коммерческий старт с этой площадки запланирован уже на 2017 год.
Предполагается, что для запуска пилотируемого полета к Луне можно будет использовать несколько «Фениксов», объединенных в одну ракету-носитель. Нечто подобное пытаются реализовать и в SpaceX с ракетой Falcon Heavy, правда, её испытания откладываются уже в течение нескольких лет.
Окончательно от «Ангары» в Роскосмосе отказываться не стали - по последним данным, для неё всё же построят стартовый стол на космодроме «Восточный» с прицелом на будущие пилотируемые запуски.
Запуски к Луне должны начаться уже скоро. Первый российский автоматический лунный модуль должен отправиться к месту назначения в 2019 году в рамках миссии «Луна-25 Глоб». Предполагается, что миссия позволит отработать технологии мягкой посадки на территории Южного полюса Луны - перспективного района для основания колонии.
Уже много лет ведется разработка космического корабля нового поколения «Федерация» - он должен заменить «Союзы» и «Прогрессы» и доставить на Луну четырех российских космонавтов. Первые беспилотные запуски корабля намечены на 2021 год, а первый пилотируемый полет - на 2024 год.
Лидер по-прежнему США
В NASA тоже разрабатывают новый космический корабль под названием Orion. Его испытания были проведены в 2014 году, а первый пилотируемый полет может состояться уже в конце 2018 года - причем сразу к Луне.
Изначально на 2018 год был запланирован беспилотный полет «Ориона». Полет к Луне должен был стать испытанием и для корабля, и для тяжелой ракеты SLS, создаваемой американцами с прицелом на марсианскую экспедицию. Но с приходом администрации Дональда Трампа начались разговоры о том, что раз к Луне полетит уже готовая техника, почему бы не снабдить её экипажем.
Однако ни Falcon Heavy, ни SLS еще даже не прошли испытаний. Потенциально обе ракеты могут стать «чемпионами» современности по грузоподъемности, но заявления о пилотируемом запуске в 2018 году пока не выглядят реалистичными.
«Запасная» планета
Элон Маск не скрывает, что его главная мотивация в деле колонизации Марса - создание «резервной копии» человечества. Век развития цивилизации пришелся на достаточно спокойный период в истории Земли - не было резких изменений климата, падений крупных метеоритов, угрозы вулканической активности и прочих катастроф, которые в истории планеты случались регулярно.
Идея запасного дома не нова, и о ней всерьёз рассуждал ещё Циолковский. Вариантов не так много - это либо , либо Луна.
Подлунный мир
Поверхность Луны примерно равна сумме площадей трех крупнейших стран Земли - России, Канады и Китая. Луна в 81 раз легче Земли, а сила тяжести на ней меньше в шесть раз. Но по космическим масштабам Луна и Земля - тела примерно одного порядка. Иногда даже говорят, что они составляют двойную планетную систему.
Луна всего в полтора раза меньше Меркурия - такого соразмерного спутника больше нет ни у одной планеты в Солнечной системе (похожую систему составляют теперь уже бывшая планета Плутон и её спутник Харон, но они во много раз легче Земли и Луны).
Поверхность Луны не пригодна для жизни в первую очередь из-за трех факторов: перепады температур от –150 ºC до +120 ºC, космическая радиация и постоянная бомбардировка микрометеоритами. Землю от всего этого защищает атмосфера, которой у Луны нет - испаряющиеся под действием излучения Солнца с поверхности гелий, водород и другие газы очень сильно разрежены.
На поверхности Луны лежит толстый слой стертого в пыль реголита , по большей части состоящего из смеси стекла и песка. Теоретически его можно использовать для защиты от радиации и небольших метеоритов. Как и на Марсе, базу на Луне имеет смысл покрывать слоем грунта в несколько метров - это можно сделать, например, при помощи управляемого взрыва, как предполагалось в проекте советской лунной базы «Звезда».
Из-за воздействия солнечного ультрафиолета пыль на Луне наэлектризована и особенно опасна для здоровья и электроники. В отличие от частичек земной пыли, которые сглаживаются эрозией, лунные пылинки имеют остроконечную форму. К концу третьих суток американских лунных экспедиций перчатки скафандров астронавтов стирались пылью почти до дыр.
Избавиться от всех этих проблем можно под поверхностью Луны, но создание такой «подлунной» базы потребует больших затрат энергии. Есть и совсем экзотические предложения - например, бурить в толще Луны многокилометровые тоннели, превращая их в целые ландшафты земного типа с искусственным освещением.
Застывшие базальтовые лавы Луны настолько прочны, что широкие тоннели не потребуют никаких укреплений, а плотность пород позволит заполнять их кислородом, не боясь, что он сразу же весь утечет. Для создания в них обитаемых условий нужно будет раздобыть воду, кислород и энергию.
Лунные колодцы
Миссия «Луны-24» оказалось не только последней в 20 веке, но и чрезвычайно полезной - в привезенной ей образцах грунта советские ученые нашли небольшое содержание воды. В начале 21 века американский орбитальный зонд LRO с помощью российского детектора обнаружил в полярных зонах Луны грунт с концентрацией воды не менее 3%. Стоимость гипотетических миссий сразу снизилась благодаря возможности не брать с собой запасы жидкости.
Но добывать воду на Луне будет непросто - при температуре –150 ºC водяной лед становится прочнее стали. Существует мнение, что в будущем проще и дешевле окажется транспортировать на Луну пролетающие мимо ледяные кометы, используя миниатюрные реактивные двигатели.
Электростанция на аутсорсе
Единственный доступный источник энергии на Луне - это Солнце. Из-за отсутствия атмосферы солнечные батареи на Луне могут вырабатывать в шесть-восемь раз больше энергии, чем на поверхности Земли. Отсутствие погодных условий делает выработку стабильной во времени.
