Мимо Луны не пролетишь

Если государство будет способно работать на поверхности Луны, его позиция при обсуждении судьбы Договора по космосу будет более весома. Художник Андрей Симаков. Похитители Луны

С орбиты исследовали единственный спутник Земли еще Европа и Япония. Причем в то время как пресловутая лунная гонка двух космических сверхдержав завершилась в начале 1970‑х, азиатские лунные станции заспешили в космос сравнительно недавно. Впрочем, уже в ближайшие годы и США, и Россия собираются на Луну вернуться.

Луна без вариантов

Всеобщий интерес к Луне обусловлен отнюдь не созревшей внезапно у мировых космических держав потребностью в том или ином «селениуме». Сегодня высадка на Луну – практически безальтернативное направление развития пилотируемой космонавтики. Без вариантов. Поэтому, если принять потребность человечества в пилотируемом освоении космоса за аксиому, лунный маршрут вырисовывается автоматически.

Разве что в случае Соединенных Штатов в последние годы все пилотируемые стратегии должны обязательно включать магическую оговорку: «Как промежуточный этап на пути к нашей стратегической цели – Марсу». У этого волшебства много составляющих, но действует оно безотказно. Попытавшись было предъявить устами вице‑президента США Майкла Пенса общественному мнению идею высадки на Луну «первой женщины и следующего мужчины» в качестве самоценной, нынешняя американская администрация уже через несколько дней все осознала, и президент Дональд Трамп сообщил, что Луна по‑прежнему остается частью Марса. 

Но Марс – далеко, и даже для NASA непосредственное планирование соответствующей пилотируемой программы – со сроками и ежегодным бюджетом – привело бы к цифрам удручающим. Кроме того, применительно к марсианским экспедициям существуют не решенные до сих пор проблемы биологического характера, связанные с длительностью и интенсивностью космического излучения на межпланетной трассе.

Луна же – «следующий континент Земли». Экспедиция на Луну представляется сопоставимой с первыми трансатлантическими и кругосветными плаваниями эры великих географических открытий. Даже прослеживается занятная параллель: убеждая Изабеллу Кастильскую в целесообразности госфинансирования дальнего морского похода на запад, Христофор Колумб апеллировал к вполне прикладным задачам: найдем альтернативный маршрут в Индию в обход Османской империи, заключим союз с гипотетическим великим ханом монголов, вернем Иерусалим. Вместо пряностей, золота и освобожденного Иерусалима идеалист Колумб в итоге привез в европоцентрический мир новый континент.

В свою очередь, на определенном этапе поиска немедленного прикладного смысла пилотируемой космонавтики, и в особенности – госфинансирования дальнего космического похода к Луне, Колумбы российские в середине нулевых обосновывали актуальность коммерческого использования в термоядерной энергетике изотопа гелий‑3, который можно добывать из лунных пород. Это, впрочем, не сработало. Как добывать, чем возить и как использовать золото и прочие богатства Вест‑Индии, на момент отплытия каравелл было уже известно доподлинно, а в части гелия‑3 имелись как обоснованные сомнения в том, что он окажется востребованным энергетикой, так и практически полный консенсус в части исключительной затратности соответствующей горнодобычи и логистики. В ближайшие десятилетия и в целом в пределах сроков расчета окупаемости соответствующих космических проектов ничего такого не предвидится.

Впрочем, смотря для кого. Расходы на освоение космоса сегодня несут государства за счет средств соответствующих бюджетов в рамках модели, наиболее близкой к модели megascience. В этом смысле Международная космическая станция (МКС) не слишком отличается от Большого адронного коллайдера или исследовательской станции в Антарктиде, например. На выходе получаются фундаментальные научные результаты, повышение эффективности образования и уровня технологического развития в целом – все, что в экономике называется общественными (публичными) благами. Напрямую «расходы на освоение» не окупаются.

Однако в подавляющем большинстве случаев соответствующие государственные контракты на создание и эксплуатацию космической техники выдаются частным компаниям промышленности. Соответственно для промышленников космические контракты являются прибыльными и окупаемыми.

С другой стороны, освоенческий потенциал околоземный орбиты сегодня исчерпан. Это совершенно не значит, что, например, космонавтам на МКС принципиально нечего делать, и надо срочно переориентироваться на лунную программу. Нет. Имея столь дорогостоящий форпост в труднодоступном регионе, его нужно учиться использовать по назначению.

