Фантазии Бена Бовы (написал уйму книг в жанре научной фантастики. Многие переведены на русский язык). Я обещал рассказать, как он в 1987 году представлял развитие космонавтики и освоение Луны. Вот история космонавтики в представлении Бена Бовы (" Welcome to Moonbase" 1987):
«Хьюстон, база «Транквилити». Орел приземлился».
Это были первые слова, сказанные на Луне Нилом Армстронгом. Дата была 20 июля 1969 года. Миллиарды людей по всей Земле наблюдали за тем, как Армстронг сделал первые шаги по пыльной лунной поверхности. Однако к концу 1972 года программа «Аполлон» была прекращена, и никто больше не ступал на Луну до 17 августа 1999 года, когда Владимир Борковский возглавил первую российскую лунную экспедицию.
Почему возник двадцатисемилетний перерыв между посещениями Луны людьми?
Первоначальная программа «Аполлон» была запущена в основном по политическим причинам. Американцы считали, что участвуют в гонке с Советской Россией, и предприняли масштабные усилия стоимостью 24 миллиарда долларов, чтобы первыми достичь Луны. Им это удалось настолько, что к моменту последней миссии «Аполлона-17» полеты на Луну воспринимались большинством мировых СМИ и общественности как обыденность. За исключением злополучного «Аполлона-13», который получил почти катастрофические повреждения на пути к Луне, все миссии «Аполлонов» прошли вполне гладко. А три астронавта «Аполлона-13» вернулись на Землю целыми и невредимыми, продемонстрировав технический блеск и новаторскую смелость, равных которым до сих пор нет в летописи космических полетов.
Программа «Аполлон» не привела к длительному обитанию человека на Луне по двум причинам.
Во-первых, поскольку главной целью программы было как можно быстрее достичь Луны, миссии «Аполлон» были спланирована таким образом, чтобы отправиться с Земли на лунную орбиту напрямую. Находясь на орбите вокруг Луны, два астронавта «Аполлона» отделяли свой посадочный аппарат от основного корабля и спускались на лунную поверхность от 21 до 75 часов. В общей сложности двенадцать астронавтов провели на поверхности Луны около 300 часов.
Несмотря на то, что астронавты провели некоторые элементарные геологические исследования, привезли 384,2 килограмма лунных пород для более детального изучения учеными и оставили на Луне массивы научных приборов для дальнейших наблюдений, программа «Аполлон» оказалась тупиковой в научном, техническом и политическом плане. В космосе не осталось оборудования, которое можно было бы использовать снова. Не было построено ни одной космической станции на околоземной орбите, где ее можно было бы использовать для других целей. Даже приборы, оставшиеся функционировать на лунной поверхности, были отключены к 1977 году, что было сделано американским правительством в целях экономии средств.
Во-вторых, стоимость каждой миссии «Аполлона» составляла порядка 500 миллионов долларов. Использование огромной ракеты-носителя «Сатурн V» и космического корабля, который должен был приземляться на парашюте в море (что требовало значительного флота кораблей для поиска и возвращения астронавтов и их возвращаемого модуля), означало, что миссии «Аполлон» были слишком дорогостоящими, чтобы их продолжать. Потратить 24 миллиарда долларов на то, чтобы провести на Луне всего двенадцать с половиной дней, вряд ли было экономически выгодно!
Несмотря на то, что американцы не стремились на Луну с 1972 года, космическая программа США неумолимо двигалась к возвращению туда.
... (пропускаю события нам уже известные о шаттлах, скайлэбе, союзах, мире)
В 1998 году США завершили строительство своей первой постоянной космической станции. К ней присоединились западноевропейская станция «Колумб» и несколько других сегментов, построенных частными промышленными компаниями. Американская космическая станция не только стала связующим звеном для научных, коммерческих и промышленных операций на орбите, но и стала первым реальным шагом к возвращению американцев на Луну.
Еще в начале 1980-х годов американское космическое агентство НАСА создало небольшой офис «Лунной инициативы» в Космическом центре имени Джонсона, расположенном в Хьюстоне, штат Техас. В Вашингтоне, как в Белом доме, так и в штаб-квартире НАСА, специалисты рассматривали программу космической станции как часть согласованных усилий по возвращению на Луну. Хотя до 1995 года официальной лунной программы не существовало, в правительственных учреждениях и аэрокосмическом сообществе выросло «лунное подполье», тихо разрабатывающее планы неизбежного постоянного заселения Луны.