Существуют целые проекты превращения Луны в огромную электростанцию. Если построить вокруг лунного экватора пояс из солнечных батарей, то он смог бы вырабатывать энергию круглосуточно. С помощью направленного СВЧ-излучения её можно было бы передавать на Землю.
Строительством таких сооружений могут заниматься роботы, причем большую часть необходимых для этого материалов можно добывать на месте. Впрочем, подобные проекты пока относятся скорее к области фантастики.
Самые холодные места на Земле и рядом не стоят близко к температуре лунной ночи - и создать базу, которая будет способна оградить поселенцев от такой температуры, очень нелегко. В течение многих десятилетий мысли о колонизации Луны волновали ученых и дальновидных людей. На экранах телевизоров и мониторов появлялись самые разные концепции лунных колоний.
Возможно, лунная колония будет следующим логичным шагом для человечества. Это наш ближайший сосед по звездам, который находится в каких-то 383 000 километрах от нас, что упрощает поддержку ресурсами. Кроме того, на Луне в избытке гелия-3, идеального топлива для термоядерных реакторов, которого на Земле очень мало.
Маршрут для постоянной лунной колонии теоретически набрасывали разные космические программы. Китай выразил заинтересованность в размещении базы на обратной стороне Луны. В октябре 2015 года стало известно, что Европейское космическое агентство и Роскосмос планируют ряд миссий к Луне, чтобы оценить возможности для размещения постоянных поселений.
Тем не менее у нашего спутника есть ряд проблем. Один оборот Луна совершает за 28 земных дней, а лунная ночь длится 354 часа - больше 14 земных дней. Длинный ночной цикл означает существенный спад температур. Температура на экваторе варьируется от 116 градусов по Цельсию днем до -173 градусов ночью.
Лунная ночь будет короче, если разместить базу на Северном или Южном полюсе. «Есть много причин строить такую базу на полюсах, но необходимо учитывать и другие факторы, помимо часов солнечного света», говорит Эдмонд Троллоп, инженер по космическим операциям в Telespazio VEGA Deutschland. Как и на Земле, на полюсах может быть очень холодно.
На лунных полюсах Солнце будет перемещаться вдоль горизонта, а не по небу, поэтому придется выстраивать боковые панели (в форме стен), что усложнит строительство. Большая плоская база на экваторе собирала бы много тепла, но чтобы добраться до тепла на полюсе, придется строить вверх, а это непросто. «При разумно выбранном месте, разницу температур можно будет с легкостью контролировать», говорит Волкер Майвальд, ученый Немецкого аэрокосмического центра DLR.
Широкая вариативность температур в цикле дня и ночи означает, что придется обеспечивать лунные базы не только достаточной изоляцией от леденящего холода и жгучей жары, но и справляться с термическими напряжениями и тепловым расширением.
Тепловая защита
Первые роботизированные миссии на Луну, вроде советских миссий «Луна», были спроектированы прожить один лунный день (две земных недели). Посадочные модули миссий NASA Surveyor могли возобновить работу на следующий лунный день. Но урон, нанесенный компонентам во время ночи, зачастую не позволял получить научные данные.
Луноходы советской космической программы с одноименным названием, которая проводилась в конце 60–70-х годов, включала элементы радиоактивного нагрева с хитроумной системой вентиляции, что позволило аппаратам прожить до 11 месяцев. Луноходы впадали в спячку ночью и запускались с солнцем, когда становилась доступна солнечная энергия.
Один из вариантов избежать высоких тепловых колебаний - закопать здание в лунный реголит. Этот порошкообразный материал, который покрывает поверхность Луны, имеет низкую теплопроводность и высокую устойчивость к солнечной радиации. Это значит, что он обладает сильными теплоизолирующими качествами, и чем глубже колония, тем выше тепловая защита. Кроме того, поскольку база будет нагреваться, а тепло на Луне передается плохо из-за отсутствия атмосферы, это снизит дальнейшее термическое напряжение.
Тем не менее, хотя идея «закопать» колонию, в принципе, была принята успешно, на практике это будет невероятно сложной задачей. «Я пока не видел проекта, который мог бы с этим совладать, - говорит Волкер. - Предполагают, это будут роботизированные строительные машины, которыми можно будет управлять удаленно».
Врезать или накрыть?
Другой метод, с помощью которого можно было достичь нужного результата, лежит в самой земле. Пенетраторы, способные пробить поверхность в процессе удара, уже предлагались (но в меньших масштабах) для нескольких лунных миссий, вроде японской Lunar-A и британского MoonLite (в настоящее время проект отложен, хотя идея посадки с проникновением была настолько убедительной, что ЕКА решило использовать ее для механизма быстрой доставки образцов для анализа с поверхности и подповерхности планеты или луны). Преимущество этой концепции в том, что база зарывается при столкновении, а значит подвергнется относительно умеренным термическим условиям прежде, чем будет защищена.
Тем не менее останется проблема с обеспечением энергией, поскольку типичный проект с проникновением предлагает лишь очень ограниченные возможности по использованию солнечной энергии. Есть также проблемы нагрузок высокого ускорения при столкновении и высокой точности, необходимая для наведения. «Силу столкновения, необходимую для зарывания структуры, будет очень трудно согласовать с необходимыми функциями пилотируемой базы», говорит Троллоп.
Альтернативой такому решению будет насыпать лунный реголит сверху на колонию, возможно, используя машины типа гидравлических экскаваторов. Но чтобы сделать это эффективно, придется работать быстро.
Если лунный реголит не получится насыпать на колонию, тогда над ней можно развернуть «шляпу» многослойной изоляции (MLI), которая предотвратит рассеивание тепла. Теплоизоляционные материалы MLI широко используются на космических аппаратах, защищая их от холода космоса.
Преимущество такого метода в том, что он позволяет использовать массивы солнечных батарей для сбора и хранения энергии в течение двухнедельного лунного дня. Но если будет собрано недостаточно энергии, придется учитывать и альтернативные методы генерации энергии.
