Ilustrace autorská práva RIA Novosti Popisek obrázku Průzkum Měsíce je pro politiky atraktivní téma, ale v rozpočtu na něj zatím nejsou peníze
V Rusku vzniká projekt měsíční obyvatelné základny. Není součástí státního programu, jeho přípravu zajišťuje Ústřední výzkumný ústav strojírenský.
Informace o pleti lunární stanice nic moc - zástupci federálního státního jednotného podniku TsNIIMash v rozhovoru s několika ruskými publikacemi řekli, že nejprve bude určen pro dvě až čtyři osoby, v budoucnu - pro 10-12.
Technické parametry, zejména zdroj energie a umístění také ještě nejsou definitivně určeny, i když se ví, že se zvažuje možnost umístění na jižní pól Měsíce.
O myšlence vybudování stanice na Měsíci se na vládní úrovni diskutuje již delší dobu, v posledních letech o tom hodně mluvili alespoň vicepremiér Dmitrij Rogozin a další vládní představitelé.
Ovšem to, co zní dobře v projevech politiků, je poměrně těžké realizovat. V Rusku na tak ambiciózní projekt nejsou peníze a odborníci se domnívají, že není důvod vážně očekávat, že bude realizován v příštích desetiletích.
Ne na Měsíc
Je těžké přesně říci, kolik by mohl lunární program stát. Jak uvedl šéf Roskosmosu Igor Komarov při prezentaci federálního vesmírného programu, částka potřebná na takový program by se mohla rovnat desetiletému ruskému vesmírnému rozpočtu. Samotný vývoj rakety bude stát 10 miliard dolarů a jen její start miliardu dolarů.
Americký program Apollo, jehož cílem bylo vyslat astronauty na Měsíc koncem 60. a začátkem 70. let, stál 200 miliard dolarů v dnešních dolarech. A to stačí k přistání 12 lidí na povrchu družice Země - to znamená k realizaci pouze první fáze programu jejího vývoje.
V Roskosmu, který prochází obdobím hlubokých reforem a který Minulý rok S velkými obtížemi bylo nutné optimalizovat federální vesmírný program při více než polovičním škrtu v rozpočtu, k průzkumu Měsíce jsou skeptičtí.
Přímé přípravy na let a přistání člověka na Měsíci (ani na stavbu základny) se snížením FCP byly posunuty nad rámec programu platného do roku 2025.
Ilustrace autorská práva Getty Popisek obrázku Americký program Apollo stál 200 miliard moderních dolarůBěhem posledních měsíců se plán několikrát měnil a následně se upravoval i přijatý program - nejprve v části věnované rozvoji kosmodromu Vostočnyj, kde se neplánovalo vybudování odpalovací rampy pro super- těžká raketa.
Tyto plány byly revidovány v květnu. Bylo oznámeno, že ve Vostočném postaví třetí stůl pro supertěžkou raketu, která však začne vznikat až v příštích 10 letech. Kdy bude tato stránka postavena, není známo.
Šéf Space Policy Institute Ivan Moiseev v rozhovoru pro BBC Russian Service řekl, že taková rozhodnutí považuje za politická. "To přesahuje horizont programu [FKP], a když dojde na realizaci takových politických rozhodnutí, ukazuje se, že na to není dost peněz," řekl.
Jak již dříve uvedl šéf Roskosmosu Igor Komarov, vytvoření supertěžkého nosiče jen pro lunární program je příliš nákladné a v kosmonautice pro něj neexistuje komerční zatížení.
„Podle stávajících dohod, které, jak doufám, budou zachovány, o využívání prostoru a omezení zbraní, nebude potřeba nákladu, a to ani pro vojenské účely,“ řekl v březnu.
Celý svět
Stanice na Měsíci není jen důvodem k hlasitým politickým prohlášením, ale má i praktický význam.
Kosmonautika po celém světě se snaží prozkoumávat planety Sluneční Soustava, a první z nich bude pravděpodobně Mars.
Měsíc by se v takové situaci mohl stát doslova a do písmene jakýmsi odrazovým můstkem. Za prvé je na něm možné postavit základnu pro vysílání lodí na jiné planety a za druhé při letech na družici Země je možné testovat technologie pro takové expedice.
Kromě toho vědci tvrdí, že na Měsíci lze postavit dalekohledy pro studium hlubokého vesmíru a realizovat další vědecké programy.
Aktuální projekt TsNIIMash není zdaleka první a ne jediný. Projekt lunární stanice, například DLR v Kolíně nad Rýnem.
Igor Komarov, který v březnu novinářům představil federální vesmírný program, řekl, že velké vesmírné projekty je třeba rozvíjet ve spolupráci s dalšími zeměmi.
Roskosmos a Evropská kosmická agentura již připravují sérii startů bezpilotních prostředků, které budou provádět výzkum v oblasti jižního pólu Měsíce s cílem prozkoumat místo, kde se podle odborníků .
Podle Ivana Moiseeva však „mezi automatickou meziplanetární stanicí jakéhokoli typu a základnou je obrovská vzdálenost desítek let a mnoho desítek miliard dolarů“ a tyto přípravné lety neznamenají, že dojde ke kolonizaci.
Ilustrace autorská práva RIA Novosti Popisek obrázku SSSR měl skvělá zkušenost konstrukce supertěžkých raket, ale lunární N-1 nikdy nevzlétla a superzdvihací kapacita Energie nebyla nikdy užitečná v národním hospodářstvíVe společnosti NASA
Jak věří Moiseev, dnes jedinou zemí schopnou samostatně realizovat program lunární kolonizace jsou Spojené státy americké a otázka účasti Ruska v tomto programu bude muset být vyřešena s budoucím americkým prezidentem.
Podle odborníka nejde jen o politické téma. "Je zde celý komplex problémů, včetně politiky, ekonomiky a technologie. Nebude fungovat zvažovat vyhlídky pouze u jednoho z těchto problémů," věří.
Jak však v únoru loňského roku pro BBC řekl Scott Pace, ředitel American Space Policy Institute ve Washingtonu, NASA nyní prosazuje politiku průzkumu vesmíru, která se opírá především o vlastní zdroje (což je podle něj špatně).
"Když NASA oznámila, že vyšle na Mars pilotovanou expedici, mnohé zahraniční vesmírné agentury daly jasně najevo, že se takového programu nemohou zúčastnit. Ve strategickém smyslu si Spojené státy zvolily směr výzkumu, který vylučoval možnost mezinárodní spolupráce- nejdůležitější zdroj v moderní svět", - řekl.
Vzdálená budoucnost
Úkol vybudovat lunární základnu podle mnoha odborníků () není tak naléhavý jako vytvořit například velkou orbitální konstelaci satelitů.
Jiní odborníci jsou ale přesvědčeni, že velké a ambiciózní cíle mohou být dobrou pobídkou pro rozvoj kosmického průmyslu.
