Привет, друзья! Сегодня хочу поговорить с вами о теме, которая вызывает много вопросов и дискуссий — о переносах лунной программы NASA "Артемида" и проблемах с космическими скафандрами. Недавно наткнулся на информацию, которая заставила меня серьёзно задуматься о технических аспектах лунных миссий, и решил разобраться в этом вопросе подробнее.
История вопроса: официальные заявления NASA о переносах
В 2021-2022 годах NASA неоднократно объявляло о переносе сроков реализации программы "Артемида". Изначально высадка астронавтов на Луну планировалась на 2024 год в рамках миссии Artemis III. Однако агентство было вынуждено пересмотреть эти планы.
В ноябре 2021 года NASA официально перенесло миссию Artemis III с 2024 на 2025 год. Среди причин назывались технические сложности с разработкой посадочного модуля Human Landing System (HLS) компанией SpaceX, а также проблемы с новыми скафандрами для выхода в открытый космос.
Позже, в январе 2024 года, администратор NASA Билл Нельсон объявил о дополнительном переносе — теперь высадка на Луну запланирована не раньше сентября 2026 года. Среди ключевых причин были названы необходимость дополнительных технических проверок и, что особенно важно, незавершённость работ над скафандрами нового поколения.
Проблема радиационной защиты: о чём молчат
Вот здесь начинается самое интересное. Одной из причин задержки NASA называет необходимость усовершенствования защиты астронавтов от космической радиации. Но насколько серьёзна эта проблема?
Согласно данным, полученные от китайских и индийских лунных миссий последних лет показывают крайне высокий уровень радиации на поверхности Луны. Китайский луноход Chang'e-4, совершивший посадку на обратной стороне Луны в январе 2019 года, и индийский аппарат Chandrayaan-2 (2019) передали данные о радиационной обстановке. Уровень радиации на лунной поверхности оказался значительно выше, чем на Международной космической станции.
Луна, в отличие от Земли, не имеет магнитного поля и плотной атмосферы, которые защищали бы от солнечной и космической радиации. На её поверхности астронавты подвергаются воздействию галактических космических лучей, солнечных протонов высоких энергий и других видов ионизирующего излучения.
Скандальный эксперимент со скафандром "Аполлон-14"
А теперь расскажу о случае, который добавил масла в огонь дискуссий о лунных миссиях прошлого. Группа исследователей получила доступ к оригинальному скафандру астронавта Алана Шепарда, который использовался в миссии "Аполлон-14" в 1971 году. Официально скафандр был предоставлен для съёмок документального фильма.
Алан Шепард, напомню, был командиром "Аполлон-14", пятым человеком, ступившим на Луну, и провёл на её поверхности два выхода общей продолжительностью около 9 часов 23 минут (первый выход — 4 часа 47 минут, второй — 4 часа 34 минуты). Именно его скафандр и стал объектом исследования.
Исследователи решили проверить защитные свойства скафандра с помощью рентгеновского оборудования. Идея была простой: если скафандр действительно защищал от радиации, он должен задерживать хотя бы рентгеновские лучи, которые по своей природе значительно слабее космического излучения.
Результат эксперимента оказался удручающим: скафандр практически не задержал рентгеновское излучение. Получился полноценный "просвет" костюма, как будто никакой защиты там и не было.
Официальный ответ NASA: неожиданное признание
После публикации результатов этого исследования представители NASA дали комментарий, который, честно говоря, меня удивил. Суть ответа сводилась к следующему: "Ни действующее, ни предшествующее руководство нашего агентства никогда не заявляли, что скафандры обеспечивали 100% защиту от радиации на Луне".
Подождите-ка! Получается, что астронавты программы "Аполлон" выходили на поверхность Луны в скафандрах, которые не обеспечивали полноценной защиты от радиации? И это нормально?
Давайте посчитаем. Если современные данные показывают, что уровень радиации на Луне превышает допустимые для человека значения в десятки, а по некоторым данным — в сотни раз, и если скафандр не способен эффективно защитить даже от относительно слабого рентгеновского излучения, то как астронавты могли провести на поверхности Луны несколько часов без последствий?
Скафандры программы "Аполлон": что о них известно
Скафандры A7L, которые использовались в миссиях "Аполлон", состояли из нескольких слоёв различных материалов. Внешний слой был изготовлен из тефлона, под ним располагались слои из алюминизированного майлара, дакрона и нейлона. Всего скафандр имел около 13-14 слоёв различных материалов.