В этом смысле у России, как ни странно, многое впереди, поскольку основные целевые модули к российскому сегменту еще не улетели: МЛМ‑У «Наука» планируется запустить до конца 2020 года, научно‑энергетический модуль – в 2022‑м. Но с точки зрения пространственной экспансии и расширения горизонтов человечества у Земли уже делать нечего.

Таким образом, если человечество хочет продолжать космическую экспансию, то Луна сегодня – безальтернативна. И обсуждать скорее следует не куда лететь, а как: какие международные партнерства следует формировать, как соотносить лунные амбиции с бюджетными и технологическими возможностями и как должно выглядеть целевое – научное и прикладное – наполнение лунных миссий.

Притяжение полюсов

Ключевое слово актуальной лунной науки – «полюса». По данным с автоматических станций, здесь в постоянно затененных областях имеются запасы водяного льда. Поиск кометной органики, анализ состава лунного полярного реголита, исследования изотопного состава воды, кислорода и других элементов станут важным шагом в понимании истории развития Солнечной системы, а возможно, и возникновения жизни.

В отличие от Земли у Луны нет атмосферы, вследствие чего частицы первичного космического излучения свободно достигают ее поверхности. Изучение химического состава таких частиц обеспечит получение целого ряда принципиально новых данных о составе и особенностях энергетического спектра излучения, а также поиск редких, экзотических частиц. Развертывание на лунной поверхности радиообсерватории обеспечит проведение исследований в новом диапазоне спектра электромагнитного излучения. Возможности приема электромагнитных излучений космического происхождения на Земле ограничены окружающей планету ионосферой, которая экранирует радиоволны с частотами ниже 5–10 МГц. Этот частотный диапазон – последний неизученный в спектре электромагнитных излучений, и его исследования могут как принести новые научные результаты, так и обеспечить решение практических задач.

На обратной стороне Луны из‑за экранирования антропогенных электромагнитных волн, идущих от Земли и ее окрестностей, возникают практически идеальные условия для радиоастрономических наблюдений естественных излучений от различных объектов Вселенной.

Значительный интерес для исследователей представляют физические условия на поверхности и в окололунном пространстве, включая свойства лунной пыли, так называемой пылевой плазмы, взаимодействие Луны с солнечным ветром, первичная и вторичная радиация на поверхности и особенности местных магнитных полей. Интересна динамика экзосферы Луны и летучих веществ в составе приповерхностных пород.

Американский астронавт Базз Олдрин стал вторым человеком, ступившим на поверхность естественного спутника Земли. Этот снимок сделал командир «Аполло-11» Нейл Армстронг. Фото NASA

Логика и логистика лунной программы

Сегодня возвращение человека к Луне, как ни интегрируй его в марсианские устремления и как ни пристегивай к актуальной социальной повестке («первая женщина и следующий мужчина!»), никак не может быть самоцелью, оправдывающей любые затраты государственного бюджета. А частному капиталу как таковому пока на Луне делать нечего, о чем ниже.

Это только Джон Кеннеди, который в приватных беседах неизменно подчеркивал, что ему сугубо наплевать на научно‑техническую сторону лунной программы, и главное – это восстановить утраченный приоритет Америки, смог с успехом «продать» обществу программу «Аполлон». Сейчас так не получится.

Принципиальный момент – принятие лунной программы обществом в целом, его наиболее значимыми элитами и общественным сознанием. Больше не продается высадка на Луну, реализуемая в тиши секретных заводов анонимными главными конструкторами. Обществом может быть принята только реальная лунная программа, где найдут себя те же элиты – научная, технологическая, военная, инновационная, частный сектор промышленности, политические партии, общество в целом.

И в этом смысле очень показателен проект NASA по привлечению к лунным занятиям частного сектора. Как и в случае с Иланом Маском и проектами коммерческой логистики для МКС, американское космическое ведомство планировало неспешно реализовывать на окололунной орбите станцию Gateway, строить сверхтяжелый носитель SLS и высаживаться на Луну «когда‑нибудь потом», опираясь на развернутую на окололунной орбите серьезную обитаемую инфраструктуру.

Но нет – после выступления вице‑президента США Майкла Пенса на торжествах по случаю 50-летия первой высадки на Луну выяснилось: в космосе Америке предстояло стать снова великой. Это значит – возвращаться на поверхность нашего естественного спутника до 2024 года срочно и однозначно без этих вот всех орбитальных инфраструктурных построений. У Кеннеди же получилось, почему через 50 лет не получится?