Для строительства космической станции на НОО и снабжения лабораторий и заводов, которые возникали вокруг нее, США, западноевропейцы, русские и японцы разрабатывали новые космические аппараты. Эти новые типы ракет-носителей и космических кораблей должны были стать важными и для возвращения на Луну. Они подразделялись на четыре общие категории:
1. Усовершенствованные шаттлы, обычно используемые для доставки персонала и высокоприоритетных грузов на НОО. Одним из первых таких кораблей был разработанный в Великобритании HOTOL, который мог взлетать и садиться как реактивный авиалайнер в любом коммерческом аэропорту. (Советский Союз, Франция и Япония также разработали шаттлы различных размеров и возможностей).
Космоплан на 235 пассажиров, который доставлял на станцию НОО, был разработан в 1990-х годах для двух целей: обеспечить эффективную и экономичную транспортировку на НОО и столь же быструю и недорогую транспортировку из одной точки Земли в другую - например, двухчасовой перелет из Нью-Йорка в Пекин.
2. Тяжелые транспортные средства, предназначенные для доставки на НОО объемных полезных грузов весом 300 тонн и более. Эти беспилотные аппараты по-прежнему являются нашими основными грузоперевозчиками, поднимающими тяжелые грузы с поверхности Земли. Часто их пустые ступени разбирают на орбите и используют для изготовления новых конструкционных материалов, а двигатели и системы наведения возвращают на Землю на мощных шаттлах.
3. Орбитальные маневренные корабли (ОМК) - небольшие, в основном беспилотные аппараты, базирующиеся на космической станции и использующиеся для выведения со станции других спутников и/или доставки неисправных спутников на космическую станцию для обслуживания и ремонта. Ранец Manned Maneuvering Units (MMU), используемый отдельными астронавтами, в некотором смысле является самым маленьким OMV.
4. Орбитальные транспортные корабли (OTV) - космические аппараты, которые собираются на орбите и предназначены для пребывания в космосе, а не для возвращения на Землю. Они используются для перемещения персонала и материалов с одной орбиты на другую. Например, OTV доставляют людей и оборудование с космических станций на НОО на станции на геосинхронной орбите (ГСО), где спутники связи парят на стационарных 24-часовых орбитах.
OTV, разработанные для программы космических станций, обладали способностью переходить с НОО на лунную орбиту (для этого требовалось не больше энергии, чем для достижения ГСО; для доставки тяжелых грузов на лунную орбиту им требовались лишь дополнительные баки с топливом для ракетных двигателей. К тому времени, когда русские совершили первую высадку на Луну, американцы уже имели большую часть оборудования, необходимого для выхода с космической станции на орбиты, близкие к лунной поверхности. Действительно, когда они вернулись на Луну через два года после первой советской высадки, они использовали модифицированные OTV для перелета с НОО на лунную орбиту и другие модифицированные OTV для фактической высадки на поверхность.
При создании космической станции была реализована еще одна возможность: робототехника. Первоначально американская космическая станция была спроектирована как высокоавтоматизированная. Многие ее системы управлялись сложными компьютерами, запрограммированными на полунезависимую от человека работу с помощью так называемых программ искусственного интеллекта (ИИ). Космическая станция также включала в себя множество телеуправляемых систем, в которых человек-оператор внутри станции дистанционно управлял оборудованием за ее пределами.
8 ноября 2001 года астронавт Шила Дэвидсон под командованием команды из шести человек, состоящей из астронавтов и ученых, посадила свой космический корабль «Диана» (модифицированный OTV) на поверхность Океана Бурь, в пределах видимости от спящего оборудования, оставленного там астронавтами «Аполлона-12» почти тридцатью двумя годами ранее.
Первые слова Дэвидсона, произнесенные им, когда он ступил на Луну, оказались пророческими:
«Мы вернулись, и на этот раз мы здесь останемся!».
Американцы действительно вернулись на Луну. Но теперь они были там не одни. Советская команда из шести мужчин исследовала Море Кризисов, расположенное более чем в тысяче километров к востоку-северо-востоку от места посадки «Дианы-1». Экипаж «Дианы-1» также не был полностью американским. Среди четырех ученых были британский геолог, западногерманский геохимик и франко-канадский астроном.
Американцы вернулись на Луну, чтобы остаться - вместе со своими союзниками по Атлантическому сообществу, - потому что к 2001 году для возвращения на Луну имелись веские экономические причины.
Во-первых, стоимость полета на Луну снизилась на несколько порядков по сравнению со старыми временами «Аполлонов». Благодаря космическим самолетам, доставляющим людей на НОО, космическим станциям, служащим перевалочными пунктами, и эффективным космическим кораблям типа OTV, отправка команд на Луну обходилась не дороже, чем доставка их с поверхности Земли на космическую станцию на НОО.
