В пятницу, 11 августа, с космодрома Восточный стартует автоматическая межпланетная станция “Луна-25”. Мы почти полвека не летали на Луну. Накануне исторического старта корреспондент “Российской газеты” беседует с исполнительным директором по перспективным программам и науке Госкорпорации “Роскосмос” Александром Блошенко.
— Александр Витальевич, за сколько суток станция долетит до Луны?
— По штатной программе, станция пять суток будет лететь на околополярную орбиту Луны с высотой 100 км, где проведет еще от трех до семи суток для выбора оптимального места посадки в районе Южного полюса. Далее формируется посадочная орбита с минимальной высотой 18 км.
Мы впервые в истории садимся именно на Южный полюс Луны. Это не приэкваториальная зона, где раньше все прилунялись, а полярная. Посадка запланирована с 21 по 24 августа. И, в принципе, по нашим расчетам, мы можем опередить индийскую миссию: “Чандраян-3” сейчас тоже летит к Луне.
— Мы почти полвека не летали на Луну. Зачем это нужно сейчас?
— Вы правы: предыдущий полет “Луны-24” состоялся в августе 1976 года. Тогда станция доставила на Землю колонку лунного грунта длиной около 160 сантиметров и весом 170 граммов. Но сегодня у нас совершенно новые задачи. Это исследование грунта и экзосферы Луны в окрестностях именно Южного полюса.
В первую очередь, поиск следов органических соединений, воды. На “Луне-25” есть устройство для забора грунта на глубине до 40 сантиметров. Анализ реголита будет проводиться сразу на борту самого космического аппарата. Без возврата на Землю. Благодаря специальным спектрометрам мы узнаем элементный, изотопный состав.
Кроме того, будет измеряться радиационный фон нейтронов и гамма-лучей на поверхности, исследоваться плазменные и пылевые компоненты.
— Говорят, лунная пыль такая “прилипала”, от которой может быть куча неприятностей?
— Да, это мельчайшие острые частички, которые очень хорошо электризуются. И очень хорошо налипают на любые движущиеся части. Так что потенциально – это одна из приличных проблем для будущих миссий. И автоматических луноходов, и тем более пилотируемых программ. От лунной пыли надо как-то избавляться, когда будем в гермообъемы заходить.
Но, повторю, главная задача “Луны-25” – это поиск воды, летучих соединений в лунном грунте. С одной стороны, вода нас интересует как ресурс для будущих лунных станций. Человеку в принципе вода нужна. А если доставлять ее с Земли, стоимость доставки литра может стартовать с 500 тыс. долл. На данный момент одна из зарубежных компаний по космической робототехнике предлагает правительствам и компаниям доставку 1 килограмма полезного груза на Луну, что сопоставимо весом с 1 литра воды, за 1,2 млн долл. Комментарии, думаю, излишни? Кроме того, вода может быть сырьем для получения ракетного топлива.
С другой стороны, вода на Луне – сама по себе объект научных исследований. Она заносится кометами, а кометы – переносчики вещества и органических молекул во Вселенной. Когда узнаем состав воды, вполне вероятно, нам откроется что-то новое и про историю Луны, и про фундаментальные законы Вселенной.
— Один из уважаемых экспертов утверждал: нам нужно заново учиться садиться на Луну. И ведь запуск переносился как раз из-за проблем с прибором для мягкой посадки. Научились?
— Сам факт запуска говорит о том, что все проблемные вопросы решены. Но мы люди в некоторой степени суеверные. Поэтому скажу так: весь необходимый цикл проверки на заводе-изготовителе, на космодроме аппарат прошел. Техника испытана и отработана, чтобы по максимуму исключить нештатные ситуации.
— В свое время я брала интервью у ближайшего соратника Сергея Королева — академика Чертока. Отвечая на вопрос, почему оказались неудачными четыре подряд старта лунной ракеты Н-1, Борис Евсеевич был категоричен: главная ошибка — в отказе от наземной отработки первой ступени Н-1. Для этого надо было построить огромный и очень дорогой огневой стенд. Решили не строить. Все такие ошибки учитываются?
— За прошедшее время накоплен гигантский опыт и проделана такая же работа по анализу и предотвращению возможных отказов. Результаты можно видеть, в том числе, по рекордной безаварийной серии пусков. Идет многократное резервирование основных систем.
“Луна-25”, как и аппараты, которые последуют за ней, уникальны. Не серийные, которых десятки на орбите. Именно такая станция больше не будет создаваться. И если что, к ней не подлетишь, не поправишь. История космонавтики знает только один прецедент: когда на телескопе “Хаббл” уже на орбите исправляли дефект зеркала манипуляциями с выходом астронавтов в космос с “шаттла”. Целая операция была. По стоимости близкая к самому телескопу.
— Знаю, что рассматривались несколько точек для прилунения. Как выбирали место?