Термоэлектрические генераторы могли бы обеспечивать колонию энергией в течение ночного цикла: при своей низкой эффективности они, впрочем, не имеют проблем с обслуживанием, поскольку не имеют движущихся частей. Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) предлагают большую эффективность и имеют очень компактный источник топлива. Но базу придется экранировать от радиации, при этом позволив ей передавать тепло. Логистика установки генератора со съемным радиоактивным изотопом кишит проблемами: риски будут на всем пути, от взлета с Земли до посадки на Луну, наряду с проблемами политики и безопасности.
Можно было бы использовать и реакторы ядерного деления, но с ними будет еще больше проблем, включая перечисленные выше.
А если будут разработаны термоядерные реакторы, их тоже можно будет использовать на Луне, учитывая избыток гелия-3. Также могут пригодиться батареи - вроде литий-ионных - при условии достаточной генерации солнечной энергии за две недели ночного цикла.
Есть идея обеспечить энергией станцию на поверхности во время ночного цикла с помощью орбитального спутника, который будет передавать энергию через микроволны или лазер. Исследование этой идеи проводилось 10 лет назад. В ходе исследования выяснилось, что для большой лунной базы, требующей сотни киловатт энергии, поставляемой с орбиты 50-киловаттным лазером, ректенна (тип антенны, которая конвертирует электромагнитную энергию в прямой электрический ток) будет 400 метров в диаметре, а на спутнике - 5 квадратных километров солнечных батарей. На Международной космической станции порядка 3,3 кв. км солнечных панелей.
Несмотря на значительные трудности в строительстве колонии, которая должна будет противостоять суровому ночному лунному циклу, они не являются непреодолимыми. При соответствующей тепловой защите и соответствующей системе выработки энергии во время длинной двухнедельной ночи, мы можем получить лунную колонию уже в ближайшие двадцать лет. И тогда сможем обратить свой взор подальше.
Что такое колонизация Луны? Это постоянное проживание людей на Луне и создание на ней робототехнических предприятий. Тут надо сразу сказать, что о лунной колонии начали говорить задолго до начала космической эры. Ещё в 1638 году епископ Джон Уилкинс написал «Рассуждение о новом мире и другой планете». В этом труде он утверждал, что в далёком будущем на Луне обязательно появится человеческая колония. То же самое считал и Константин Циолковский (1857-1935). А с 50-х годов XX века учёные и инженеры начали разрабатывать концепции и конструкции, касающиеся проживания на спутнике Земли.
Космические аппараты СССР начали исследовать поверхность Луны в 1959 году. 13 сентября 1959 года советский аппарат «Луна-2» осуществил жёсткую посадку на лунную поверхность. Он стал первым искусственным объектом, оказавшимся на внеземном теле за всю историю человеческой цивилизации. В том же году «Луна-3» сделала снимки невидимой для человеческого глаза обратной стороны спутника. После этого началось десятилетие беспилотных лунных исследований.
Вслед за советской стартовала и американская программа освоения космоса. В 1961 году американцы взяли на себя обязательство к концу шестого десятилетия высадить человека на поверхности луны. 21 июля 1969 года американский корабль «Аполлон-11» приземлился на Луне с двумя астронавтами. Это были Нил Армстронг и Эдвин Олдрин. Второй ступил на лунную поверхность на 15 минут позже первого. Астронавты пробыли на Луне 2 часа 31 минуту 40 секунд. Установили флаг США, собрали 20 кг лунного грунта и расставили приборы.
После этого в течение нескольких лет США и СССР активно изучали лунную поверхность. Отправляли на неё космические аппараты, а в 1970 и 1973 году в рамках программы «Луноход» на Луне приземлились два робота-ровера. Первый из них «Луноход-1» исследовал лунную поверхность в течение 322 дней. А второй «Луноход-2» работал на спутнике Земли почти 4 месяца.
В 1972 году интерес к Луне у американцев упал. Были свёрнуты дальнейшие миссии, а космическая отрасль сосредоточилась на проектировании космического челнока. В 1974 году была остановлена и советская лунная программа, которая планировала строительство лунной базы «Звезда». В 80-е годы интерес к спутнику Земли сошёл на нет. Лишь отдельные энтузиасты продолжали заниматься вопросом колонизации Луны.
Всё изменилось к концу 90-х годов. В 1994 и 1998 годах состоялись две миссии НАСА на Луну, которые обнаружили на спутнике лунную воду (лунный лёд). А вскоре китайцы запустили свою космическую программу, предусматривающую миссии на земной спутник. В 2004 году американцы решили вернуть пилотируемые миссии на Луну к 2020 году.
Япония планирует высадить людей на спутник Земли к 2030 году. Китайцы хотят сделать то же самое к 2036 году. США собираются отправить людей на орбиту (без приземления) в 2021 году. Такой ажиотаж возник из-за того, что в 2010 году НАСА сообщила о больших ледяных отложениях на северном полюсе Луны. Там находится не менее 600 млн. тонн чистого водяного льда толщиной в несколько метров. Лёд – это вода, а вода – это жизнь, поэтому колонизация Луны больше не является мечтой. Люди собираются претворить её в реальность уже в ближайшее время.
Плюсы и минусы колонизации Луны
Размещение колонии на космическом объекте дело чрезвычайно сложное. Специалисты должны учесть огромное количество самых разных факторов. Наиболее важный из них – защита от космического излучения. Нельзя сбрасывать со счётов и силу притяжения, которая на планетах и спутниках кардинально отличается от земной. Так на Луне она равна 1/6 Земли. Скажется ли такое различие на здоровье человека, если он проживёт годы на лунной поверхности? Ответа на этот вопрос пока нет.
Но давайте рассмотрим плюсы колонизации Луны . Если разместить на ней колонию, то она может стать местом для запуска ракет с местным топливом. Запускать ракеты с Луны гораздо удобнее, чем с Земли из-за низкой гравитации и, следовательно, более низкой скорости вылета.