Вес скафандра A7L составлял около 22 килограммов на Земле (без ранца системы жизнеобеспечения). С ранцем Portable Life Support System (PLSS) общий вес достигал 81 килограмма.
По официальным данным NASA, скафандры обеспечивали защиту от микрометеоритов, экстремальных температур (от -156°C до +121°C на лунной поверхности), вакуума и обеспечивали астронавтов кислородом. Но о серьёзной радиационной защите речь не шла.
Алюминизированные слои могли обеспечить лишь минимальную защиту от некоторых видов излучения. Для эффективной защиты от космической радиации требуются значительно более толстые слои материалов, что сделало бы скафандр чрезвычайно тяжёлым и неподвижным.
Радиационная обстановка на Луне: современные данные
Давайте разберёмся, что именно показали современные исследования. Китайская миссия Chang'e-4, которая работает на обратной стороне Луны с января 2019 года, оснащена прибором Lunar Lander Neutrons and Dosimetry (LND), разработанным в Германии. Этот прибор измеряет уровень радиации на лунной поверхности.
Результаты, опубликованные в журнале Science Advances в сентябре 2020 года, показали, что доза радиации на Луне составляет примерно 1369 микрозивертов в сутки. Это примерно в 2,6 раза выше, чем на МКС, и примерно в 200-300 раз выше, чем на поверхности Земли.
Для сравнения: предельно допустимая доза для работников атомной промышленности составляет 20 миллизивертов в год (или около 55 микрозивертов в день). На Луне астронавт получает эту дозу примерно за час.
Индийская миссия Chandrayaan-2, запущенная в июле 2019 года, также проводила измерения радиационной обстановки на орбите Луны. Данные подтверждали высокий уровень излучения.
Сколько могли находиться на Луне астронавты "Аполлон"?
Теперь самое интересное. Если мы возьмём данные о радиации на Луне и учтём, что скафандры A7L не обеспечивали серьёзной защиты от излучения, получается любопытная картина.
Астронавты различных миссий "Аполлон" провели на поверхности Луны следующее время:
- Аполлон-11 (Армстронг и Олдрин, июль 1969): около 2,5 часов
- Аполлон-12 (Конрад и Бин, ноябрь 1969): около 7 часов 45 минут (два выхода)
- Аполлон-14 (Шепард и Митчелл, февраль 1971): около 9 часов 23 минут (два выхода)
- Аполлон-15 (Скотт и Ирвин, июль-август 1971): около 18 часов 30 минут (три выхода)
- Аполлон-16 (Янг и Дьюк, апрель 1972): около 20 часов 14 минут (три выхода)
- Аполлон-17 (Сернан и Шмитт, декабрь 1972): около 22 часов 4 минут (три выхода)
При дозе радиации 1369 микрозивертов в сутки (57 микрозивертов в час), астронавты "Аполлон-17", проведшие на Луне более 22 часов, получили бы дозу около 1254 микрозивертов, или 1,254 миллизиверта. Это примерно как сделать 12-15 рентгеновских снимков грудной клетки.
Сама по себе эта доза не является смертельной, но она уже заметна и должна была вызвать определённые последствия. Однако все астронавты, вернувшиеся с Луны, чувствовали себя нормально и не демонстрировали признаков лучевой болезни.
Возможные объяснения
Существует несколько возможных объяснений этой ситуации:
1. Солнечная активность была низкой. В период миссий "Аполлон" (1969-1972) Солнце находилось в фазе относительно низкой активности. Это могло снизить уровень солнечной радиации. Однако галактические космические лучи, которые не зависят от солнечной активности, всё равно присутствовали.
2. Кратковременность воздействия. Даже при высоком уровне радиации кратковременное воздействие (несколько часов) может не привести к немедленным серьёзным последствиям. Эффекты могли проявиться позже, но такая информация могла не афишироваться.
3. Скафандры всё же обеспечивали частичную защиту. Хотя эксперимент с рентгеном показал низкую эффективность, скафандр мог задерживать часть излучения, снижая общую дозу до более приемлемых значений.
4. Пребывание в посадочном модуле. Астронавты не всё время находились на открытой поверхности — часть времени они проводили в лунном модуле, который обеспечивал дополнительную защиту.
Почему скафандры для "Артемиды" разрабатываются заново?
Если скафандры "Аполлон" были достаточно хороши для лунных миссий 50 лет назад, почему для программы "Артемида" разрабатываются совершенно новые скафандры? И почему их создание вызывает такие трудности?