Чем хорош Южный полюс? С одной стороны, там есть вечно затемненные кратеры с запасами водяного льда. С другой – эти области постоянно освещаются Солнцем, то есть там можно разместить солнечные батареи. И первые станции будут работать на них. Но в этом регионе очень сложный рельеф. А нам нужно, чтобы при посадке аппарат не накренился, не завалился. Все это учитывалось. Пригодными нашли двенадцать точек, из них выбрали три.
— А конкретное место можно назвать?
— Это восточный сектор южной полярной области Луны. Основной район расположен к северу от кратера Богуславский. Резервных района два: первый – к югу от кратера Манцини, второй – к югу от кратера Пентланд-А.
Что из себя представляет первая российская лунная автоматическая станция?
— Масса аппарата – 1800 килограммов, масса комплекса научной аппаратуры – 31 килограмм. Все практически отечественное. Разработчик научной аппаратуры – Институт космических исследований Российской академии наук.
— Известный факт: когда стихли аплодисменты по случаю рождения “Лунохода-1”, возник вопрос: а что делать дальше? Ученые постоянно спорили со “штурманами”, в какой кратер направить робот. Такое не может повториться сегодня?
— Если говорить о “Луне-25”, то ее передвижение по лунной поверхности невозможно. Конечно, программа наших исследований Луны детально спланирована. Но при этом, естественно, могут быть коррекции: по результатам исследований, из технических соображений. А вообще ничего плохого в научных спорах и дискуссиях нет. Скорее наоборот.
— Этот старт открывает долгосрочную лунную программу? Что и когда еще в новом лунном расписании России?
— Концепция освоения Луны, которую мы сформировали с РАН, была утверждена в 2018 году. На начальном этапе она предусматривает исследование Луны с помощью автоматических космических аппаратов. Кроме решения научных вопросов, предполагается подготовить и отработать технологии для высадки и размещения на Луне космонавтов. Другой вопрос – сроки. Задачи стоят масштабные, и они требуют соответствующих ресурсов. В том числе финансовых. Наши ресурсные возможности и будут определять конкретные сроки реализации программы.
В ближайшие десять лет мы планируем еще три миссии. После “Луны-25” пойдет “Луна-26”, запуск намечен на 2027 год. Это орбитальный аппарат для дистанционных исследований Луны. Он же будет ретранслятором сигнала со следующей “Луны-27”, более сложной посадочной станции с бурильной установкой. Сама платформа тяжелая. “Луна-28” – это уже прообраз лунного взлетно-посадочного комплекса. Миссия будет с возвратом грунта. Причем с сохранением в нем летучих компонентов и водяного льда.
— Была информация, что запуски “Луны-26”, “Луны-27” и “Луны-28” могут задержаться из-за планового импортозамещения элементов станций. Наверное, электроники?
— Действительно, задача импортозамещения стоит в первую очередь в области микроэлектроники. Но Роскосмос делает все для сохранения плановых сроков.
Из всех отраслей мы, наверное, оказались наиболее готовы к санкциям – жили в этой ситуации уже много лет. Уж это никак не повлияло на “Луну-26”, “Луну-27”. Единственное: мы такие проекты всегда старались делать с международным партнерством. Если вдруг какие-то планы у зарубежных коллег поменяются, поставим вместе с РАН аппаратуру чисто российского производства.
— В ходе миссии “Луна-28” планируется отработать схему посадки россиян на Луну. Она будет похожа на ту, что использовали американцы на “Аполлонах”? Или будет отличаться?
— Будут отличаться районы посадки. А схема та же. Вы слышали про “спираль Кондратюка”? Еще в 1916 году русский ученый Юрий Кондратюк обосновал и рассчитал энергетическую выгодность посадки на Луну по схеме: полет на орбиту Луны – старт на Луну с орбиты – возвращение на орбиту и стыковка с основным кораблем – полет на Землю. Такую траекторию полета стали называть “трассой Кондратюка”, или “спиралью Кондратюка”.
Именно по ней в июле 1969 года достигли Луны астронавты Армстронг, Коллинз и Олдрин. Кстати, именно Кондратюк предложил отправлять на Луну экипаж из трех человек. Двое должны были в специальном модуле прилуниться, а третий – дожидаться их возвращения на окололунной орбите. Так американцы и сделали. И ничего лучше этой баллистической схемы пока никто не придумал. Законы физики те же.
— А если заглянуть еще дальше? “Луна-29” предполагает наличие лунохода? Какие новые технологии в него закладываются?
— Эти работы выходят за программный период до 2036 года. Поэтому пока говорить об облике лунохода преждевременно. Но могу подтвердить: в рамках уже сделанного есть несколько различных вариантов.