Луна находится рядом с Землёй, поэтому время транзита короткое. Это позволит быстро доставлять запасные части в колонию и позволит людям быстро переместиться на Землю, если возникнет чрезвычайная ситуация.
Живя на спутнике, можно проверить состояние здоровья людей, существующих в условиях низкой гравитации. Данные результаты будут использованы впоследствии при заселении более отдалённых космических тел.
Немаловажным положительным фактором является и быстрая связь с голубой планетой. Задержка связи в оба конца составляет менее 3-х секунд. Это даёт возможность вести обычный разговор и смотреть видео. А вот задержка связи с другими объектами Солнечной системы составляет минуты и часы. К примеру, связь Марса с Землёй колеблется в пределах от 8 до 40 минут.
Производственный и жизненный модуль на Луне, разделённый на уровни и отсеки
Большое значение имеет и психологический фактор. В небе Луны Земля выглядит большим шаром, который по яркости в 60 раз превышает яркость Луны, когда смотришь на неё с Земли. Это создаст у людей чувство уверенности. Они будут осознавать, что не брошены в космосе, так как их родная голубая планета находится совсем рядом.
А теперь давайте рассмотрим минусы колонизации Луны . Сразу надо отметить длинную лунную ночь. Она будет препятствовать использованию солнечной энергии. Не надо также забывать про экстремальные температуры от минус 178 градусов по Цельсию до плюс 127 градусов по Цельсию. В то же время на спутнике есть пики вечного света, находящиеся на лунном северном полюсе. Он постоянно купается в солнечном свете. Области вблизи полюсов светятся большую часть времени. Это потребует создания единой энергосистемы.
На Луне мало азота и водорода, также истощается углерод, образуя летучие оксиды. В то же время водород содержится в коре спутника. Летучие вещества, содержащие углерод и азот, находятся во льду. Нужно разрабатывать технологии по добыванию этих веществ или импортировать их из какого-либо стороннего источника для поддержания жизни и промышленных процессов. Переработка летучих веществ ограничит темпы роста колонии и поставит её в зависимость от импорта.
Людям, живущим на Луне, придётся защищать себя от космических лучей и протонного воздействия солнечного ветра. Жилые и промышленные помещения защитит лунный щебень, а вот работа вне помещений будет сопряжена с большим риском.
Модуль на поверхности, защищённый лунным реголитом
На спутнике Земли нет атмосферы, а поэтому нет никакой защиты от метеоритов. Даже мелкие камушки и пыль попадают на лунную поверхность. Они могут повредить недостаточно защищённые конструкции. Что касается лунной пыли, то она может оказаться токсичной.
Колонизация Луны предусматривает выращивание на ней собственных урожаев. Но здесь придётся столкнуться с длинной лунной ночью, которая длится 354 часа, экстремальными изменениями температур, солнечными вспышками, плохой почвой и отсутствием насекомых для опыления. Растения придётся выращивать в закрытых камерах с 354-часовым светом и 354-часовым тёмным циклом. То есть можно утверждать, что у лунного сельского хозяйства будет много проблем.
Среда обитания на Луне
Средняя температура на поверхности равна минус 5 градусам по Цельсию. Дневной период (около 354 часов) имеет среднюю температуру плюс 107 градусов по Цельсию. Ночной период (354 часа) характеризуется средней температурой минус 153 градуса по Цельсию. А вот под землёй температура держится на отметке минус 23 градуса по Цельсию.
С учётом всего этого возникает вопрос: где люди будут жить и работать на Луне ? Тут существует несколько вариантов. Имеют право на жизнь проекты по задействую лунных лавовых трубок. Любая такая неповреждённая трубка может стать надёжной защитой от окружающей среды, ведь она выдерживает испытания миллиардами лет.
Внутреннее устройство модуля, расположенного на поверхности Луны
Предлагается также построить подземную лунную колонию. Она будет полностью закрытой, за исключением нескольких выходов на поверхность. В идеале можно построить целый подземный город с искусственным солнечным светом и надёжной изоляцией от радиационного облучения. Такая колонизация Луны кажется наиболее перспективной.
Есть варианты о возведении на поверхности специальных модулей, покрытых лунным реголитом. Это уникальная смесь кремнезёма и железосодержащих соединений, которые можно слить при высокой температуре в стеклообразное твёрдое вещество. В результате получится лунное стекло. Из него можно изготавливать лунные кирпичи, а из них делать жёсткие конструкции и покрывать их металлом для удержания влаги. Базу на поверхности лучше всего строить в кратере, что обеспечит частичную защиту от солнечного излучения и микрометеоритов.
Важный вопрос – где брать энергию ? Для этой цели можно использовать ядерный реактор. Так ядреная эл. станция, вырабатывающая 40 квт, может обеспечить мощности, соответствующие 8 жилым домам на Земле. Термоэлектрические генераторы могут использоваться как аварийные и резервные.
Возможным энергетическим источником может стать Солнце. На Луне есть возможность добывать материалы, необходимые для производства солнечных панелей. В месте, где есть постоянный солнечный свет, можно возвести установку с солнечными батареями. Также есть идея размещать их на орбите, а энергию передавать на Луну посредством излучения в виде микроволн.
Так в идеале должна выглядеть колония на Луне
Чтобы колонизация Луны не давала сбои, она должна стремиться к самодостаточности. Именно на земном спутнике нужно добывать и перерабатывать необходимые для жизнедеятельности лунные породы. Оборудование, продукты питания, одежду и другие необходимые для жизни вещи тоже следует производить на Луне.
