Прежде чем человек ступил на поверхность Луны, ее грунт на прочность проверила станция «Луна-9». Фото: wikipedia.org
Ровно 60 лет назад человечество сделало важный шаг в изучении космоса. 3 февраля 1966 года советская автоматическая станция «Луна-9» впервые в истории совершила мягкую посадку на поверхность Луны. Этот момент оказался во-многом поворотным: стало ясно, что Луна — не абстрактный объект наблюдений, а реальная космическая сущность, доступная для прямого исследования.
Лунная гонка и холодная война
Во второй половине XX века Луна оказалась в центре внимания двух космических держав — СССР и США. Лунная гонка была частью глобального политического противостояния, но научно-технологический задел оказался долговечнее эпохи холодной войны. Уже в 1969 году человек впервые ступил на поверхность другого небесного тела, а исследования лунного грунта заложили основы современной планетологии.
После завершения программ «Луна» и «Аполлон» активное изучение спутника Земли почти прекратилось. Однако в начале XXI века интерес к Луне вернулся — теперь уже не как к символу престижа, а как к ключевому объекту научных и технологических исследований.
Участники проекта «Союз — Аполлон». Фото: wikipedia.org
Зачем человечеству Луна?
Во-первых, Луна служит испытательной площадкой для отработки технологий будущих межпланетных полетов. Здесь можно испытывать системы жизнеобеспечения, автономную энергетику и защиту от радиации.
Во-вторых, сама по себе Луна представляет серьезный научный интерес. В отличие от Земли, она практически не подвергалась тектонической переработке, а значит, сохранила информацию о ранних этапах формирования Солнечной системы. Лунные породы — это своеобразный архив, позволяющий заглянуть на миллиарды лет назад.
Какие еще загадки скрывает от нас Луна? Фото: Мария Ковальчук, участник конкурса РГО «Самая красивая страна»
Наконец, существует и прикладной аспект. Поверхностный слой лунного грунта (реголит) содержит полезные элементы, а в полярных областях обнаружены запасы водяного льда. С помощью гидролиза из воды можно получать водород и кислород, которые в условиях лунного вакуума могут использоваться в системах жизнеобеспечения долговременных научных баз и как компоненты ракетного топлива. Но куда важнее изучение состава воды, занесенной кометами, что позволит получить новые данные о процессах, происходящих во Вселенной.
Тайны полярной зоны
Основное внимание современных миссий сосредоточено в районе Южного полюса Луны. В глубине некоторых кратеров солнечный свет не появляется никогда, и температура там остается крайне низкой. Именно в таких условиях водяной лед может сохраняться миллиарды лет. Его химический и изотопный состав способен рассказать, каким образом вода попадала во внутренние области Солнечной системы и какую роль в этом играли кометы и астероиды.
Кроме того, приполярные районы представляют особый интерес для астрономии — здесь возможна установка радиотелескопов, экранированных от земных помех, что открывает новые возможности для наблюдения далекой Вселенной.
Изображение Южного полюса Луны, состоящее из 1,5 тыс. снимков, сделанных спутником Clementine. Фото: wikipedia.org
Значение мягкой посадки
Первое в мире изображение обратной стороны Луны было получено в октябре 1959 года советской автоматической станцией «Луна-3». Дальнейшие советские лунные исследования сыграли решающую роль в понимании свойств поверхности естественного спутника Земли.
До середины 1960-х годов существовали серьезные опасения, что поверхность Луны покрыта толстым слоем пыли, в котором посадочный аппарат может просто утонуть. Успешная посадка «Луны-9» показала, что реголит достаточно плотен, чтобы выдерживать вес аппарата. Полученные панорамы и измерения радиационного фона стали первыми прямыми научными данными с поверхности другого небесного тела.
В 1970-е годы советский «Луноход-1» дополнил эти сведения, исследовав механические свойства грунта, его химический состав и рельеф. В то же время американская программа «Аполлон» позволила доставить на Землю сотни килограммов образцов пород, анализ которых подтвердил гипотезу о происхождении Луны в результате гигантского столкновения.
Первый в истории снимок обратной стороны Луны. Фото: wikipedia.org
От разовых миссий к системе
В XXI веке лунные исследования приобрели системный характер. Китайские аппараты серии «Чанъэ» не только расширили геологические знания о Луне, но и впервые осуществили посадку на ее обратной стороне. Биологический эксперимент с проращиванием растений стал важным шагом в изучении возможностей автономных экосистем вне Земли.
НАСА в рамках программы «Артемида» планирует переход от кратковременных экспедиций к постоянному присутствию человека на Луне. В этой концепции Луна рассматривается как лаборатория «под открытым космосом».
11 августа 2023 года осуществлен запуск автоматической станции «Луна-25» (предыдущий космический аппарат «Луна-24» был запущен почти полвека назад, в 1976 году). Это событие ознаменовало начало уже российской программы изучения и освоения естественного спутника Земли. Уже спустя шесть дней новая станция провела съемку лунной поверхности, запечатлев южный полярный кратер Зееман на обратной стороне Луны. Увы, 19 августа в результате нештатной ситуации станция потерпела крушение. Однако это ЧП не поставило крест на планах отправки следующих лунных миссий.
Автоматическая станция «Луна-25» на почтовой марке. Фото: wikipedia.org
Лунные планы России
О существовании концепции российской лунной программы было объявлено в 2014 году. Ее цель — создание обитаемой базы на Луне к середине века, а первая высадка намечена на начало 2030-х годов. Постоянная лунная база должна быть развернута во второй половине 2030-х.
Но чтобы ее создать, нужно решить несколько промежуточных задач. Это непросто, в том числе и по экономическим причинам. Именно поэтому возникла идея сотрудничества нескольких стран в рамках проекта Международной научной лунной станции (МНЛС). Локомотивами станут Россия и Китай. Наши страны подписали соответствующее межправительственное соглашение в 2022 году. Вход в программу открыт. На текущий момент к ней присоединились 12 государств.
Проект МНЛС будет состоять из транспортной системы между Землей и Луной, что предполагает создание ракеты-носителя сверхтяжелого класса, собственно станции на Луне, луноходов и роботов для перемещения по ее поверхности, комплекса научной аппаратуры, а также системы вспомогательного обеспечения на Земле и на лунной орбите. Сама лунная база рассчитана на присутствие людей — постоянное или с перерывами.
В рамках программы планируется размещение на Луне атомной электростанции в 2036 году. Задача АЭС — обеспечение энергетической автономности МНЛС, что сделает возможным переход от разовых лунных миссий к долгосрочной исследовательской программе. Согласно программе освоения Луны до 2040 года, основные усилия российских ученых будут сосредоточены в районе Южного полюса.
Макет лунного аппарата «Луна-27». Фото: CC BY-SA 4.0, Pline, commons.wikimedia.org
Пока это лишь планы. Бывает, что по разным причинам они сдвигаются. Однако вектор движения определен четко: Луна — вот главная путеводная звезда российской космической программы на ближайшие десятилетия.
Лунная гонка в середине XX века была во многом состязанием флагов и идеологий. Современный этап — это в большей степени соревнование знаний и технологий. Луна постепенно превращается из далекого символа в реальный объект научной работы и первый постоянный плацдарм человечества за пределами Земли. Не исключено, что именно здесь, на ее холодных полюсах, начнется следующий этап освоения космоса — полет человека к Венере и Марсу.