— Писали, что на рассмотрении находится вариант лунной программы со сверхтяжелой ракетой-носителем. А альтернативный вариант будет предполагать четырехпусковую схему полета на Луну с использованием ракеты “Ангара”. На чем остановились? Это уже с прицелом пилотируемого полета?
— Да, специалисты разрабатывали различные варианты доставки на Луну, основанные как на перспективных, так и на существующих носителях. Реализация будущих миссий будет зависеть от наших технических и финансовых возможностей к этому времени.
— А в какой стадии разработки находится сверхтяжелая ракета “Енисей”, которая сможет доставлять на лунную орбиту около 100 тонн полезной нагрузки?
Головной разработчик ракеты – РКЦ “Прогресс” выпустил эскизный проект. Опять же, темпы работы в значительной степени зависят от выделенных на это направление ресурсов. Тема была одобрена президентом России, и в ближайшее время мы планируем представить на согласование документы по реализации федерального проекта в целом.
Но это тяжелый проект в денежном эквиваленте. Нам же не нужен “сверхтяж” сам по себе: необходимо сделать все в комплексе для высадки космонавта на Луну. Нужен скафандр, научная аппаратура. Пилотируемый транспортный корабль в разработке, но лунный взлетно-посадочный комплекс, тот, который будет от него отделяться и прилуняться, еще не в разработке… Если все это сложить, получается цифра около триллиона рублей. Понятно, что сегодня для государства это не первый приоритет.
Вообще, если говорить о том, как проектировать носитель будущего, то это, конечно, должен быть носитель с многоразовыми элементами. Чтобы стоимость запуска была снижена. Чтобы большую часть ресурсов, отведенную на миссию по Луне, тратить на разработку научной аппаратуры, а не на изготовление ракеты.
— А четырехпусковая схема?
— Она была предложена как альтернатива, потому что не требовала создания отдельной принципиально новой ракеты. Здесь и плюсы, и минусы. Так, нужно проводить большое количество орбитальных стыковок. С одной стороны, это отработанная операция. С другой – там люди. И если одна из четырех стыковок как-то переносится, вся миссия срывается. Чем больше стыковок, тем с определенного момента падает надежность.
Схема проработана. Она требует еще создания специальных межорбитальных буксиров для доставки к Луне того, что может на низкую орбиту вынести тяжелая “Ангара” А5В с водородной третьей ступенью. Сейчас, занимаясь новыми ракетами на сжиженном природном газе с возвращаемыми первыми ступенями, мы начинаем задумываться о том, как бы этот задел уже в перспективе использовать и для сверхтяжелых носителей.
— Гвоздь лунной программы — строительство научной лунной базы? Уже понятно, как она может выглядеть? Из каких материалов строиться? С каким оборудованием?
— Проект лунных баз, и не один, существовал еще со времен Советского Союза. Концептуально велосипед никто не изобретает. Появляются новые материалы, электроника, аккумуляторы повышенной надежности. Повышаются автономность, удобство пользователя. Но целеполагание то же самое: любая база за пределами Земли, будь то МКС, лунная база, марсианская или еще где-то – это убежище для человека в априори чуждой для него среде. И это не только вакуум и температуры. Это радиация, гипомагнетизм.
— Кто будет работать на лунной базе? Люди? Роботы?
— Пребывание человека на Луне требует огромных затрат на ресурсное обеспечение. Это очевидно. Поэтому люди будут работать там, где без них обойтись нельзя. Остальное поручим автоматам и роботам. То есть задача “Роскосмоса” и космической отрасли – создать такую технику, чтобы ею было проще, удобнее пользоваться. И чтобы экипаж был сосредоточен на выполнении научных задач больше, чем на рутине.
Сколько космонавты могут максимально работать на Луне? Вопрос пока открытый. В Институте медико-биологических проблем РАН по нашему заказу уже ведутся работы по отработке технологий освоения космического пространства и совершенствованию медико-биологического обеспечения дальних полетов в космос.
— Каким вы видите оптимальный профессиональный состав лунного экипажа?
— Знаете, это как в самолете, где есть командир, второй пилот, бортинженер или штурман. Все остальные летят выполнять целевую работу: доктор, геолог, биолог и т.д. Потому что нет задачи долететь до Луны, воткнуть в нее флаг, и сказать: “Все, мы смогли”. Есть задача выполнить определенную научную работу. У нас накоплен самый большой в мире опыт по эксплуатации космических станций. И его в полной мере можно применить на лунных базах.
Ученые хотят изучить возможность использования 3D-печати для постройки домов на Луне. Это из области фантастики?
— Нет, не из области фантастики. Сегодня есть компании, в том числе и в России, которые предлагают услуги по 3D-печати домов. Это вполне реально и на Луне. Другой вопрос, насколько целесообразно.
— А создание полигона для отработки технологий , которые понадобятся для продвижения дальше в космос?
— Фактически Луна и станет таким полигоном.