Но самое главное, спутник Земли в перспективе должен стать базой для межпланетных исследований. С него чрезвычайно удобно наблюдать за космосом и запускать звёздные корабли к планетам Солнечной системы. Вполне возможно, что именно на Луне будут созданы тренировочные и образовательные центры для астронавтов. Получив необходимые знания и навыки, те отправятся на Марс и к спутникам газовых гигантов. А дальше наступит черёд покорения бескрайних космических пространств и далёких галактик, которые сейчас мы видим с Земли лишь в виде крошечных туманностей .
Владислав Иванов
Колонизация космоса - это концепция расселения человечества, гуманизации пространства и постоянных человеческих поселений за пределами Земли. В настоящее время колонизация космоса является единственной консолидирующей идеей в мире, хотя существуют другие приоритеты и программы с двухтысячелетней историей, как, например, спортивные Олимпиады.
Обычно, колонизация космоса рассматривается как долгосрочная цель любых национальных космических программ.
Первая
колония может появиться на Луне, позже на Марсе, далее во всем
пространстве Солнечной системы, позже в Поясе Койпера и в Облаке Оорта.
Последние находятся за орбитой Урана и имеют триллионы комет и
астероидов. На них могут быть все необходимые для поддержания жизни
ингредиенты (водяной лёд, органические соединения и материалы для строительство космических станций) и большое количество
гелия-3, который считается перспективным топливом для управляемых
термоядерных реакций. Существует предположение, что расселяясь по таким
облакам комет, человечество сможет достигнуть других звёздных систем без
помощи субсветовых космических кораблей.
Ниже приводится таблица предполагаемых сроков колонизации космоса на 100 лет.
Табл. Планы колонизации космоса на 100 лет
| Год | Страна, проект | О собенности |
| 2011 | Китай.
Старт аппарата Инхо 1 к
Марсу.
Россия. Старт "Фобос-Грунт" к Марсу. | Китай начинает строительство четвертого космодрома и ведет разработку тяжелого ракетоносителя при сотрудничестве с Украиной.
Россия самостоятельно продолжает строительство второго космодрома "Восточный" и разработку ракетоносителя "Русь-М". |
| 2011-2012 | США . Старт зонда Юнона к Юпитеру | Частная компания США разрабатывает "Falcon Heavy" (грузоподъемность ~53 тонны) при сотрудничестве с Украиной и Россией.
|
| 2013-2014 | Китай.
Запуск модуля Chang"e 3,
который должен доставить первый в
истории китайский луноход.
Индия - Россия. Миссия "Чандраян-2", индийская ракета-носитель типа GSLV доставит к Луне орбитальный модуль, а на лунную поверхность опустится российская посадочная ступень разработки НПО имени Лавочкина с небольшим индийским луноходом. | Предполагаемое место посадки Chang"e 3 - Залив Радуги. |
| 2014-2015 | Конкурс Google Lunar X-Prize. Полет частных космических модулей к Луне и доставка луноходов. | Ранее предполагался срок
проведения конкурса декабрь 2012 года.
Ныне перенесен на конец 2015. В конкурсе
участвует 27 групп из разных стран. Вес
лунных модулей от 5 до 100 кг. Стоимость
проектов колеблется от 10 до 100 млн.
долларов. Запуск лунных модулей осуществляют национальные космические агентства, например, ракетоноситель "Днепр" или "Зенит" Украина-Россия.
|
| 2015-2016 | США. Запуск космического аппарата в режиме "аватар" с посадкой для обнаружения пылевой атмосферы на Луне и отработки радиационной безопасности. | Аватар - робот, напоминающий
человека, которым будут управлять с
Земли, используя высокотехнологичные костюмы дистанционного присутствия. Один и тот же костюм могут "надевать" несколько специалистов из разных областей науки поочередно. К примеру, в ходе изучения особенностей лунной поверхности, управлять «аватаром» может геолог. Затем, при необходимости, в костюм телеприсутствия может облачиться физик. |
| 2016-2018 | Китай. Беспилотный аппарат Change" 4 должен будет полететь на Луну, собрать грунт и доставить его на Землю. | |
| 2016-2019,
промежуток минимума солнечной
активности и радиационной опасности | Россия, США. Отработка двупусковой и четыре пусковой схемы полета человека к Луне в обход радиационных поясов через геомагнитные полюса Земли. | Двупусковая схема.
Ракетоноситель «Союз» выводит корабль типа «Союз». Затем на
околоземную орбиту с помощью РН «Протон»
выводится разгонный блок «ДМ». На нем
устанавливается бытовой отсек от «Союза»
(с пассивным стыковочным узлом), который
служит экипажу в качестве
дополнительного гермоотсека. После
стыковки корабля к РБ производится
выдача разгонного импульса – и «Союз»
выполняет облет Луны.
Четырех пусковая схема. Сначала на околоземную опорную орбиту выводятся два РБ «ДМ» и они стыкуются между собой. Затем с помощью РН «Союз» на околоземную орбиту запускается РБ «Фрегат», и еще одним пуском РН «Союз» выводится корабль «Союз». Производится сборка лунного комплекса в составе двух РБ «ДМ», РБ «Фрегат» и корабля «Союз». С помощью первого блока «ДМ» выполняется разгон к Луне. Второй «ДМ» обеспечивает торможение и переход корабля на околокруговую опорную орбиту у Луны. «Фрегат» необходим для старта с окололунной опорной орбиты к Земле. Стоимость проекта 200-700 млн. долларов. На 2017 на смену старым ракетоносителям придут новые: Россия - "Ангара" (грузоподъемность ~35 тонн) и "Русь М" (грузоподъемность 53 тонны); США - "Falcon Heavy" (грузоподъемность ~53 тонны).
|
| 2018-2019 | Россия, США, Китай, ЕС, Индия, Бразилия, Украина . Закладка станций дозаправки и ретрансляции в Точках Лагранжа Земля-Луна. | В Точках Лагранжа (ТЛ) не
действуют никакие другие силы, кроме
гравитационных сил со стороны Земли и
Луны. Космическая станция может
оставаться неподвижной относительно
этих тел сколь угодно долго.