"Máme jistou stagnaci světové kosmonautiky spojenou s rozvojem; do značné míry jsme se zastavili na milníku, kterého lidstvo dosáhlo před 40 lety. Z tohoto pohledu je sledování lunárního nebo marťanského programu lepší než modernizace raket nebo vesmírného průzkumu na stý časové lodě vyvinuté v 60. a 70. letech. Ale lunární projekty zatím nebyly nijak zdůvodněny. Investorem těchto projektů bude stát a ten musí rozumět tomu, proč a do čeho investuje," uvedl člen korespondence ve zprávě. rozhovor pro Kommersant Ruská akademie kosmonautika Andrej Ionin.
Expert v oblasti kosmonautiky Vadim Lukashevich v rozhovoru pro BBC řekl, že není možné zakázat inženýrům TsNIIMash snít, budou proaktivně vyvíjet podobné projekty pro lunární stanice, ale je těžké očekávat, že přijdou k uskutečnění. Takové projekty, řekl, vznikají „na stole“.
"TsNIIMash musí mít nějaký vývoj. Takže když za pět let vláda řekne, že chce zvýšit vesmírný program, že má peníze a jaké zajímavé věci má TsNIIMash? Pak to vezmou z police - tady, tady a tady,“ říká.
Roskosmos se připravuje na účast v projektu výstavby navštívené lunární stanice Deep Space Gateway (DSG), navrženého NASA. Cílem je vytvořit vícemodulovou navštívenou stanici na oběžné dráze halo několik tisíc kilometrů od Měsíce. Taková stanice by se měla stát novou laboratoří pro studium vesmírné efekty a podporu pro další pilotované průzkumné mise na Měsíc a Mars.
Projekt byl NASA představen v březnu 2017, kdy se stal zřejmým kurz k Měsíci nové administrativy amerického prezidenta Donalda Trumpa. NASA pod vedením Baracka Obamy opustila myšlenku dosažení Měsíce a určila cíl Marsu přechodnou fází návštěvy blízkozemního asteroidu – Asteroid Redirect Mission. Vzhledem ke složitosti a hlavně délce trvání nastíněné strategie je přístup nového prezidenta zaměřen na přiblížení jakýchkoli výrazných výsledků. Nejprve vypustil lidi na Měsíc okamžitě při prvním zkušebním letu rakety SLS a kosmické lodi Orion v roce 2019, ale technických specialistů odradit - riziko je vysoké.
Snazší je start z Měsíce na Mars. Pokud sestavíte marťanskou loď na oběžné dráze Měsíce s postupným přivážením palivových nádrží a konstrukčních prvků, můžete ušetřit až třetinu hmoty paliva na let ve srovnání se startem z blízké orbity Země. Ještě větší úspory dosáhnete, pokud část stanice uchopíte v podobě kupé marťanské lodi.
Nezapomeňte na politický motiv. Dnes je hlavním zahraničněpolitickým nepřítelem Spojených států Čína. A už se blíží k vytvoření vlastní blízkozemské stanice. Proto je důležité, aby Spojené státy zdůrazňovaly svou pokračující technologickou převahu, lunární stanice je k tomu vynikající a tady v tom Rusko, Evropa a Japonsko prostě pomáhají.
Jaký zájem zde má Rusko?
Navzdory politickým neshodám Ruska se Spojenými státy byl ruský vesmírný průmysl ovládán selský rozum, podpořené ekonomickými motivy. Pro Roskosmos spolupráce s NASA v 90. letech v rámci programu Mir a v roce 2000 v rámci programu ISS prakticky zajistila bezpečnost a vysoká úroveň pilotovaná kosmonautika. Projekt ISS byl nyní prodloužen do roku 2024 a poté už nikdo nedokázal pojmenovat cíl hodný a zároveň rozpočtově proveditelný. Navzdory deklarovaným lunárním ambicím, jakmile přišly peníze při přijetí Federálního vesmírného programu na roky 2015-2025, první věc, která šla pod nůž, byla supertěžká raketa, bez níž je dosažení Měsíce extrémně obtížné. Byla naděje na čtyřodpalovací schéma s Angara A5B, ale museli jsme na to zapomenout, když se ukázalo, že po této raketě není žádná jiná poptávka a na Vostočnyj bude pouze jedna startovací rampa. Podařilo se nám zachránit pouze meziplanetární vývoj kosmická loď"Federace", ale bez "Angara-A5V" je odsouzena k blízkozemním letům, kde nyní dominuje Sojuz-MS připravený k provozu.
I když předpokládáme, že v rozpočtu jsou peníze na supertěžkou raketu, stojí za to trhat průmysl na deset let, aby se opakoval Armstrongův krok před 60 lety? Co pak? Zastavit veškerou práci a zapomenout, jako to udělaly USA v 70. letech?
Výsledkem bylo, že až do včerejška byl Roskosmos v patové situaci - nebyly peníze a nemělo smysl létat na Měsíc, ale v blízkosti Země má smysl létat pouze k ISS, která brzy skončí. Ale s uzavřením lunárního partnerství se vše změní.
Za prvé se opět objevují příležitosti pro získání zakázek na vývoj a provoz zařízení pro NASA. Za druhé, v supertěžkých raketách a meziplanetárních letech se objevuje dlouhodobý význam, protože nelétáme jen pro sebepotvrzení, ale létáme pracovat na vývoji technologií a posouvat lidstvo do hlubokého vesmíru a do značné míry ne na naše vlastní náklady. Za třetí, průmysl dostává dlouho očekávaný nový stimul pro rozvoj: loď Federace, nové moduly stanic, systémy podpory života, skafandry, přístroje, měsíční satelity, měsíční vozítka konečně dávají smysl... Mladé týmy se konečně mohou realizovat, aniž by opakovaly sovětské schémata, ale přinést něco vlastního na moderní úrovni.
Účast Roskosmosu pomáhá i NASA. Programy, které se NASA pokusila vyvinout samostatně: Constellation, Asteroid Redirect Mission, se ukázaly jako velmi zranitelné vůči změnám vnitropolitického kurzu. Mezinárodní partnerství ukládá vzájemné závazky a odmítnutí projektu získává nejen ekonomický, ale i politický přesah a zde nikdo nechce ztrácet body navíc. To platí i pro ruské mezinárodní programy.
Takže i přes převažující účast Spojených států v projektu DSG je zde závislost partnerů vzájemná, čemuž se ve skutečnosti říká spolupráce při průzkumu vesmíru. To lze jedině uvítat.
Šéfové ruských a amerických vesmírných agentur se dohodli na vytvoření nové vesmírné stanice na oběžné dráze Měsíce.
"Dohodli jsme se, že se společně zapojíme do projektu vytvoření nové mezinárodní lunární stanice Deep Space Gateway. V první fázi postavíme orbitální část s další perspektivou využití osvědčených technologií na povrchu Měsíce a následně Mars. Vypuštění prvních modulů je možné v letech 2024-2026", -řekl Vedoucí Roskosmos Igor Komarov
Rusko vytvoří až tři moduly a standardy pro jednotný dokovací mechanismus pro vesmírnou stanici.