NASA первоначально планировало разработать скафандры нового поколения Exploration Extravehicular Mobility Unit (xEMU) собственными силами. Однако в 2022 году агентство приняло решение привлечь частные компании.
В сентябре 2022 года контракты на разработку скафандров получили две компании: Axiom Space (для лунных выходов) и Collins Aerospace (для работ на МКС). Общая стоимость контрактов может достигнуть 3,5 миллиарда долларов.
Axiom Space разрабатывает скафандр AxEMU (Axiom Extravehicular Mobility Unit) специально для использования на Луне. В марте 2023 года компания представила прототип этого скафандра.
Ключевые требования к новым скафандрам включают:
- Улучшенную мобильность (астронавты должны иметь возможность приседать, наклоняться, поднимать предметы с поверхности)
- Подходящий размер для астронавтов разного телосложения, включая женщин
- Улучшенную систему жизнеобеспечения
- Улучшенную защиту от радиации
Последний пункт особенно важен. Современные стандарты безопасности значительно строже, чем в 1960-х годах. NASA не может позволить себе отправить астронавтов на Луну в скафандрах, которые не обеспечивают адекватной защиты от излучения.
Технические сложности с новыми скафандрами
Разработка скафандров оказалась сложнее, чем предполагалось. В докладе генерального инспектора NASA от сентября 2023 года говорится, что скафандры не будут готовы к запланированной на 2025 год миссии Artemis III. Среди проблем названы:
- Задержки в разработке и тестировании
- Технические сложности с системами жизнеобеспечения
- Проблемы с обеспечением радиационной защиты при сохранении мобильности
- Недостаточное финансирование на ранних этапах
Именно поэтому миссия была перенесена на сентябрь 2026 года, а по некоторым оценкам, может быть отложена ещё дальше.
Парадокс радиационной защиты
Вот в чём заключается парадокс: если скафандры "Аполлон" обеспечивали достаточную защиту, почему современные технологии не могут быстро воспроизвести или улучшить их конструкцию? И если они не обеспечивали достаточную защиту, как астронавты выживали на Луне?
Эффективная защита от космической радиации требует либо толстых слоёв материала (что делает скафандр тяжёлым и неподвижным), либо специальных материалов, которые только сейчас разрабатываются. Некоторые современные разработки включают:
- Композитные материалы с добавлением водорода (водород эффективно поглощает нейтронное излучение)
- Многослойные структуры с использованием полиэтилена высокой плотности
- Материалы на основе борных соединений
- Наноматериалы с особыми свойствами
Все эти технологии не существовали в 1960-х годах. Скафандры "Аполлон" изготавливались из относительно простых материалов — тефлона, майлара, нейлона, дакрона. Ни один из них не обеспечивает серьёзной защиты от проникающей радиации.
Что показал эксперимент с рентгеном
Вернёмся к эксперименту со скафандром Алана Шепарда. Рентгеновское излучение относится к электромагнитному излучению с энергией фотонов от 100 эВ до 250 кэВ. Для медицинской рентгенографии обычно используют излучение с энергией 20-150 кэВ.
Космическая радиация значительно более разнообразна и энергетична:
- Галактические космические лучи имеют энергии от миллионов до триллионов электронвольт
- Солнечные протонные события могут иметь энергии до сотен МэВ
- Присутствуют также нейтроны, альфа-частицы, тяжёлые ионы
Если скафандр не задержал относительно слабое рентгеновское излучение, он тем более не способен защитить от высокоэнергетических частиц космических лучей.
Комментарий NASA о том, что агентство "никогда не заявляло о 100% защите", выглядит как попытка уйти от прямого ответа. Вопрос не в том, была ли защита 100%, а в том, была ли она достаточной для безопасности астронавтов.
Долгосрочные последствия для астронавтов "Аполлон"
Интересно посмотреть на медицинскую статистику астронавтов, побывавших на Луне. Всего на Луне побывало 12 человек в рамках шести успешных миссий "Аполлон".