Точки Лагранжа Земля-Луна является идеальным местом для строительства пилотируемых орбитальных космических станций, которые, располагаясь 1) на полпути между Землёй и Луной позволила бы легко добраться до Луны с минимальными затратами топлива, 2) стать ключевым узлом грузового потока между Землей и нашим спутником, 3) выполнять роль спасательной базы в случае аварий на трассе Земля-Луна и Луна-Земля, 4) удобно для размещения ретрансляционной станции, благодаря чему понадобятся передатчики в десять раз менее мощные, 5) в точке Лагранжа с обратной стороны Луны производится ретрансляция сигнала с невидимой стороны как к Земле, так и к орбитальным станциям, лунным базам. |
| 2020-2022 | Решение вопроса радиационной безопасности. Облет человека вокруг Луны, посадка и возвращение на Землю | Важное значение приобретет психофизическая подготовка колонизатора космоса или 2. Отрицательные психофизические явления и феномены в Космосе
|
| 2020-2025 | Высадка человека на Луне и основание первой лунной базы; закладка первых оранжерей | Преимущества освоения Луны:
|
| 2025-2030 | Россия, США, Китай, ЕС, Украина, Индия, Бразилия . Постоянно действующее лунное поселение; оранжереи жизнеобеспечения; разработка редкоземельных материалов, металлов платиновой группы, прочее для доставки на Землю | Экономический эффект и выгода.
Концентрация металлов платиновой группы (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина) в 50-1000 раз выше, чем на Земле. Соответственно, себестоимость добычи драгоценных металлов на Луне в сотни и тысячи раз ниже, чем на Земле. Средняя стоимость 1 кг металлов платиновой группы составляет $ 200 тыс. / кг. Стоимость доставки грузов $ 10-40 тыс. / кг . В итоге доставка с Луны 500 кг металлов платиновой группы приносит экономическую прибыль около 0,5 млрд. долларов. Кроме этого, предполагается производство дорогостоящих товаров, как полупроводники, сверхпроводники и фармацевтические препараты. В ближайшей перспективе дополнительными материалами для доставки на Землю являются наиболее дорогостоящие материалы гелий-3 ($ 1.5 млн. / кг) и калифорний (6,5 млн. / г) . |
| 2030-2035 | Доставка с Луны редкоземельных
материалов, металлов платиновой
группы. Разработка "безнейронных" компактных термоядерных фитилей для доставки на Землю и ракетных двигателей (ТЯРД-ГЕ). | Реализация безубыточной колонии на Луне. Закладка Лунной республики, как новой сверхдержавы. |
| 2035-2045 | Разработка проекта колонизации
человеком Марса. Использование космического корабля с ТЯРД-ГЕ (полет к Марсу займет 10-30 суток). | Запуск спутника ретранслятора для поддержки радиосвязи Марс - Земля. На Марсе существуют большие запасы воды, а также присутствует углерод. Марс подвергался тем же геологическим и гидрологическим процессам что и Земля, и может содержать запасы минеральных руд. Существующего оборудования достаточно, чтобы получать необходимые для жизни ресурсы (воду, кислород, и т. п.) из марсианского грунта и атмосферы. Трудности: атмосфера Марса достаточно тонкая (всего 800 Па, или около 0,8 % земного давления на уровне моря), а климат холоднее. Сила тяжести на Марсе составляет около трети земной. Решение проблем: 1) Второй космической скорости - 5 км/сек - довольно высока, хоть и в два раза меньше земной, что повышает затраты на межпланетное перемещение грузов и затрудняет достижение уровня безубыточности колонии за счёт экспорта материалов. 2) Психологический фактор, когда длительность перелета на Марс и дальнейшая жизнь людей в замкнутом неосвоенном пространстве могут стать серьезными препятствиями на пути освоения планеты. |
| 2045-2070 | Реализация проекта колонизации
человеком Марса. Поселения. Транспортные маршруты Марс-Луна. | Алмазная лихорадка на несколько столетий. Добыча крупных драгоценных минералов за всю историю в Солнечной системе и получение бриллиантов по 1000 и более карат, стоимость которых спустя века возрастет и составит миллиарды и даже несколько демятков
миллиардов долларов. Обсуждение возможности терраформирования Марса с целью сделать всю или часть поверхности пригодной для жизни. |
| 2070-2080 | Колонизация Венеры. Использование космического корабля с ТЯРД-ГЕ (полет займет 7-15 суток). Транспортные маршруты Венера-Луна. | Плавающие города.
Венера имеет определенные
сходства с Землей, планета ближе чем Марс, на высоте около 50 километров
давление и температура имеет обычный земной интервал (1 бар и 0-50
градусов по Цельсию) . Поэтому предполагается создание аэростатов для
обитания человека. Предполагается добыча азота-15 для ТЯРД-ГЕ. Вывоз на Землю рения, платиновых металлов, серебра, золота и урана имеет хорошие перспективы. Для колонизации важно решить проблему низкого содержания воды (0,02%) и кислорода (0,1%) в атмосфере Венеры, так же необходима защита от серной кислоты и углекислоты в высоких концентрациях. |
| 2080-2090 | Колонизация Меркурия. Использование космического корабля с ТЯРД-ГЕ (полет займет 7-15 суток). Транспортные маршруты Меркурий-Луна. | Меркурий может быть колонизирован с использованием той
же технологии и оборудования, которые используются
при колонизации Луны. Такие колонии будут
находиться в полярных регионах в связи с крайне высокой температурой в
других местах на планете. Недавнее открытие ионизированной воды поразило
ученых. Это открытие улучшает перспективы
для будущей колонии. Предполагается добыча, главным образом, гелия-3, лития-6, лития-7, бор-11 и калифорния, так же ценных металлов. Для колонизации важно решить проблему высоких температур и защиту от солнечных вспышек во время транспортного сообщения с Землей. |
| 2090-2110 | Колонизация Юпитера и спутников. Полет на корабле с модернизированным ТЯРД-ГЕ займет 150-250 суток. | Каллисто может стать первым из колонизированных спутников Юпитера. Это
возможно благодаря тому, что Каллисто находится вне зоны действия мощного радиационного пояса Юпитера. Этот спутник
станет центром дальнейшей колонизации окрестностей Юпитера, в
частности, Европы, Ганимед, Ио и создания плавающих городов в атмосфере Юпитера. Из-за взаимосвязи Юпитер и солнечная активность, можно предполагать, что исследования будут направлены на процессы управления солнечной активностью для безопасности транспортных сообщений между колониями Солнечной системы. На Юпитере будет осуществляться добыча дейтерия и гелия-3 в особенно больших объемах, что приведет к падению цены на термоядерное топливо и быстрое освоение Солнечной системы вплоть до Пояса Койпера. |
Колонизация космоса: мнение скептиков и сторонников
Противники развития постоянных колоний в космическом пространстве часто ссылаются на очень высокие первоначальные инвестиции и на отсутствие отдачи от этих инвестиций.