„Rusko navíc hodlá použít novou nosnou raketu, která je v současné době ve výstavbě, k vynesení struktur na oběžnou dráhu Měsíce. těžká třída", —
poznamenal šéf Roskosmosu.
Jak poznamenal Sergej Krikalev, ředitel Roskosmosu pro programy s posádkou, Rusko může kromě modulu přechodové komory vyvinout nová stanice obytný modul.
Označení hraje obrovskou roli. Navíc, soudě podle výše uvedených prohlášení, Rusko téměř kompletně vytvoří stanici a dokonce navrhne a postaví supertěžké lodě pro přepravu nákladu. A samotné Spojené státy v tomto projektu kromě problémů nevytvoří nic, co by stálo za to. S BRICS by to bylo spolehlivější.
Zdá se, že Američané snaží se dostat před křivku do rusko-čínské aliance.
USA potopily první vesmírná stanice SSSR, a pak se tam, lstí, že vytvořila druhý, zařadila, aniž by se toho skutečně účastnila... Jenže teď se v amerických filmech mluví o Rusku jako o zemi Papuánců, která není schopná nejen vesmíru, ale dokonce i plavání v louži... a to vše navzdory skutečnosti, že Spojené státy nejsou prakticky schopny „dobýt“ prostor bez ruské pomoci...
A vůbec, proč Američané potřebují nějakou stanici na oběžné dráze Měsíce, když mají velmi úspěšný program Apollo, s novými technologiemi je stokrát levnější a jednodušší to zopakovat a rovnou si můžete postavit měsíční základnu. Opravdu...
Rusko si jako cíl na příštích třicet až čtyřicet let vybírá Měsíc. Jaký bude tuzemský lunární program? Četné návrhy dokumentů a návrhy od předních vesmírných společností a průmyslových institutů pomohly sestavit „skládačku“ různorodých návrhů do jediného obrázku.
Rozvoj národní strategie průzkum naší přirozené družice byl tématem kulatého stolu „Studium nejbližších planet Sluneční soustavy na příkladu průzkumu povrchu Měsíce“, který se konal v polovině října 2014 v konferenčním sále TASS. O svých projektech a plánech hovořili zástupci Federální kosmické agentury, RSC Energia, IKI RAS, NPO pojmenované po S.A. Lavočkin, TsNIIMash a Keldysh Center. Další informace o ruském lunárním programu byly prezentovány na pátém mezinárodním moskevském sympoziu o výzkumu sluneční soustavy, které se konalo v Institutu pro výzkum vesmíru (SRI) 13.–17. října.
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Simulace měsíční základny Luna Seven na systému panoramatické virtuální reality Fakulty mechaniky a matematiky Moskevské státní univerzity. M. V. Lomonosova. Kresba „Lin Industrial“ a Mekhmat MSU.
Etapy a podmínky realizace lunárního programu. Federální kosmická agentura.
První etapa ruského lunárního programu. Federální kosmická agentura.
Prvky slibné lunární infrastruktury s lidskou posádkou. Federální kosmická agentura.
Kosmická loď pro dopravu posádky na oběžnou dráhu Měsíce s horním stupněm. Federální kosmická agentura.
Lunární infrastruktura třetí etapy RSC Energia
Věda a život // Ilustrace
Nejprve příští rok Federální vesmírný program (FSP) na léta 2016–2025 musí být schválen. Projekty a výzkum v něm obsažené získají finanční prostředky v příštím desetiletí. Změny lze samozřejmě provádět i v průběhu prací, ale většinou souvisí s načasováním realizace, nikoli s navýšením alokovaných prostředků. Plány mimo FCP 2016–2025 jsou posuzovány ve dvou dodatečné dokumenty: Koncepce národního programu pro průzkum Měsíce a Dlouhodobý program pro průzkum hlubokého vesmíru. Tyto dokumenty ještě nebyly přijaty a jsou ve fázi dokončování.
Nejprve stroje...
V první fázi (tak je uvedeno v FCP 2016–2025) bude naše přirozená družice studována pouze pomocí automatických stanic. Na rozdíl od expedic ze 70. let musí nové domácí lunární stanice přistávat v polární oblasti Měsíce.
Po velmi dlouhou dobu - téměř čtyřicet let - nebyly žádné národní expedice do Seleny v Rusku. Poslední sovětská lunární sonda Luna-24 dokončila úkol doručit půdu v srpnu 1976. Účast ruských vědců na zahraničních lunárních programech se zatím omezila pouze na instalaci detektoru neutronů LEND (Lunar Exploration Neutron Detector) na americkou sondu Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Domácí zařízení detekovalo poklesy neutronového záření iniciované kosmickým zářením v horní vrstvě měsíčního povrchu. Takové poklesy naznačují přítomnost vodíku v měsíční půdě. Mohlo by se samozřejmě jednat o jeho různé sloučeniny, ale další nepřímá data, zejména pozorování absorpčních čar provedená americkými vědci pomocí indické sondy Chandrayaan-1, potvrzují, že se s největší pravděpodobností jedná o vodní led.
Aby získali důkazy o přítomnosti vodního ledu v měsíční půdě, provedli vědci NASA zajímavý experiment: pád horního stupně Centaur (UR) do oblasti kráteru Cabeus, kde data z neutronových detektorů ukázala přítomnost vodíku. Po srážce Běloruské republiky s Měsícem se zvedl oblak prachu. Minisonda LCROSS letící za Centaurem ( Lunar CRater pozorovací a snímací satelit– Kosmická loď pro pozorování a snímání měsíční krátery) proletěla a zaznamenala přítomnost asi 150 kg vody ve formě páry a ledu ve zvednutém mraku. To umožnilo odhadnout hmotnostní zlomek ledu v regolitu na přibližně 2,7–8,5 %.
Měření neutronového záření z Měsíce před LRO prováděly také sondy Clementine a Lunar Prospector, ale jejich přístroje neposkytovaly vysoké prostorové rozlišení. Pouze naznačili, že poklesy neutronového záření byly zhruba spojeny s polárními krátery. Data LRO ukázala, že poklesy neutronového záření byly detekovány jak uvnitř kráterů, tak v jejich okolí. To může znamenat, že zásoby vodního ledu jsou nejen v „chladných pastích“ – kráterech, kam se Slunce nikdy nepodívá – ale také poblíž. Jak se tam dostali, není zcela jasné. Astrofyzici naznačují, že existuje mechanismus pro migraci molekul vody v důsledku jejich vyřazení ionty slunečního větru.
Faktem zůstává: vodní led existuje na povrchu - kde sluneční světlo! To je zásadně důležité pro plánování budoucích lunárních misí, protože je velmi obtížné vytvořit sondu, která bude fungovat ve stálém stínu. Musel by být vybaven výkonnými izotopovými zdroji energie a nějak zajistit komunikaci se Zemí po přistání v „jámě“. Dříve, když vědci doufali, že najdou led pouze v „chladných pastích“, praktické výhody takového objevu nebyly zřejmé. Je těžké vybudovat měsíční osadu ve stínu kráteru a není snadné tam zorganizovat automatickou expedici. Když byl kolem kráterů objeven led, okamžitě se zrodila myšlenka, že by se výzkum dal v dohledné době provádět přímou metodou – přistáním kosmických lodí.