Сообщалось, что для лунной базы в сотрудничестве с “Росатомом” разворачивается работа по ядерным энергетическим модулям небольшого размера. Что это такое?
Александр Блошенко: Поясню. Первые лунные базы, как уже говорил, будут работать с использованием солнечных батарей. Такая система сможет генерировать до 20 кВт электроэнергии при сроке службы до десяти лет. Однако на следующих этапах, когда потребуется долговременное пребывание на Луне человека и функционирование каких-то сложных систем жизнеобеспечения, уже нужна будет мощность 100-200 кВт. И без ядерных миниэлектростанций не обойтись. Это некий реактор с делящимся материалом, который нагревается, а дальше энергию тепла преобразует в электричество.
Такие энергетические установки будут фактически бесперебойно обеспечивать электричеством станцию. Это важно. Не будем забывать про длинные лунные ночи – 14,5 суток, когда все погружается во тьму. Даже луноходы в этот период “засыпали”.
В настоящее время в России разрабатывается межорбитальный транспортный модуль с использованием газоохлаждаемого ядерного реактора, турбомашинной системой преобразования тепловой энергии в электрическую с мощностью до 500 кВт. Основные составляющие его энергоустановки выполняются по модульному принципу и могут быть использованы для создания напланетной, в том числе лунной, ядерной энергоустановки.
Кроме того, такой межорбитальный буксир сам по себе нам будет необходим для транспортного и грузового обеспечения лунной базы – он сможет доставлять к Луне десятки тонн груза.
Когда россияне могут полететь на Луну?
Александр Блошенко: Полет россиян на Луну – вопрос не ближайшей перспективы. После 2030 года. Это будет зависеть от создания средств доставки: пилотируемого транспортного комплекса, лунного взлетно-посадочного корабля, ракеты-носителя сверхтяжелого класса, а также от развития нашего сотрудничества по созданию Международной научной лунной станции.
С Китаем? Сообщалось, что станция будет развернута в два этапа с 2025 до 2035 года, потом начнется ее эксплуатация.
Александр Блошенко: Между Россией и Китаем подписано межправительственное соглашение по созданию Международной научной лунной станции, которое предполагает взаимную увязку наших планов.
Какие роботы разрабатываются для Луны и дальних планет? Какие там нужнее: антропоморфные, кентавроподобные на тележке, роботы-пауки, роботы-черви?.. И почему забраковали “гусеничные”?
Александр Блошенко: Антропоморфные целесообразны там, где необходимо заменить или продублировать человека. Они лучше подходят для универсальных задач или в качестве компаньона в условиях длительной изоляции. Ими удобно управлять в режиме копирования с использованием, например, специального костюма, а не пультом управления. Но при этом их конструкция сложнее. И для работы требуется больше энергии. Причем большое количество подвижных элементов не лучшим образом сказывается на их надежности.
Для специализированных задач по исследованию, строительству или перемещению грузов роботу не нужно походить на человека или какое-либо животное. Для таких целей создаются специализированные роботы: на колесном шасси, с широким набором инструментов и т.д.
“Роскосмос” ведет подготовку к космическому эксперименту “Теледроид”, в рамках которого на МКС будет отрабатываться антропоморфный робот и технологии управления им. Результаты как раз будут способствовать выработке облика перспективной робототехники. Что касается гусеничного шасси, то от него отказались еще в период создания первого лунохода, поскольку оно тяжелое и конструктивно сложнее колеса. Да и менее удобно в условиях Луны.
Многие уже вовсю считают дивиденды от реализации лунной программы. Вы согласны, что научную отдачу от такого суперпроекта надо мерить деньгами? Тем более что там нет сверхценного сырья, добыча которого компенсировала бы все затраты.
Александр Блошенко: Нет, не согласен. Если космическую науку мерить только экономическими дивидендами, то, как вы отметили, продемонстрировать впрямую компенсацию всех затрат не удастся. Однако именно наука дает возможность создавать технологии и средства, позволяющие впоследствии извлекать прибыль. Хотя сегодня сказать, в чем конкретно это будет выражено применительно к исследованию космоса, зачастую заранее затруднительно.
Кстати, мы сегодня говорим о Луне. Однако Луна – не единственное интересующее нас тело в Солнечной системе. Мы возвращаемся к вопросу исследования Венеры. Идет разработка космического комплекса в составе орбитального модуля, аэростатного модуля, спускаемого аппарата с посадочным модулем и технологическим атмосферным модулем. Основные задачи проекта – исследование атмосферы, поверхности, внутреннего строения и окружающей плазмы Венеры, а также поиск органических соединений и других маркеров жизни, возможно, существовавшей когда-то на Венере.
Но если вернуться на Землю,то космические технологии – связь, навигация, ДЗЗ – уже прочно вошли в каждую отрасль экономики. И без них жизнь обычного человека уже представить невозможно.