Во-вторых, строительство космических станций позволило разработать долгосрочные системы жизнеобеспечения и получить обширный опыт жизни и работы в космосе в условиях невесомости. Кроме того, компьютерные системы и робототехника значительно продвинулись вперед за последние два десятилетия двадцатого века. Это означало, что мужчинам и женщинам, отправляющимся на Луну, не нужно было тратить годы на специальную подготовку. Космические аппараты и системы поддержки были настолько автоматизированы и надежны, что ученые и инженеры могли отправиться на Луну в качестве пассажиров; им требовалось не больше летной подготовки, чем для полетов на космических самолетах 1990-х годов.
Наконец, расширение промышленных и коммерческих операций на НОО диктовало необходимость возвращения на Луну, чтобы использовать лунные ресурсы в качестве сырья для строительства и производства, осуществляемых на НОО.
Исследования образцов лунных пород и грунта, доставленных на Землю астронавтами «Аполлона», показали, что поверхность Луны богата алюминием, кремнием, кислородом, титаном, магнием и даже железом. Все эти элементы были важным сырьем для заводов и других объектов, которые строились на НОО.
Поскольку гравитационное притяжение Луны составляет всего одну шестую часть земного, а также потому, что на Луне нет атмосферы, для поднятия полезного груза с лунной поверхности требуется очень мало энергии. На самом деле, поднять фунт с Луны и доставить его на НОО в двадцать два раза дешевле (с точки зрения энергии), чем поднять фунт с Земли на НОО - даже если низкая околоземная орбита находится всего в сотне миль от поверхности Земли!
Первым «экспортным» продуктом Лунной базы стал кислород, полученный из реголита. Вскоре за ним последовали строительные материалы и сырье для орбитальных заводов.
Как Рим. Лунная база была построена не за один день
Первые несколько лет после высадки «Дианы-1» в 2001 году на Луну непрерывно прибывали мужчины и женщины, которые осваивали ее и учились жить и работать на ней.
Это были годы героев и героинь. Живя в сборных убежищах, вырытых в неглубоких траншеях и засыпанных лунным мусором, работая в громоздких герметичных скафандрах, подвергаясь опасностям радиации и неизвестности, не имея прикрытия ближе, чем на четверть миллиона миль, эти ученые-исследователи проложили путь к постоянному заселению Луны.
Их имена стали легендой.
Каждый школьник знает о Мейсоне, Ленуаре и Уэйне, которые в 2006 году совершили первый переход по Луне. Их маршрут протяженностью 2500 километров пролегал по ободу Маре Имбриум от кратера Коперник до Эратосфена, вдоль северного склона Апеннинских гор к месту посадки «Аполлона-15» в Хадли-Рилле, затем через кратер Архимед к окруженной стеной равнине Платон и, наконец, заканчивался в Синус Иридиум.
В 2008 году ДельКорсо возглавил поход двенадцати человек через Океан Процелларум, начав его у кратера Аристарх и проникнув в Маре Нубиум до кратера Опельт, после чего у его команды настолько не хватило припасов, что ее пришлось спасать.
Советская экспедиция 2009 года совершила первое успешное кругосветное путешествие вокруг Луны, хотя команда не путешествовала по суше, а использовала баллистический ракетный аппарат для «перепрыгивания» с одного заранее выбранного места посадки на другое. На каждом месте посадки их ждало свежее топливо и припасы. Советская экспедиция под руководством Ф. А. Королева первой провела геологические исследования дальней стороны Луны и вернула на Землю образцы пород с той стороны Луны, которая никогда не была обращена к Земле.
У этих и многих других смелых и опасных исследований лунной поверхности было много разных целей и задач, но всех их объединяла одна: поиск воды.
С самых первых исследований лунных пород, доставленных на Землю астронавтами «Аполлона», на Луне не было обнаружено никаких следов воды. Образцы горных пород и грунта были полностью безводными: в них не было воды, даже химически связанной с другими элементами.
Галилей, впервые наблюдавший Луну в телескоп в 1609 году, решил, что большие темные участки лунной поверхности могут быть водоемами. Но четыре столетия наблюдений убедительно показали, что жидкая вода не может существовать на поверхности Луны, это не моря, а огромные участки темной породы. Хотя о жидкой воде не могло быть и речи, некоторые астрономы предполагали, что под лунной поверхностью или в постоянно затененных «холодных ловушках» внутри некоторых кратеров или на полюсах Луны может лежать лед.