Podle nového Federálního vesmírného programu by tedy v roce 2019 měla sonda Luna-25 (neboli Luna-Glob) přistát na Měsíci v kráteru Boguslavsky, který se nachází v jižní polární oblasti Měsíce. Zařízení vynese raketa Sojuz-2.1A, suchá hmotnost kosmické lodi bude 533 kg, celková hmotnost bude 1450 kg. Užitná hmotnost (včetně manipulátoru pro odběr vzorků půdy) – 30 kg.
Luna 25 je prototyp sondy pro výcvik. Podle generální ředitel NPO pojmenovaná po S.A. Lavočkinovi Viktoru Vladimiroviči Hartovovi, „musíme se znovu naučit, jak přistát na Měsíci“. V rámci projektu budou vyvinuty systémy pro přistání a zajištění práce na povrchu. Navzdory své testovací povaze je mise jedinečná: na rozdíl od sovětských sond, ruských automatická stanice přistane ne v rovníku, ale v polární oblasti Měsíce, což je pro vědce velmi zajímavé.
Je velmi pravděpodobné, že Rusko ztratí primát v nové „měsíční rase“ k měsíčním pólům. V letech 2016–2017 (dva až tři roky před Luna-25) odstartuje indická mise Chandrayaan-2, jejíž součástí bude orbiter o hmotnosti přibližně 1400 kg a sestupový modul (1250 kg), včetně malého roveru (300–100 kg). Okolní oblast byla vybrána jako místo přistání pro přistávací modul Chandrayaan-2. Jižní pól Měsíce.
Koncem roku 2015 nebo začátkem roku 2016 se čínští specialisté pokusí doručit druhý čínský lunární rover (mise 嫦娥四号 - Chang'e-4) a automatické dodání měsíční půdy je plánováno na roky 2017–2018. Soudě podle dnes dostupných informací přistane čínská kosmická loď daleko od polárních oblastí. Plány Nebeské říše se však mohou změnit.
Otázka financování evropského projektu přistání v polární oblasti Měsíce - Lunar Lander - byla zvažována v roce 2012, ale nebyly přiděleny žádné peníze. Evropa se v současnosti zaměřuje na společný průzkum Měsíce s Ruskem.
Přistání zařízení bude probíhat v pasivním režimu, rozměry přistávací elipsy budou 15 krát 30 km a budou určeny přesností předpřistání trajektorie zařízení. Sonda musí na měsíčním povrchu fungovat minimálně rok. Na palubě budou prováděny vědecké experimenty za účelem studia rysů polárního regolitu a polární exosféry naší přirozené družice. Zařízení bude vybaveno manipulátorem pro operace otevření vrchní vrstvy půdy v přistávací ploše, pro přesun vzorků půdy do palubního hmotnostního spektrometru, pro nasměrování palubního infračerveného spektrometru a TV kamery do nejzajímavějších oblastí povrchu v okolí místa přistání. Sonda bude experimentálně měřit obsah vody a dalších těkavých látek v povrchové vrstvě.
Další zařízení, orbitální Luna-26 (neboli Luna-Resurs-1 orbital), je naplánováno na start v roce 2021. Pokud se něco pokazí, mise se zopakuje za dva roky – v roce 2023. Suchá hmotnost zařízení je 1035 kg, celková hmotnost je 2100 kg. Užitečná hmotnost – 160 kg. Start také pomocí nosné rakety Sojuz-2.1A.
Aparát Luna-26 bude zkoumat Měsíc z polární dráhy, což umožní globální průzkum celého povrchu a podrobné studium polárních oblastí. Životnost na oběžné dráze Měsíce bude minimálně tři roky. Během první etapy budou prováděny geofyzikální studie Měsíce, lunární exosféry a okolního plazmatu na pracovních drahách 100x150 km a 50x100 km. Ve druhé fázi bude zařízení přemístěno na třetí pracovní oběžnou dráhu 500–700 km za účelem fyzikálního výzkumu hledání a registrace kosmických částic nejvyšších možných energií – experimentu LORD (lunární orbitální radiový detektor).
Kromě toho bude orbiter sloužit jako relé pro další misi Luna-27 (neboli přistání Luna-Resurs-1), která je naplánována na rok 2023. Pokud bude mise v roce 2023 neúspěšná, přistání se bude opakovat v roce 2025.
Sonda Luna-27 (vynese ji také Sojuz-2.1A) bude těžší než testovací Luna-25: suchá hmotnost zařízení bude 810 kg, celková hmotnost bude 2200 kg. Hmotnost užitečného zatížení dosáhne 200 kg, včetně evropského vrtáku pro „kryogenní“ (který nevypařuje „těkavé“ látky z půdy) vrtání. Tato sonda přistane v nejslibnější oblasti jižního pólu pro další výzkum a zajistí realizaci programu vědecký výzkum po dobu minimálně jednoho roku. Uvažuje se o možnosti umístění mini roveru na Lunu 27.
Zařízení Luna-27 bude vytvořeno na základě palubních systémů a technických řešení vyvinutých v projektu Luna-25. Jeho hlavní rys bude využití vysoce přesného přistávacího systému se schopností vyhýbat se překážkám v závěrečné fázi sestupu. Tento systém sníží přípustná chyba v poloze přistávacího bodu na měsíčním povrchu do velikosti řádově několika set metrů. Díky vysoké přesnosti sestupu bude přistávací plocha Luna 27 vybrána na základě kritérií maximálního pohodlí pro prioritní vědecký výzkum.
Druhým rysem Luna-27 bude použití jak přímého radiokomunikačního systému s pozemními stanicemi, tak nezávislého VHF komunikačního kanálu s lunárním polárním satelitem Luna-26. VHF kanál bude využíván během přistávacího stupně sondy k přenosu na palubě orbitální telemetrické palubní informace o provozu všech systémů a o vlastnostech povrchu v přistávací ploše. V případě nouze nebo nehody během přistání vám tyto informace umožní zcela obnovit úplný obraz procesu a zjistit příčinu poruchy.
Třetím důležitým prvkem projektu Luna-27 je kryogenní půdní vzorkovací zařízení, které umožní odebírat vzorky měsíčního polárního regolitu z hloubky 10–20 cm až 2 metry a určit povahu distribuce těkavých látek. v hloubce.
Na palubě sondy Luna 27 bude instalován radiomaják a po dokončení výzkumného programu na palubě bude možné pokračovat v jeho provozu. K tomu se přepne napájení radiomajáku na přímé spojení s palubním radioizotopovým generátorem.