Средняя продолжительность жизни астронавтов "Аполлон", побывавших на Луне, составляет около 70-80 лет, что сопоставимо с общей продолжительностью жизни в США для их поколения. Некоторые дожили до преклонного возраста:
- Базз Олдрин ("Аполлон-11") — жив, 94 года (на 2024 год)
- Дэвид Скотт ("Аполлон-15") — жив, 92 года
- Чарльз Дьюк ("Аполлон-16") — жив, 89 лет
- Харрисон Шмитт ("Аполлон-17") — жив, 89 лет
Однако некоторые астронавты умерли относительно рано от сердечно-сосудистых заболеваний. Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports в 2016 году, показало, что астронавты "Аполлон" имели более высокий уровень смертности от сердечно-сосудистых заболеваний по сравнению с астронавтами, не летавшими за пределы низкой околоземной орбиты. Авторы предположили, что это может быть связано с воздействием глубокой космической радиации.
Современные стандарты радиационной безопасности
NASA установило строгие ограничения на радиационное воздействие для астронавтов. Согласно действующим нормам, карьерная доза не должна увеличивать риск смерти от рака более чем на 3%. Для разных возрастных групп и полов эти ограничения различаются, но в среднем составляют от 600 до 1200 миллизивертов за всю карьеру.
При уровне радиации на Луне 1369 микрозивертов в сутки, астронавт достигнет нижнего предела (600 мЗв) примерно за 438 дней пребывания на лунной поверхности. Однако это при условии отсутствия дополнительной защиты.
Для длительной лунной миссии, которую планирует "Артемида" (установка базы с длительным пребыванием), необходимы не только улучшенные скафандры, но и защищённые жилые модули, возможно, с использованием лунного грунта (реголита) в качестве дополнительной радиационной защиты.
Альтернативные мнения и конспирологические теории
Не могу не упомянуть, что проблемы с радиационной защитой стали одним из аргументов для тех, кто сомневается в реальности лунных миссий "Аполлон". Сторонники теории "лунного заговора" указывают на радиационные пояса Ван Аллена и высокий уровень радиации на Луне как на непреодолимые препятствия для технологий 1960-х годов.
NASA неоднократно опровергало эти доводы, объясняя, что:
- Траектория полётов "Аполлон" проходила через наименее интенсивные участки радиационных поясов
- Время прохождения через пояса было минимальным (около часа)
- Корпус космического корабля обеспечивал определённую защиту
- Кратковременность пребывания на Луне снижала общую полученную дозу
Однако эксперимент с рентгеновским просвечиванием скафандра добавляет новые вопросы к этой дискуссии. Если скафандр действительно не обеспечивал защиты от радиации, то остаётся непонятным, как астронавты избежали серьёзных последствий.
Что всё это значит для будущего лунной программы
Ситуация со скафандрами для программы "Артемида" показывает, что полёты на Луну — это действительно сложная задача, которая требует серьёзной подготовки и учёта множества факторов, включая радиационную безопасность.
Задержки с разработкой скафандров демонстрируют, что современные стандарты безопасности значительно выше, чем полвека назад. NASA не может позволить себе рисковать здоровьем астронавтов, и это правильно.
Вопросы, поднятые экспериментом со скафандром "Аполлон-14", остаются открытыми. Либо уровень радиации на Луне в 1960-х-начале 1970-х годов был значительно ниже (что противоречит современным измерениям), либо кратковременность воздействия была достаточной для безопасности, либо существуют факторы, которые мы ещё не полностью понимаем.
Одно ясно точно: разработка безопасных скафандров для длительного пребывания на Луне — это сложная инженерная задача, требующая времени и ресурсов. И возможно, именно поэтому прошло уже более 50 лет с последней лунной миссии, а новая всё ещё откладывается.
Программа "Артемида" продолжается, несмотря на задержки. Миссия Artemis I (беспилотный облёт Луны) успешно состоялась в ноябре-декабре 2022 года. Artemis II (пилотируемый облёт Луны) запланирована на сентябрь 2025 года. Artemis III (высадка на Луну) теперь ожидается не раньше сентября 2026 года, но реально может состояться в 2027-2028 годах.
За это время Axiom Space и NASA должны завершить разработку и тестирование новых скафандров, которые будут соответствовать современным стандартам безопасности и обеспечивать астронавтам адекватную защиту от лунной радиации.
Будем надеяться, что когда астронавты снова ступят на поверхность Луны, они будут надёжно защищены. Потому что здоровье людей всегда должно быть приоритетом, даже когда речь идёт о великих научных достижениях.
Итак, друзья, что вы думаете по этому поводу? Считаете ли вы убедительными объяснения NASA о радиационной безопасности миссий "Аполлон"? И оправданы ли задержки программы "Артемида" ради обеспечения лучшей защиты астронавтов? Пишите в комментариях — обсудим! От вас подписка, лайк и репост!