Злополучная экспедиция «Бреннарт» в 2012 году специально отправилась на поиски ледяных карманов в северной полярной области. Когда команда из девяти человек попала в радиационную бурю после мощной солнечной вспышки, они смогли добраться до относительной безопасности естественной пещеры в подветренной части стены кратера. Однако их коммуникационное и другое электронное оборудование было сильно повреждено высоким потоком радиации. Не имея возможности управлять краулерами и вызывать помощь по радио, они были спасены спасательной экспедицией только после того, как пятеро исследователей умерли от кислородного голодания.
Экспедиция Бреннарта не обнаружила льда на северном полюсе Луны. За все годы поисков ни один исследователь так и не нашел воду в каком-либо виде. Но поиски продолжаются.
В конце 1990-х годов и на протяжении всего XXI века Луну опоясывали спутники, которые постоянно картографировали, сканировали с помощью дистанционных датчиков природные ресурсы и служили ретрансляторами связи от точки к точке лунной поверхности.
Сегодня телеуправляемые аппараты постоянно работают на лунной поверхности под руководством людей, находящихся в безопасности в своих подземных центрах управления на Лунной базе.
Первые базы
К 2009 году на Луне было создано несколько временных баз. Советский Союз создал кольцо из убежищ на двенадцать человек вдоль южного периметра Маре Имбриум, очень близко к маршруту первоначального траверса Мейсона, Ленуара и Уэйна. Два года спустя русские построили более крупную базу, рассчитанную на две дюжины человек, в кратере Аристарх, на западном краю Имбриума.
Тем временем Соединенные Штаты сосредоточили свои усилия в районе Маре Нубиум, создав там три небольшие базы и связав их с автоматическими поверхностными роверами. Западноевропейские страны создали базу на девять человек в высокогорье у кратера Гиппарх, а совместная китайско-японская база, рассчитанная на три десятка человек, была размещена в северо-восточном квадранте Маре Вапорум.
Условия жизни в этих временных убежищах были примитивными по сравнению с современными лунными базами. Убежища были рассчитаны только на временное пребывание людей и часто оставались без присмотра, за исключением автоматизированной техники.
Например, американские убежища вмещали до двенадцати человек, но на самом деле в них одновременно находилось не более шести, за исключением экстренных случаев. Группы, использовавшие эти убежища, состояли в основном из: Геологи, изучавшие структуру лунных поверхностных образований и подповерхностных пород.
Сейсмологи, которые исследовали недра Луны, чтобы понять их структуру и динамику.
Геохимики, которые анализировали состав лунных пород, грунта, недр. Вместе с геологами и сейсмологами они совершили множество путешествий в поисках наиболее богатых месторождений алюминия, титана и других ценных ресурсов. (Среди важных открытий - залежи галлия, который используется в производстве электроники, ценные источники серы, аммиака и метана, а также жилы высокосортной никелевой стали, найденные в крупных металлических метеоритах.
Физики, изучавшие взаимодействие солнечного ветра с поверхностью Луны, в частности электрические эффекты.
Астрономы и астрофизики, изучавшие Солнце, геомагнитное поле Земли и солнечный ветер.
Медики и психологи, которые заботились о физическом и эмоциональном здоровье исследователей и изучали влияние низкой гравитации на человеческое тело и изоляции на человеческий разум.
Инженеры, которые начали разрабатывать технологии строительства в условиях низкой гравитации с использованием местных лунных материалов, а также готовых конструкций, привезенных с Земли. Они также опробовали разработанные на Земле методы извлечения кислорода из верхнего слоя лунного грунта, называемого реголитом.
Временные убежища были «временными» только в том смысле, что ни один человек не жил в одном из них более трех месяцев за раз. Отдельные люди и экипажи регулярно возвращались на Землю, но убежища оставались в эксплуатации в течение многих лет. Некоторые из них используются до сих пор, с модернизированными системами жизнеобеспечения.
Убежища напоминали сегменты космических станций, вращающихся рядом с Землей. По сути, это были металлические контейнеры, которые помещались в неглубокие траншеи, вырытые в лунном реголите телеуправляемыми гусеницами, управляемыми с лунных орбитальных спутников, а затем покрывались скальным щебнем, чтобы изолировать их и защитить внутреннее пространство от солнечной и космической радиации.
В каждом убежище находились жилые помещения, системы жизнеобеспечения и необходимое оборудование для экипажа. Ни одна из систем жизнеобеспечения не была полностью замкнутой: вода, пища и кислород должны были поставляться раз в две недели, а зачастую и чаще. Электроэнергию первоначально обеспечивали небольшие ядерные генераторы, а позднее - солнечные батареи, изготовленные на Луне из лунного кремния.