Plánuje se, že Luna-27 bude vytvořen s významnou účastí ESA: mnoho palubních systémů, včetně vysoce přesného přistání, bude postaveno evropskými specialisty.
Poslední lunární stanice zahrnutá do FCP 2016–2025 je Luna-28 („Luna-Resurs-2“ nebo „Luna-Grunt“). Hmotnost sondy bude asi 3000 kg, užitečné zatížení bude 400 kg. K Měsíci poletí pravděpodobně v roce 2025 pomocí rakety Angara-A5 s kyslíkovo-petrolejovým horním stupněm DM-03. Hlavním cílem Luna-28 je doručení na pozemské vědeckých center vzorky měsíčního materiálu z okolí jižního pólu.
Sonda Luna-29, velký lunární rover s „kryogenním“ vrtákem, není zahrnuta do FCP 2016–2025, což znamená, že bude implementována až ve druhé polovině 2020.
Kromě vytvoření automatických meziplanetárních stanic bude v první fázi lunárního programu probíhat řada výzkumných projektů na téma lunární systém přepravy a lunární infrastruktura. Finance na ně jsou zahrnuty v FKP. Prostředky jsou také přiděleny na vývoj supertěžké rakety: pouze na vývoj - ale ne na tvorbu „v kovu“!
...a později člověk
Jak je stanoveno ve Federálním vesmírném programu 2016–2025, letové zkoušky nové ruské kosmické lodi PTK NP (nové generace pilotované dopravní lodi) začnou v roce 2021. Novinka v letech 2021–2023 kosmická loď startuje k ISS dvakrát v bezpilotní verzi. Předpokládá se, že bude vypuštěn na oběžnou dráhu pomocí nosné rakety Angara-A5 (možná ve „zkrácené“ verzi - bez URM II).
Podle FCP 2016–2025 by se v roce 2024 měla PTK NP vydat poprvé do vesmíru v pilotované verzi a dopravit astronauty na ISS nebo do tzv. Advanced Manned Orbital Infrastructure (PPOI). PPOI se pravděpodobně skládá z jednoho vědeckého a energetického modulu, modulu rozbočovače, nafukovacího obytného („transformovatelného“) modulu, skluzového modulu a jednoho nebo dvou volně létajících modulů OKA-T-2.
V rámci testování PTK NP se navíc uvažuje o možnosti bezpilotního letu kolem Měsíce. Snímky prezentované RSC Energia naznačují načasování takové mise - 2021, a také zobrazují schéma dvou startů: jedna nosná raketa Angara-A5 vynese na oběžnou dráhu kyslíkovo-petrolejový horní stupeň DM-03, vybavený dokovací jednotkou a dokovací systém a druhý je vesmírná loď.
Elementární výpočty ukazují, že podle tohoto schématu může DM-03 poslat při průletu kolem Měsíce užitečné zatížení o hmotnosti maximálně 10–11 tun. Není jasné, jak odborníci z oboru tento problém vyřeší – zda využijí Pohonný systém PTK „lunární verze“ pro dodatečné zrychlení NP nebo se omezí na let po vysoce eliptické dráze, „nedosáhnou“ Měsíce?
Soudě podle snímků RSC Energia by se pilotované lety Měsíce v NP PTK měly uskutečnit již v roce 2024. V FCP 2016–2025 jsou však letové zkoušky lunární verze PTK NP plánovány až na rok 2025. A podobných rozporů v návrzích podniků, federálním programu a koncepcích je neuvěřitelně mnoho. Dokumenty připomínají spíše patchworkovou přikrývku než jeden kompletní plán.
Kromě toho, jak je znázorněno na snímcích, v roce 2023 (v „koncepci lunárního programu“ jsou uvedena další data - 2025) se plánuje vyslání prototypu remorkéru s motory s nízkým tahem a velkým nákladním kontejnerem (náklad - 10 tun) na oběžnou dráhu Měsíce: bude to „nukleární remorkér“ nebo něco vybaveného velkými solárními panely? První možnost se zdá logičtější, ale snímky ukazují druhou - se solárními panely. Prototyp bude mít pravděpodobně výkon 0,3–0,5 MW, 2–3krát méně než megawattový komplex.
Jak již bylo zmíněno, ruské lunární plány nejsou omezeny na FKP 2016–2025. Vědci a inženýři ve vesmírném průmyslu se také snaží vypracovat dlouhodobou koncepci národního programu pro průzkum Měsíce do roku 2050.
Lunární orbitální stanice, základna a základna
Již v roce 2026 by měly v souladu s Koncepcí Národního programu průzkumu Měsíce začít lety supertěžké rakety s nákladem na nízké oběžné dráze Země cca 80–90 tun. Je třeba poznamenat, že jiné zdroje uvádějí realističtější data pro první start „supertěžkého“ – 2028–2030. Při svém prvním letu vyšle nová nosná raketa využívající nové výkonné horní stupně bezpilotní PTK NP na oběžnou dráhu kolem Měsíce.
Velký vesmírný remorkér třídy megawatt s nízkotahovými motory by měl na konci roku 2027 za 7–8 měsíců vynést na oběžnou dráhu Měsíce náklad o hmotnosti 20 tun, samotný remorkér navíc vynáší supertěžká raketa. náklad Angara-A5. Nákladem může být modul lunární orbitální stanice nebo těžká sonda/přistávací vědecká platforma.
Program Moon-Orbit je plánován na období od roku 2028 do roku 2030. Opakovaně použitelná lunární automatická kosmická loď (MLAC) „Corvette“ bude vyslána k přirozenému satelitu Země a tanker s palivem pro doplnění paliva bude poslán na oběžnou dráhu Měsíce. Sonda bude schopna dopravit vzorky půdy z povrchu do NP PTK (který bude na oběžné dráze Měsíce). Existují různé verze programu, zejména zahrnující použití lunárních roverů.
Další etapou průzkumu Měsíce po roce 2030 bude pravděpodobně výstavba stanice na oběžné dráze Měsíce. Stanice se bude skládat z energetických (spuštění v roce 2028), hub (2029), obytných (2030) a skladovacích (2031) modulů. Provozní režim ministanice je návštěvní. Jeho hlavní úkoly: poskytování pohodlných životních podmínek pro astronauty při práci na oběžné dráze kolem Měsíce a logistická podpora lunárních misí. Od roku 2037 bude nutné vyměnit staniční moduly, které dosloužily.
Po roce 2030 se plánují také dlouho očekávané pilotované lety s astronauty přistávajícími na měsíčním povrchu. První starty proběhnou podle schématu dvou startů s oddělenou extrakcí svazků z horních stupňů a lunárního vzletového a přistávacího prostředku, jakož i horních stupňů a pilotované kosmické lodi. Pokud bude tato varianta schválena, pak ruští kosmonauti poprvé vkročí na měsíční povrch 15 let po zahájení lunárního programu a 62 let po historickém letu Apolla 11.
