На недавнем заседании Совета безопасности РК Президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев подчеркнул, что сегодня глобальный космический сектор претерпевает коренные изменения, отметив необходимость дальнейшей поддержки отечественных научных исследований, в том числе в области астрофизики. Мы обратились в Астрофизический институт имени В.Г. Фесенкова (АФИФ), где нам рассказали об одном из наиболее перспективных направлений — создании окололунного орбитального телескопа.
Второй заход
Сегодня Луна является самым перспективным направлением, поскольку освоение спутника Земли и его орбиты открывает для человечества невероятные возможности. Да, человек впервые отправился к Луне более 50 лет назад, и уже тогда было реализовано много миссий, но сейчас наступает принципиально новая эра, в которой, с одной стороны, естественный спутник Земли может стать обитаемым, с другой — площадкой для «покорения» других планет. Луна становится потенциальным ресурсом, и надо говорить о развитии системы Земля — Луна.
Как нам рассказал директор АФИФ, кандидат физико-математических наук, профессор Чингис Тукенович Омаров, Казахстан разрабатывает свой первый окололунный орбитальный телескоп, который будет выполнять большой спектр научных и прикладных задач. Проект реализуют отечественные ученые из АФИФ совместно с инженерами казахстанского предприятия GHALAM.
«Сегодня мы видим, что на арене появилось много новых игроков. Китай уже неоднократно отправлял автоматические станции и луноходы к Луне. Более того, на сегодняшний день это единственная страна в мире, которой удалось успешно посадить свои аппараты на обратную сторону Луны. США активно отправляют свои аппараты к Луне в рамках новой лунной программы «Артемида». Индия также реализовала ряд успешных полетов, Европейское космическое агентство готовит свои миссии.
Недавно мы встречались на празднике «День космоса в Китае» с делегацией из Турции. Они через два года запускают свой аппарат к Луне для картографирования. Об этом не пишут средства массовой информации, но буквально на таких встречах узнаешь, что многие страны сейчас плотно занимаются Луной», — говорит Омаров.
Эксперт поясняет, что сегодня существует два крупных альянса, которые планируют реализовать большие проекты. Первый — это создание международной исследовательской лунной станции, которая идет под эгидой Китая и России. Второй альянс носит название «Артемида» (Artemis) и продвигается под эгидой NASA.
«Два года назад в рамках визита лидера Китая в Астану наше министерство и Китайская национальная администрация по космосу подписали меморандум о том, что у нас есть намерение участвовать в этих программах. То есть по факту мы уже являемся частью альянса международной лунной исследовательской станции на Луне под эгидой Китай — Россия. Но также это не исключает, что Казахстан может участвовать и во втором альянсе. Это частая международная практика, используемая многими странами мира. Все заинтересованы в мирном исследовании окололунного пространства», — говорит Омаров.
В данном векторе развития главным проектом нашей страны является создание первого казахстанского окололунного телескопа. Это не импульсивное решение, а этап, которому предшествовала большая работа. Как мы ранее писали, последние годы у АФИФ и компании «Астротехприбор» появились компетенции в создании новых наземных оптических систем, которые сегодня следят как за ближним, так и за дальним космосом. Также уже более десяти лет в Казахстане успешно работает космическое предприятие GHALAM, которое находится в Астане — в национальном космическом центре. Это большое предприятие, которое осуществляет полный спектр работ — от проектирования и сборки спутников до испытаний космических аппаратов. Планируется, что участие в проекте по созданию окололунного телескопа примет и другое уникальное казахстанское предприятие — Институт ядерной физики (ИЯФ).
Тот самый шанс
Дело в том, что телескоп для наблюдений с орбиты Луны будет отличаться от тех, что работают на околоземной орбите. Работа вдали от Земного магнитного поля несет в себе множество рисков.
«Там очень большая концентрация космического излучения, которое может нарушить работу электронного оборудования. Вопрос также в том, что высокоэнергетические заряженные частицы тоже будут бомбардировать аппарат, и здесь нужна радиационная защита нашего оборудования.
В ИЯФ есть свои ускорители, на которых мы можем в наземных условиях испытать радиационные свойства многих элементов и компонентной базы космического аппарата нашего окололунного телескопа. Это значительно упрощает работу и сводит потенциальные риски к минимуму», — подчеркивает директор АФИФ.
Омаров отмечает, что в создании окололунного телескопа могут принимать участие не только казахстанские предприятия, но и зарубежные. Спикер подчеркивает, что проект не представляется чем-то амбициозным, а является логическим и своевременным шагом.
«Поскольку АФИФ давно занимается темой Луны, сегодня у нас открыто окно к окололунным программам. Если же промешкать, то, когда определятся все основные игроки, оно может быть закрыто. В этом случае все, кто не активизировал свои возможности сегодня, будут просто наблюдателями.