И в результате фоновый отбор перспективных подрядчиков для лунной логистики по отработанной модели для американского сегмента МКС вдруг приобрел ключевое значение. NASA будет строить по большому счету тот же Gateway плюс финансировать подрядчиков, которые построят посадочный модуль, плюс закажет частным компаниям услуги по логистике – как для Gateway, так и на лунной поверхности.

Таким образом, вновь упорное движение частных компаний по завоеванию новых рынков встретилось с резко меняющимися обстоятельствами государственного уровня.

В прошлый раз (1 февраля 2003 года) – катастрофа «Колумбии», отказ от «Шаттлов» и через некоторое время – охлаждение отношений с Россией. Как следствие, дальнейшая опора на российскую космическую логистику стала малоприемлемой политически. Частный многоразовый космический корабль Dragon (пилотируемый и беспилотный) и грузовой Cygnus оказались весьма кстати, а компания SpaceX выросла до игрока глобальной значимости.

В этот раз решительное политическое руководство США настаивает на срочной высадке на Луне вопреки, в общем, более умеренным планам космического агентства. Значит – самое время привлечь частный сектор по похожей модели. Тем самым лунная программа, несомненно, приобретает существенно больше интересантов и в промышленности, и в обществе.

29 ноября прошлого года NASA официально объявило, что отобрано девять американских компаний, с которыми впоследствии могут быть заключены контракты на доставку на Луну оборудования и научной аппаратуры в ходе подготовки к пилотируемым полетам (программа CLPS, Commercial Lunar Payload Services). Среди будущих партнеров космического агентства как «традиционный» гигант Lockheed Martin, так и сравнительно новые и совсем новые участники космического рынка. 31 мая в рамках CLPS заключены первые три контракта на коммерческую доставку научной аппаратуры и технологического оборудования на поверхность Луны уже в июле 2021 года. Все три компании не входят в число аэрокосмических олигополий. Orbital Beyond, правда, от контракта отказалась, и в списке остались Intuitive Machines и Astrobotic.

16 мая NASA выбрало 11 компаний, которые должны отработать технологии и предложить прототипы пилотируемой посадки на Луну с использованием окололунной станции Gateway. Заключены контракты на полгода общей стоимостью 45,5 млн долл., причем как минимум 20% затрат участники должны покрыть самостоятельно в рамках ГЧП. Реальные контракты будут стоить на несколько порядков больше – сейчас от компаний требуют, по сути, быстро дать предложения и подтвердить свою заинтересованность и компетенции.

14 июня формально начато обсуждение контуров будущего контракта на материально‑техническое обеспечение орбитального комплекса Gateway на коммерческой основе. Предполагаемый объем финансирования – 7 млрд долл. на 15 лет.

Наконец, 30 июля заключены контракты с 19 партнерствами, сформированными 13 американскими компаниями, которым предстоит совместно с научно‑исследовательскими центрами NASA провести работу над перспективными космическими технологиями в области связи, навигации, бортового оборудования, новых материалов, технологий входа в атмосферу, движения в атмосфере и посадки, космического производства и сборки на орбите, космической энергетики, двигательных установок. А вдобавок ко всему – автономного выращивания растений на космических платформах. И конечно же, SpaceX (совместно с Центром им. Кеннеди) взялся отрабатывать технологию вертикальной посадки на Луну больших ракет – интересно, но не остроактуально.

«Русская» и все прочие Луны

Почему мы так много обсуждаем американцев, оставляя в стороне лунные устремления остальных ведущих космических держав?

Дело в том, что сегодня реально планирует конкретные пилотируемые лунные миссии с датами и напряжением нервов только NASA. Европейцы и китайцы периодически анонсируют свою программно‑технологическую готовность в режиме #metoo, но в реальности соответствующие планы и бюджеты отсутствуют. Роскосмос имеет планы высадки лунных автоматов, строит сверхтяжелую ракету и лунную пилотируемую технику на ее основе. В какой‑то момент соответствующие перспективы должны облечься в конкретные планы, особенно – в согласованные с Минфином цифры ежегодных бюджетных назначений. До тех пор обсуждать «Русскую Луну» интересно, но не очень предметно.

Расширение круга участников лунных исследований – это не только свидетельство роста популярности соответствующей науки, но и свидетельство постепенного изменения международной конъюнктуры на будущее, когда речь зайдет о судьбе Договора по космосу и остальных краеугольных элементов международного правового регулирования. Позиция государства, способного работать на поверхности Луны, пусть даже посредством автоматов, будет куда более весома и обоснована при обсуждениях в комитетах ООН, чем общечеловеческие соображения равноправно представленных в международных органах стран, ограничивающих свои национальные интересы атмосферой Земли.