Počítá se s jedním pilotovaným letem na Měsíc ročně. Se zavedením supertěžké třídy PH do provozu v roce 2038 s nosností 150–180 tun budou lety prováděny na jednorozsahové bázi se zvýšením frekvence na dva až tři ročně.
Podle Dlouhodobého programu pro výzkum hlubokého vesmíru souběžně s expedicemi s lidskou posádkou začne v jižní polární oblasti Měsíce rozmístění takzvaného „lunárního testovacího pole“. Bude zahrnovat automatické vědecké přístroje, teleskopy, prototypy zařízení pro využití lunárních zdrojů atd. Součástí testovacího místa bude malá měsíční základna – předsunutá základna. Předsunutá základna je určena pro posádku žijící během krátkodobého (do 14 dnů) pobytu na měsíčním povrchu. Základna bude pravděpodobně zahrnovat moduly: energie (spuštění v roce 2033), hub (2034), obytný (2035), laboratoř (2036) a sklad (2037). Moduly budou vytvořeny na základě provozních zkušeností lunární orbitální stanice.
Výstavba velké měsíční základny je plánována až na 40. léta 21. století. Modulární složení základny bude podobné jako u předsunuté základny, ale zajistí životní aktivitu astronautů na delší dobu a bude mít zvýšenou radiační ochranu.
V 50. letech 20. století bude na základě lunárních zkušeností a možná i lunárních zdrojů uskutečněn let na Mars. A před touto dobou, do roku 2050, je plánováno doručování půdy z Phobosu (mise Phobos-Grunt-2 nebo Boomerang je již zahrnuta v FCP 2016–2025 a je naplánována na roky 2024–2025) a Marsu (2030–2030). 2035 let), vytvořit v Lagrangeově bodě montážní komplex pro opakovaně použitelné lodě, které poletí po trase Země-Mars, vybudovat flotilu „jaderných remorkérů“ s elektrickým výkonem 4 MW a vyšším.
Tvůrci Dlouhodobého programu již dříve odhadovali náklady na průzkum Měsíce. Podle jejich propočtů se v období 2014 až 2025 budou roční náklady pohybovat od 16 do 320 miliard rublů (celkem se během tohoto období utratí asi 2 biliony rublů) a budou určeny především náklady na vytvoření lodí, moduly s posádkou, meziorbitální remorkéry a exkrece zařízení.
V příštím desetiletí (2026–2035), kdy kromě vývoje a letového testování vesmírných prostředků zapojených do realizace lunárního programu začne intenzivní provoz vesmírných systémů, se budou roční náklady pohybovat od 290 do 690 miliard rublů ( vrcholné zatížení připadá na roky 2030–2032 – období prvního přistání astronautů na povrchu přirozené družice a zahájení výstavby lunární orbitální stanice) a celkové náklady na toto období jsou téměř 4,5 bilionu rublů. Od roku 2036 do roku 2050 se budou roční náklady pohybovat od 250 do 570 miliard rublů (celkové náklady za toto období jsou asi 6 bilionů rublů).
Celkové náklady na program od roku 2015 do roku 2050 se tedy odhadují na 12,5 bilionu rublů. Méně než 10 % celkových finančních nákladů (bez nákladů na letové zkoušky) bude vynaloženo na vývoj všech vesmírných prostředků nezbytných pro jeho realizaci (včetně nosných raket a meziorbitální dopravy). Hlavní finanční zátěž za celé sledované období (2014–2050) dopadá na provoz kosmických technologií (přes 60 % celkových nákladů).
Otázky, otázky...
Poprvé po mnoha letech byla vládě předložena ke schválení kompletní strategie rozvoje pilotovaného průzkumu vesmíru na desítky (!) let dopředu. Volba Měsíce jako strategického cíle se také zdá být zcela oprávněná - koneckonců marťanská expedice bez spoléhání se na lunární zdroje a lunární zkušenosti se změní v riskantní jednorázovou „vlajkovou hůl“.
Měsíc nebo Mars?
Hlavní otázkou, která vyvstává po seznámení se s novou ruskou vesmírnou strategií, je načasování. 30., 40. a 50. léta 20. století jsou příliš daleko na to, abychom brali takové plány vážně. Existuje obava, že zpoždění v realizaci lunárního projektu povede k tomu, že stát bude chtít „vyskočit z lunárního vlaku, který se sotva plazí“ a program zrušit. V případě takového negativního scénáře dojde k plýtvání prostředky na rozvoj (a možná i vytvoření) „lunárních fondů“.
Divně také vypadá propojení programu s novou (dosud neimplementovanou) relativně těžkou (14–15 tun v blízkozemské a 20 tun v blízkozemní verzi) kosmickou lodí PTK NP, která bude vyžadovat vytvoření super -těžká raketa s nosností 80–90 tun, která ji dopraví na oběžnou dráhu Měsíce na nízkou oběžnou dráhu Země.
Před několika lety americká společnost Space Adventures, která prodává „turistická“ místa na ruské lodě Sojuz se souhlasem RSC Energia nabídl zajímavou službu - průlet kolem Měsíce. Podle předloženého letového diagramu je horní stupeň DM s pasivní dokovací jednotkou vynesen na nízkou oběžnou dráhu raketou těžké třídy Proton-M, následně je k němu vypuštěna loď s pilotem a dvěma turisty na nosné raketě Sojuz. Kosmická loď Sojuz se připojí k hornímu stupni - a skupina se vydá na průlet kolem Měsíce. Cesta trvá 7-8 dní. Společnost spočítala, že provedení změn technologie a organizace letu by stály 250–300 milionů dolarů (bez bezpilotního letu na testování systému).
Let na oběžnou dráhu kolem Měsíce je samozřejmě mnohem složitější než průletová mise, ale použití upraveného Sojuzu místo PTK NP, stejně jako kyslíkovo-vodíkového horního stupně KVTK pro starty z nízké oběžné dráhy Země a modernizovaného Fregat pro brzdění a zrychlování v blízkosti Měsíce, orbitální lunární expedici lze „namontovat“ do dvou střel Angara-A5. Dokování s kryogenním horním stupněm na nízké oběžné dráze Země je samozřejmě dosti riskantní operace, nicméně taková akce je přítomna jak ve státní strategii (dvouodletová průletová mise v NP PTK), tak v návrzích Vesmírná dobrodružství.
Potřeba vytvořit supertěžkou raketu pro lety lidí na oběžnou dráhu kolem Měsíce tedy není v žádném případě zřejmá. Použití takové rakety posouvá misi z kategorie realistických plánů na příští desetiletí do kategorie „strategie“ s termínem realizace „blíže k roku 2030“.
Najít komerční užitečné zatížení pro supertěžký nosič bude buď velmi obtížné, nebo prostě nemožné, a udržovat složitou infrastrukturu pro dva lunární lety ročně je extrémně plýtvání. Jakákoli finanční nebo politická krize (a ty se v Rusku vyskytují pravidelně přibližně jednou za 8-10 let) takový projekt ukončí.