На самом деле, мы сильно преувеличиваем затраты на космос по разным причинам.
Первая причина. Первоначальные инвестиции за 10 лет имеют высокую отдачу
. Возьмем частный капитал и акции фондового рынка. Частная компания SpaceX , основанная PayPal соучредителем Элон Маск, в 2002 году. Было вложено 120 млн. долларов. В 2006 году компания получила контракт НСПНК или 100 млн. долларов за каждый пуск ракетоносителя Falcon-1 и Falcon-9 или более $ 1 млрд до 2012 года. В 2008 г. выиграла конкурс НАСА в размере $ 278 млн на развитие ракетоносителя Falcon-9. 2008 года SpaceX выиграла CRS контракт на 12 миссий доставки астронавтов и грузов на МКС в размере $ 1,6 млрд. В 2010 года SpaceX получила крупнейший коммерческий контракт космических запусков ($ 492 млн.) для запуска спутников Iridium.
За восемь лет акции компании SpaceX выросли примерно в тридцать раз. Каждый владелец акций данной компании увеличил свой капитал в 30 раз! Очевидно, с запуском "Falcon Heavy" в 2015-2017 г. (грузоподъемность ~ 53 тонны) , с удешевлением стоимости вывода грузов на орбиту в несколько раз и возможностью доставки грузов на Луну, капитал SpaceX многократно увеличится. Таким образом, первоначальные инвестиции за 10 лет имеют отдачу в десятки раз больше.
Вторая причина. Решение принадлежит некомпетентным людям и финансирование тупиковых космических программ, что приводит к огромным потерям. МАКС - двухступенчатый комплекс, состоящий из самолёта-носителя (Ан-225 «Мрия» - предполагалась разработка нового самолета-носителя Ан-325), на котором устанавливается орбитальный самолёт. Разработка велась с начала 1980-х годов под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского в НПО «Молния». Предполагалось, что поскольку МАКС значительно дешевле ракет за счёт многократного использования самолёта-носителя (до 100 раз), стоимость выведения груза на низкую околоземную орбиту составит порядка $ 1 тыс /кг. В настоящее время на проект уже истрачено около 14 трлн долларов .
Проект оказался тупиковым (на смену ему пришел другой проект "Байкал" на базе многоразового ускорителя первой ступени ракеты-носителя Ангара).
Для сравнения, годовой бюджет НАСА составляет $ 18,7 млрд., Роскосмоса - $ 2,9 млрд.
Третья причина. Огромные затраты на ведение военных действий, в то время как финансы можно тратить на мирное освоение космоса. Примеры:
- По состоянию на сентябрь 2008 года, Конгресс США направил 825 млрд долларов на войну с Ираком, тогда средний годовой бюджет НАСА равен всего лишь 16 млрд долларов. Другими словами, при уровне финансирования НАСА, денег, затраченных на войну с Ираком, хватило бы примерно на 51 год работы на освоение космоса.
- За одну только неделю военного конфликта на Кавказе в августе 2008 года в Южной Осетии золотовалютные запасы России «усохли» на 16,4 млрд. долларов. Еще большие потери понес фондовый рынок России. Перед событиями в Южной Осетии капитализация российского фондового рынка была близка к 1,1 трлн. долл., а через неделю оказалась ниже 1 трлн. долл. В целом - это потеря 50-100 млрд. долларов, что составляет 30-70 летний бюджет Роскосмоса.
- Военный бюджет США на 2012 финансовый год составит 670,6 миллиарда долларов, из которых 117,6 миллиарда будут потрачены на проведение военных операций за рубежом в Афганистане и Ираке. Это шесть годовых бюджетов НАСА!
- Март-апрель 2011 года. Военный действия НАТО (США, Великобритания, Франция, Канада, Бельгия, Италия) в Ливии. Ежедневные затраты только для США составляют $ 4 млн. За несколько дней в апреле было выпущено 192 крылатые ракеты «Томагавк» (стоимостью каждой от 1 до 1,5 миллионов долларов, производитель General Dynamics, председатель совета директоров и главный управляющий - Николя Чабрайя ). Затраченных средств достаточно, чтобы отработать двупусковую и четыре пусковую схему полета человека к Луне в обход радиационных поясов через геомагнитные полюса Земли на основе действующих ракетоносителей "Союз" и "Протон" (см. выше).
Использованная литература и запросы:
- "Outer-space sex carries complications".
- "Known effects of long-term space flights on the human body".
- "The life of Konstantin Eduardovitch Tsiolkovsky".
- "Build astronomical observatories on the Moon?"
- Salisbury, F.B. (1991). "Lunar farming: achieving maximum yield for the exploration of space"/ HortScience: a publication of the American Society for Horticultural Science 26 (7): 827–33.
