Тяжелая ракета-носитель «Ангара-А5» готовится к запуску

Грузоподъемность ракет «Ангара» уже позволяет задуматься о серьезном освоении Луны. Для разгона до второй космической скорости можно использовать блоки «Фрегат» (НПО имени С. А. Лавочкина) или «Бриз-М» (ГКНПЦ имени М. В. Хруничева). Для транспортировки крупногабаритных грузов между околоземной и окололунной орбитами предлагается создать многоразовый буксир «Геркулес» (17Ф11) с ядерной энергетической установкой. Его эксплуатация, по мнению разработчиков из РКК «Энергия», позволит сократить количество необходимых для развертывания лунной базы запусков в три, а то и в шесть раз!

Первые экспедиции к Луне с ее облетом можно совершать и на корабле «Союз», модифицированном до версии «Союз ТМА-М», который называют «цифровым», потому что бортовое оборудование в нем наконец-то переведено на современную элементную базу. Однако для более серьезных рейсов нужен корабль следующего поколения. Его конструируют опять же в РКК «Энергия», начиная с апреля 2009 года. В официальных документах он называется неудобоваримо: ППТС (Перспективная пилотируемая транспортная система) или ПТК НП (Пилотируемый транспортный корабль нового поколения), но в прессе и среди конструкторов за ним давно закрепилось красивое имя «Русь». Визуально он выглядит короче «Союза», но гораздо шире его, что позволяет разместить шесть космонавтов. Масса корабля – 12 т при полетах на околоземной орбите и 16,5 т при полетах к Луне (причем туда могут отправится только четыре космонавта вместо шести). «Русь» будет многоразовой, один корабль планируется использовать до десяти раз, а гарантируемая длительность автономного полета с экипажем должна быть не меньше тридцати дней.

Изначально в РКК «Энергия» собирались создать под «Русь» новую ракету «Русь-М», но проект был заморожен, поскольку ему так и не удалось вырваться за стадию эскизного проектирования, в то время как универсальный ракетный модуль «Ангары» дважды прошел испытания в составе южнокорейской ракеты «Naro-1» (KSLV-1, Korea Space Launch Vehicle #1). Сегодня выбор в пользу «Ангары» окончательно закреплен, ведь две ее модификации были успешно запущены с космодрома Плесецк: «Ангара 1.2» стартовала 9 июля 2014 года, «Ангара А5» – 23 декабря 2014 года.

Остается еще определить, как будет выглядеть посадочный модуль лунного корабля. РКК «Энергия» и ГКНПЦ имени М. В. Хруничева предлагают разные варианты такого модуля, но сходятся они на том, что вначале имеет смысл ограничиться кратковременными (до шести дней) высадками экипажей из трех космонавтов. Причем лунный модуль и корабль с экипажем будут доставляться к Луне по отдельности (не как в «Аполлоне») и стыковаться уже на окололунной орбите. Тяжелая ракета-носитель «Ангара-А5» в таком случае позволяет обойтись двумя запусками.

Второй этап освоения Луны начнется с возведения обитаемой лунной базы «минимальной конфигурации», которая будет включать: три герметичных модуля (командно-жилой, складской и научно-исследовательский), ядерную энергоустановку и три планетохода. Тут тоже есть варианты. Можно оборудовать модули на окололунной орбите в составе станции, а потом спустить их на Луну, а можно отправлять их прямо с Земли, доставляя к Луне межорбитальным буксиром. Масса всей базы с оборудованием составит 60 т, причем один модуль должен весить не более 10 т (прототип – модуль «Квант» орбитальной станции «Мир»). Постоянно на базе будут находиться три космонавта, длительность экспедиции – полгода, общий срок эксплуатации – пятнадцать лет. То есть программа первого и второго этапов займет двадцать лет.

После того как человек обустроится на Луне, проведет там ресурсные изыскания и наладит первичное производство, можно будет приступить к третьему этапу, о котором разработчики РКК «Энергия» пока имеют весьма смутное представление. Но уже ясно, что он будет связан с созданием лунной индустрии, когда из реголита начнут добывать все необходимое для расширения базы: кислород, металлы, кремний. Переход на самообеспечение позволит снизить грузопоток с Земли и построить полноценный космопорт, откуда когда-нибудь экипажи будут стартовать к другим планетам.

Четвертый этап начнется в то время, когда на лунной базе будут постоянно находиться несколько десятков человек. Разработчики полагают, что произойдет это не ранее, чем через тридцать лет после начала интенсивного освоения Луны. Рядом с первой базой вырастет город, рассчитанный на сотни жителей и снабжаемый всем необходимым за счет местных ресурсов. Поскольку это огромное сооружение будет находиться под слоем грунта, то потребуются горнопроходческие машины. Для обеспечения колонистов свежим мясом и овощами будут возведены фермы и оранжереи. Для облегчения транспортировки грузов с Луны планируется развернуть электромагнитные катапульты – первая космическая скорость там намного меньше земной (1,68 км/с), а потому местная космонавтика может обойтись без баллистических ракет на жидком топливе. В XXII веке мощная межпланетная инфраструктура позволит использовать Луну в качестве источника неисчерпаемой энергии – как за счет гелия-3, так и за счет солнечной энергии, передаваемой по беспроводной технологии. Кроме того, разработчики программы надеются, что когда-нибудь человечество перенесет на Луну все вредное для экологии производство, превратив Землю в планету-сад – но это, как вы понимаете, уже чистый утопизм.

За четыре года, если считать с 2011-го, вышеописанные планы претерпели некоторые изменения, но зато вроде бы обрели привязку к конкретным датам и свою строчку в государственном бюджете. Сегодня они выглядят так. В 2019 году в космос отправится посадочный аппарат «Луна-25» (ранее носивший название «Луна-Глоб»). Основной целью миссии станет отработка технологий мягкой посадки и проверка правильности принятых инженерных решений. Научная программа в таком случае играет второстепенную роль. Тем не менее на борту аппарата все-таки установят 20 кг научного оборудования для исследования лунной поверхности на протяжении года: нейтронный детектор, температурный датчик, приборы для анализа образцов грунта и лунной пыли, два спектрометра. Грунт будет отбирать специальный манипулятор. В качестве места посадки для этой миссии назван кратер Богуславский (Boguslawsky) в южной приполярной области Луны.

В 2021 году наступит очередь орбитального аппарата «Луна- 26» («Луна-Глоб орбитальная», «Луна-Глоб-2», «Луна-Ресурс-1»). Он выйдет на полярную орбиту высотой от 100 до 150 км и проведет там два года. Затем, если работоспособность «Луны-26» сохранится, орбиту поднимут до 500 км. На аппарате будет установлено довольно много научного оборудования, которое позволит картографировать Луну, причем особое внимание будет уделяться залежам льда на полюсах.

Кроме того, «Луна-26» будет изучать окололунное пространство и обеспечивать связь с «Луной-27» («Луна-Ресурс-1 посадочный»), которая стартует в 2022 или в 2023 годах. Этот новый тяжелый аппарат представляет собой научную станцию с буровой установкой. Планируется, что он сможет отобрать образец водного льда из-под слоя грунта и провести его полный анализ, чтобы определить природу и форму распространения. Кроме того, станция изучит поверхностный лед, который к ней доставит небольшой луноход. Место посадки выберут по результатам работы «Луны-26». Аппарат будет продублирован: если сорвется миссия, в космос отправится аналогичная станция.