Je třeba také poznamenat, že v navrhovaném programu dochází k rozptýlení sil: namísto vytvoření lunární základny bude průmysl nucen zapojit se buď do programu „Měsíc - oběžná dráha“, nebo do výstavby lunární orbitální stanice. potřeba, která je extrémně špatně odůvodněná.
Výhody a nevýhody měsíční základny vzhledem ke stanici na oběžné dráze kolem Měsíce
Výhody měsíční základny:
– Přístup k lunárním zdrojům (regolit, led), možnost využívat měsíční zdroje (regolit) k ochraně před zářením;
– Absence stavu beztíže a související problémy;
– Normální životní podmínky (jídlo, sprcha, toaleta);
– Prázdné trupy z nákladních modulů lze využít ke zvětšení obyvatelného objemu základny (v případě lunární orbitální stanice nové moduly zvyšují její hmotnost a náklady na palivo pro korekci oběžné dráhy);
– Základna, umístěná na „vrcholu věčného světla“, je téměř po celý rok osvětlena Sluncem: je možné použít solární energie vyrábět elektřinu a zjednodušit systém řízení teploty;
– Schopnost prozkoumat Měsíc pomocí terénních geologických metod (a ne na dálku – z oběžné dráhy);
– Při použití „přímého schématu“ je start na Zemi možný téměř kdykoli (není nutná synchronizace drah a dokování na oběžné dráze Měsíce);
– Zkušenosti s výstavbou planetárních základen;
– Vyšší efekt propagandy ve srovnání s lunární orbitální stanicí.
Nevýhody měsíční základny:
– Je nutné vytvořit přistávací plošiny pro dopravu nákladu a astronautů na povrch Měsíce;
– Provozní podmínky na povrchu planety se budou lišit od podmínek na oběžné dráze, což bude vyžadovat vývoj zásadně nových obyvatelných modulů;
– Výzkum měsíčního povrchu je možný pouze v blízkosti základny;
– Relativně vysoké náklady na nasazení a provoz.
Je zvláštní, že jaderný remorkér s motory s nízkým tahem, který nemá ve světě obdoby, je v dlouhodobém programu průzkumu hlubokého vesmíru extrémně slabě zastoupen. Ale právě tento unikátní vývoj by mohl pomoci výrazně ušetřit čas: k dopravení těžkých nákladů (asi 20 tun) na oběžnou dráhu kolem Měsíce jaderným remorkérem není potřeba supertěžký nosič. Vlečné lety po trase „oběžná dráha Země – oběžná dráha Měsíce“ by mohly začít v první polovině roku 2020!
Na jednu stranu samozřejmě nelze říci, že motto navrhovaného programu je „Vlajka na Měsíci za každou cenu!“ (první přistání je po roce 2030) a na druhou stranu není vidět využití Měsíce jako základny zdrojů: neexistují žádné návrhy na znovupoužitelný lunární transportní systém a výroba paliva/energie z místních zdrojů je není uvedeno jako prioritní úkol.
V polárních oblastech Měsíce není tolik míst, kde jsou splněny všechny podmínky potřebné pro rychlé a pohodlné rozmístění měsíční základny (rovný povrch, „věčné světlo“, možná přítomnost čoček vodního ledu ve stínovaných kráterech poblíž), a pro ně by mohl vzplanout oheň.konkurenční boj. A odložením vytvoření lunární infrastruktury s lidskou posádkou do 30. let 20. století a výstavby základny do 40. let 20. století může Rusko zmeškat prioritu a ztratit lunární území navždy!
Když kritizujete, navrhujte!
Na základě tohoto principu navrhl autor článku asi před rokem vlastní verzi projektu pro rozmístění lunární základny – „Moon Seven“ (sedmé přistání člověka na Měsíci). Díky pomoci skupiny nadšenců, včetně zástupců kosmického průmyslu, se podařilo nejprve přiblížit parametry jak samotné základny, tak dopravního systému nutného pro její stavbu.
Hlavní myšlenkou tohoto návrhu je „Leťte dnes!“, to znamená, že projekt využívá pouze ty prostředky, jejichž vytvoření je možné v blízké (+5 let) budoucnosti.
Jako základ dopravního systému se plánuje použít modernizovanou raketu Angara-A5. Jsou navrženy dvě možnosti modernizace nosiče. Prvním je výměna čtyřkomorového motoru RD0124A o tahu 30 tf na URM II za dva motory RD0125A o celkovém tahu 59 tf. Tato možnost nevyžaduje výrazné změny v konstrukci nosné rakety a již byla zvážena Státním výzkumným a výrobním vesmírným střediskem M. V. Khruničeva. Druhou možností modernizace je nahrazení URM II a kyslíkovo-vodíkového horního stupně KVTK jedním velkým kyslíkovo-vodíkovým horním stupněm, což výrazně zvýší hmotnost nosné rakety na odletové dráze k Měsíci.
Pro vstup na oběžnou dráhu Měsíce a přistání využívá projekt přistávací stupeň založený na stávajícím a testovaném Fregatu RB. Autor si je vědom toho, že vesmírná technika nejsou žádné dětské stavebnice a výrazná úprava někdy znamená kompletní přepracování horního orbitálu či kosmické lodi.
Podle předběžných výpočtů bude dopravní systém založený na modernizovaném „Angara-A5“, kyslíkovo-vodíkovém horním stupni a „lunární fregatě“ schopen dopravit na povrch Měsíce čistý náklad o hmotnosti 3,2–3,6 tuny ( v závislosti na zvolené verzi modernizace nosné rakety a bez zahrnutí suché hmotnosti „lunární fregaty“ ≈1,2 t).
V návrhu Měsíce sedm musí být do těchto „kvant“ hmoty zahrnut veškerý náklad – základní moduly, elektrárna, beztlakový lunární rover, tankery a dvoumístná pilotovaná kosmická loď.
Konstrukce pilotované lunární kosmické lodi je založena na použití těl sestupového modulu a obytného prostoru Sojuz. Loď přistává na povrchu Měsíce bez paliva pro zpáteční cestu – zásobu nutnou pro návrat musí nejprve dodat dva tankery.
Možnost „vmáčknout“ pilotovanou kosmickou loď skládající se z kosmické lodi, BO (obytný prostor slouží i jako přechodová komora) a „měsíční fregaty“ s přistávacími nohami do 4,4–4,8 tuny je sporná. Je jasné, že to bude vyžadovat vysokou „kulturu hmotnosti“ a novou elementární základnu. Připomeňme si však: hmotnost manévrující dvoumístné kosmické lodi Gemini, která byla schopna uskutečnit setkání a dokování na oběžné dráze, byla 3,8 tuny.