Поверхностный транспорт состоял из гусениц с электрическим приводом, потомков лунных вездеходов программы «Аполлон» 1960-х годов.
ЛУННЫЕ ЛЕГЕНДЫ
В «героические» годы, когда небольшие команды исследователей жили во временных убежищах по нескольку месяцев, ходили упорные слухи о спиртовом заводе. Хотя никто не признается, что действительно видел этот аппарат или пробовал его продукт, почти все, кто работал на Луне в то время, утверждали, что знают кого-то, кто видел.
Согласно этим рассказам, изначально этот аппарат был сделан астронавтом НАСА (всегда безымянным), и он был достаточно мал, чтобы его можно было разобрать и быстро перенести с одного места на другое. В разных версиях этой истории в качестве ингредиентов использовались дрожжи, замороженные фрукты из пайковых наборов, спирт для растирания и даже ракетное топливо. Полученный продукт, известный как «ракетный сок» или «лунная выпивка», якобы был достаточно мощным, чтобы расплавить реголит на глубине до одного полного метра.
Даже когда Лунная база была официально организована, легенда о ней была еще очень жива. Один из первых администраторов Лунной базы на вопрос, правдива ли легенда, ответил: «Ну, у вас тут кучка очень умных и изобретательных людей. Либо они действительно построили эту чертову штуку, либо придумали о ней отличную историю!»
22
Жизнь в «темпе» (времянке), как часто называли первые приюты, была в лучшем случае трудной. Нехватка жилой площади, отсутствие уединения, недостаток воды для мытья, однообразная пища и постоянная опасность напрягали нервы даже самых выносливых и устойчивых личностей. Некоторые американцы сравнивали эти условия с условиями на борту атомной подводной лодки или на базе в Антарктиде. Физическая выносливость и эмоциональное равновесие были жизненно важны.
Однако у первых исследователей было одно преимущество перед подводниками и исследователями Антарктиды. Они могли выходить на лунную поверхность, хотя и в громоздком герметичном скафандре (тип, который сейчас называется «жестким скафандром»). Великолепные виды лунного ландшафта и бесконечно красивая сфера Земли, висящая в черноте космоса, давали духовную отдушину, которую нельзя было найти нигде на Земле.
Психологи быстро обнаружили, что низкая лунная гравитация положительно сказывалась на самочувствии исследователей. Увеличив свою мышечную силу в шесть раз, первые лунные жители обнаружили, что им нравится работать и играть в условиях низкой гравитации.
Чтобы поддерживать эти наземные убежища и команды, которые их использовали, в космосе необходимо было создать инфраструктуру. Подобно тому, как команда, совершающая восхождение на Эверест, должна иметь группы поддержки, простирающиеся от их родных стран до основания самой горы и даже ее нижних склонов, команды, исследующие Луну в те дни первопроходцев, нуждались в группах поддержки, простирающихся от поверхности Земли до космических станций, вращающихся вокруг самой Луны.
Основные центры пополнения запасов находились на космических станциях, вращающихся вокруг Земли. Из них можно было отправлять на Луну припасы и замену персонала по траекториям с минимальной энергией, которые занимали примерно три дня, чтобы добраться от НОО до лунной орбиты. В экстренных случаях траектории с высокой тягой могли преодолеть то же расстояние за двадцать четыре часа или меньше.
Соединенные Штаты и Советский Союз создали космические станции на орбитах «гало» в точке либрации LI над ближней стороной Луны. Американская станция использовалась совместно с западноевропейскими и китайско-японскими исследователями Луны (см. вставку о точках либрации). С этих двух станций оборудование, припасы и персонал могли быть отправлены на наземную базу в течение нескольких часов после получения запроса. В качестве важной демонстрации сотрудничества между Востоком и Западом, характерного для освоения Луны, Соединенные Штаты и Советский Союз согласились открыть свои лунные космические станции друг для друга.
Такое сотрудничество уже давно стало фактом на поверхности Луны. Мужчины и женщины, живущие в трудных, одиноких и зачастую опасных условиях, склонны игнорировать политическую идеологию и работать сообща. Если человек или команда оказывались в беде, на помощь приходили те, кто был ближе всего к проблеме, независимо от национальности. И задолго до того, как такая деятельность была официально санкционирована правительствами на Земле, исследователи Луны наносили общественные визиты, делились оборудованием и припасами и даже обменивались командами с одной базы на другую для проведения совместных научных исследований и изысканий. Особенно в такие праздники, как Рождество, Тет и Первое мая, команды на поверхности Луны как-то умудрялись собираться вместе для импровизированных торжеств."