Можно сказать, что окололунный телескоп — это некий билет Казахстана к Луне, который мы должны получить и воспользоваться возможностью. Сейчас все участники только в начале проектов по исследованию окололунного пространства, то есть все находятся в одинаковых условиях», — убежден Омаров.
Если говорить о реализации самого проекта, то сейчас казахстанские ученые находятся на первом этапе — разработке концепции. То есть идет научная работа, которая включает выбор приоритетных задач, здесь в том числе определяются архитектура, полезные нагрузки, служебные платформы, а также технические решения, которые нужно применить к космическому аппарату в целом.
На втором этапе, который запланирован уже на следующий год, ученые перейдут к инженерной модели для того, чтобы пройти наземные испытания телескопа. Если все тесты пройдут успешно и не будет сложностей с финансированием, то к 2030 году должна быть готова летная модель окололунного телескопа. В свою очередь, реализация данного шага открывает возможности к следующему этапу — запуску.
«Я думаю, что к 2031 году, с окном два-три года, удастся отправить телескоп в окололунное пространство. Для Казахстана это будет еще и первым шагом для выхода в дальний космос. Сегодня Казахстан имеет свою космическую отрасль, она хорошо развивается. Недавно был реализован принципиальный этап проекта «Байтерек»: 30 апреля осуществлен успешный старт казахстанско-российской ракеты «Союз-5»/«Сункар». Исследования по данному проекту продолжаются дальше.
У Казахстана есть хорошие компетенции в околоземном космическом пространстве, есть свои спутники, геостационары, низкоорбитальные спутники, совместные проекты по «Байтереку». Это все маленькие шаги к дальнему космосу.
Другой важный момент — специалисты. У нас есть научные кадры, инженерные кадры, научные предприятия, которые также могут быть вовлечены в этот проект. Я считаю, что мы два года назад приступили к этому проекту не случайно. Имеется в виду выбор не только института и GHALAM, а выбор нашей космической отрасли в данном проекте, поскольку он в первую очередь был поддержан нашим аэрокосмическим комитетом», — поясняет Чингис Тукенович.
«Пробки» на Луну
На самом деле закрепление на лунной орбите телескопа открывает для ученых всего мира невероятные возможности. В первую очередь это исследование поверхности Луны. Для этого на казахстанском аппарате установят специальный прибор, который будет постоянно смотреть в сторону поверхности Луны. Его задача — наблюдать за вспышками от ударов метеороидов о лунную поверхность.
«Наблюдать за поверхностью Луны критически важно. Как минимум Китай и Штаты уже планируют строительство лунных станций на поверхности Луны. Это произойдет не когда-нибудь, а в ближайшие пять-семь лет. При этом там нет атмосферы и метеороиды не будут сгорать, а значит могут представлять угрозу. Поэтому нам нужна статистика по ударам метеороидов о поверхность Луны», — объясняет Омаров.
Другое важное направление — астероиды. Дело в том, что для наземных телескопов часть астероидов находится в «слепой зоне». То есть ученые попросту «не видят» небо со стороны Солнца в утренние и дневные часы из-за сильной засветки. Один из ярких примеров нашего времени — Челябинский метеорит. Именно этот астрономический нюанс объясняет, почему падение 15 февраля 2013 года оказалось полной неожиданностью для ученых по всему миру.
В свою очередь, геометрия расположения окололунной орбиты и самого телескопа на орбите позволит наблюдать за такими астероидами и кометами. И здесь речь идет не только о фундаментальной науке, но и прикладной, то есть о защите нашей Земли, наших спутников и даже населенных пунктов.
Совершенно отдельная задача — концепция контроля и координации Space Traffic Management. К 2030-2035 годам планируются регулярные и очень частые пуски к Луне, которые также нужно систематизировать. Это вопрос безопасности трафика, отслеживания траекторий движения космических аппаратов выходит на первый план. Любое столкновение — это не только большие финансовые потери и провал миссии, но и формирование космического мусора, который в окололунном пространстве сгорать не будет из-за того, что на Луне нет атмосферы.
За последние три десятилетия телескопы/обсерватории оказали огромное влияние на развитие современной астрофизики. В зависимости от поставленных научных задач создаются космические телескопы, различающиеся размерами, массой и назначением: от больших и многозадачных для наблюдений дальнего космоса до более специализированных, которые ориентированы на поиск экзопланет. В свою очередь, создание первого окололунного телескопа откроет новые перспективы для развития науки, станет стартером для популяризации отрасли, а значит, открытия новых предприятий и взращивания нового поколения казахстанских ученых.