- Massimino D, Andre M (1999). "Growth of wheat under one tenth of the atmospheric pressure". Adv Space Res 24 (3): 293–6.
- Terskov, I.A.; Lisovskiĭ, G.M.; Ushakova, S.A.; Parshina, O.V.; Moiseenko, L.P. (May 1978). "Possibility of using higher plants in a life-support system on the moon". Kosmicheskaia biologiia i aviakosmicheskaia meditsina 12 (3): 63–6.
- "Lunar Agriculture"
- "Farming in Space". quest.nasa.gov.
- Полезная нагрузка космического аппарата / Ракеты-носители "Протон", "Союз", "Днепр", "Атлас".
- Книга рекордов Гиннесса для химических веществ
- Космонавтика XXI века: термоядерные двигатели / New Scientist Space (23.01.2003): Nuclear fusion could power NASA spacecraft.
- Калифорний / en.wikipedia.org/wiki/Californium .
- Landis, Geoffrey A. (Feb. 2-6 2003). "Colonization of Venus". Conference on Human Space Exploration, Space Technology & Applications International Forum, Albuquerque NM.
- компания SpaceX / ru.wikipedia.org/wiki/SpaceX
- Falcon Heavy / en.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy
- МАКС / ru.wikipedia.org/wiki/Многоцелевая_ авиационно-космическая_ система
- General Dynamics Corporation / en.wikipedia.org/wiki/General_Dynamics
Большинство мировых учёных сходятся во мнении, что колонизация Луны – лишь вопрос времени. Из века в век, из тысячелетия в тысячелетие человек шёл, плыл, ехал в неведомые дали. В незнакомых ему ранее местах он селился, начинал добывать ресурсы, охотиться, следом шли торговля и производство. Почему же с Луной должно быть иначе?
Луна – наш естественный спутник
Луна – естественный спутник планеты Солнечной системы Земля. Вращается она по орбите с радиусом около 400 тысяч километров, представляет собой почти идеальный шар диаметром порядка 3500 км.
Согласно самой популярной теории, более 4 миллиардов лет назад в результате столкновения только что сформировавшейся Земли с другой планетой, поменьше. В результате скользящего удара железные ядра обеих планет слились и достались Земле, а из более лёгких элементов, составлявших кору, выброшенных в космос, постепенно «слепилась» Луна. Поэтому лунный грунт небогат железом, другими тяжёлыми элементами, золотом, ураном, состоит он в основном из реголита. Грунт, похожий на лунный, легко получить в лаборатории, измельчив в мелкую пыль смесь песка и стекла.
Луна и Земля
На Луне в качестве мельницы выступают мельчайшие космические частицы, постоянно, на протяжении миллиардов лет, бомбардирующие поверхность.
Что мы там найдём?
Как известно, земляне уже успели побывать на Луне. И, учитывая, что с момента последнего визита туда астронавтов НАСА прошло порядка полувека, и технологии всё это время не стояли на месте, вопрос технической возможности отправки космонавтов на поверхность нашего спутника сегодня не стоит. Решаем сегодняшними научно-техническими возможностями так же и вопрос строительства постоянно действующей лунной базы. Вопрос в другом – в средствах.
Профинансировать такой проект не под силу в одиночку какой-либо фирме или корпорации, даже для целой страны, пусть такой мощной и богатой как США расходы по миссии влетят «в копеечку». Отсюда возникает вопрос: а зачем, собственно, тратить кучу финансовых средств и материальных ресурсов, времени, рисковать жизнями людей ради освоения Луны, какая от этого выгода человечеству?
Как показывают последние исследования, проведённые американскими аппаратами с лунной орбиты, в кратерах, расположенных в полярных районах, на дно которых никогда не проникает солнечный свет, скорее всего, имеются залежи водяного льда. А вода – это фактор, значительно облегчающий будущую колонизацию Луны. Запасы льда это: отсутствие необходимости завозить воду для нужд станции с Земли, кислород для дыхания и, наконец, водород – основной компонент топлива для ракет. Но это – то, что необходимо для жизнедеятельности колонистов, а что оттуда привезут они на Землю?
Изотоп Гелия «Гелий-3» — вот бонус и даже джек-пот будущих лунных поселенцев. Атом гелия с двумя протонами и одним (вместо традиционных двух) нейтроном. Лунный реголит за миллионы лет накопил большое количество этого изотопа, содержание его на Луне в сотни раз больше чем на Земле. Использование же Гелия-3 в получении энергии, по подсчётам учёных, могло бы обеспечить землян на несколько тысячелетий вперёд.
Что нужно преодолеть
Человеку, высадившемуся на поверхность Луны, необходимо будет решить сразу несколько проблем. Первая – . Наш спутник в отличие от Земли не имеет , поэтому весь солнечный ветер (α, β и γ − радиация) станет нещадно атаковать поселенцев. Лунные миссии, осуществлённые американцами, не были продолжительными и астронавты не получили чрезмерных доз радиации, другое дело постоянно действующая база. Выход видится в освоении лунных пещер – лавовых трубок, аналогичных земным.
Не совсем гостеприимны и климатические условия на Луне. Сколь-нибудь существенной атмосферы спутник Земли не имеет. Ночью грунт охлаждается до -200 °С, солнечная же сторона нагревается более чем до + 150 °С.
Лунная колония в представлении художника
Но эти проблемы люди научились преодолевать. А вот по настоящему сдерживают освоение спутника Земли с целью добычи топлива две проблемы. С одной стороны это отсутствие на Земле законченных и эффективных технологий получения энергии путём осуществления управляемой термоядерной реакции (термоядерная энергетика находится ещё в зачаточном состоянии). С другой стороны это колоссальная стоимость транспортировки добытого топлива космическими аппаратами.
Очевидно, что пока не произойдёт прорыва в области атомной энергетики и в области технологий космических полётов, освоение и колонизация Луны не будет иметь широких масштабов.