Přímý letový vzor, bez dokování na měsíční oběžné dráze, má přes všechny své nevýhody také řadu výhod. Loď na zpáteční výpravu na oběžné dráze dlouho nečeká. Odpadá problém stabilních měsíčních drah (vlivem Země, Slunce a maskonů pod povrchem nejsou všechny měsíční dráhy stabilní). Jednotná přistávací platforma se používá jak pro dodávku základních modulů a dalšího nákladu, tak pro pilotovanou kosmickou loď. Jakékoli další možnosti dopravního systému vyžadují vývoj nových prvků a nových kosmických lodí. Na Zemi ani na Měsíci neprobíhají žádné složité dokovací operace, což znamená, že nebude potřeba instalace dokovací stanice a dalších dokovacích systémů. Na Zemi můžete startovat téměř kdykoli. A co je nejdůležitější, všechny operace jsou prováděny ve spojení s infrastrukturou základny, čímž nedochází k duplicitě (současná výstavba stanice na oběžné dráze a základny na povrchu).
Schéma s těžkým SA přistáním na povrchu není energeticky optimální. Návrh „Měsíční sedm“ také uvažoval o „klasických“ variantách expedice s dokováním na oběžné dráze Měsíce, ty však vyžadují vytvoření nejen samostatné lehké lunární lodi, ale také lunárního vzletového a přistávacího modulu, což koncept značně komplikuje.
Uvažuje se také o „Moon Seven V.2.0“ – verzi, ve které se pro lety na oběžnou dráhu kolem Měsíce nepoužívá nová, ale modernizovaná sonda Sojuz. V tomto případě bude vyžadována nosná raketa s nosností asi 40 tun na nízké oběžné dráze Země nebo víceodpalovací schéma s četnými dokováními (což zvyšuje náklady na program a prodlužuje dobu před prvními lety).
Oblast jižního pólu Měsíce, konkrétně hora Malapert, byla vybrána jako místo pro umístění prvního měsíčního osídlení (spíše „prvního stanu“). Jedná se o poměrně plochou náhorní plošinu s přímým výhledem na Zemi, která poskytuje dobré podmínky pro komunikaci a je vhodným místem pro přistání. Mount Malapert je „vrcholem věčného světla“: má sluneční světlo 89 % času a doba trvání noci, která se vyskytuje jen několikrát do roka, nepřesahuje 3–6 dní. Kromě toho se v blízkosti místa navrhované základny nacházejí zastíněné krátery, ve kterých lze detekovat čočky vodního ledu.
Výpočet rezerv systému podpory života základny ukazuje, že při mírném omezení vody a kyslíku (podobné tomu, které již bylo dosaženo na orbitálních stanicích), stačí k provozu posádky dvou lidí vyslat jeden třítunový modul s rezervami ročně (a při přechodu na částečné využití místních zdrojů -- i méně). S růstem základny se počet členů posádky zvýší na čtyři osoby, což znamená každoroční vyslání dvou modulů s nákladem. Tyto moduly jsou ukotveny k základně a po vyčerpání rezerv tvoří další obytné objemy.
Navrhované schéma rozmístění, podpory a rozšiřování základny nevyžaduje více než 13 odpálení těžkých (nikoli supertěžkých!) raket ročně.
Základní moduly jsou samohybné a vybavené motorovými koly, což výrazně zjednodušuje montáž lunárního „prvního stanu“ a eliminuje potřebu naléhavě vytvářet lunární rover-jeřáb pro přepravu.
Základna první etapy zahrnuje dva obytné moduly se systémy podpory života a kabinami kosmonautů, servisní (hlavní velitelské stanoviště) a vědecké moduly, skladovací modul se zásobami pro první posádku a samostatný modul elektrárny.
Před výstavbou základny pomocí jednotného dopravního systému se navrhuje vynést na oběžnou dráhu Měsíce komunikační družici jedním startem (po rozmístění základny lze komunikaci v jejím okolí zajistit pomocí opakovací věže, ale v počáteční fázi je vyžadován satelit) a lehké automatické lunární vozítka (2–3 ks) přímo na náhorní plošině Mount Malapert. Rovery provedou konečný výběr místa pro umístění základny a také nainstalují rádiové a světelné majáky, aby vytvořily souřadnicovou mřížku, která pomůže provést přesné přistání modulů, tankerů a lodí s posádkou.
Pro ochranu posádky základny před radiací se navrhuje použít střechu lanovodu, která se na Měsíc dodává ve složeném stavu. Následně po jeho otevření se na střechu pomocí kypřiče nanese vrstva regolitu o tloušťce asi metr. Tato možnost je preferovaným „tradičním“ zásypem pro moduly, protože umožňuje přístup k vnějšímu povrchu „sudů“ a nezpůsobuje další potíže při rozšiřování základny (další moduly se jednoduše zasunou pod střechu a připojí se k hlavní konstrukci ). Při použití střechy se navíc snižuje množství výkopových prací.
Návrh „Měsíční sedm“ také podrobně zkoumá beztlakové měsíční vozítko základny prvního stupně, vybavené odnímatelným modulem s čelisťovou lopatkou. Byla posouzena možnost použití jednoho ze základních modulů jako uzavřeného lunárního roveru. Výpočet dokončen solární elektrárna základna: většinu jeho hmoty tvoří dobíjecí baterie, které mu umožňují přežít krátkou noc na „vrcholu věčného světla“.
Jako hlavní komunikační systém se Zemí se navrhuje použít laserovou instalaci podobnou té, která již byla testována během mise LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer). Hmotnost zařízení na americké sondě byla pouhých 32 kg, spotřeba 0,5 W a rychlost výměny informací dosahovala 20 Mb/s. Na Zemi byly pro příjem použity čtyři dalekohledy o průměru zrcadla 40 cm.Samozřejmě v případě měsíční základny budou vyžadovány záložní komunikační kanály v rádiovém dosahu.
Náklady na vytvoření základny Luna Seven první (posádka dvou lidí) a druhé (posádka čtyř lidí) etapy budou podle předběžných odhadů 550 miliard rublů. Možná doba trvání projektu je deset let od zahájení rozhodnutí, z toho pět let bude zahrnovat samotné nasazení základny a práci posádek. Ve třetí fázi - s příchodem jaderných remorkérů s motory s nízkým tahem a nosiči s vyšší nosností ve srovnání s Angara-A5 - se mění schéma rozmístění a dodávek pro základnu.
S přibývajícími zkušenostmi se začínají zavádět nové technologie pro stavbu Měsíce: nafukovací kopule, 3D tiskárny pro tisk z regolitu, speciální zařízení pro vytváření umělých jeskyní.
Cíle námi navrhovaného projektu: zajištění jednoho z nadějných míst na Měsíci pro Rusko, získání zkušeností s budováním planetárních základen a života na jiných planetách v co nejkratším čase, testování technologií a technik vyvinutých na Zemi v reálných lunárních podmínkách, průzkum Měsíc a hledání zdrojů. Zkoumají se také různé možnosti zisku – od placeného dálkového ovládání lunárních roverů až po dodávky hmoty a energie.
Závěrem podotýkáme, že autor si nedal za úkol dát do kontrastu návrh „Měsíční sedm“ se státním programem (strategií) průzkumu Měsíce. Cílem je pouze demonstrovat, že jsou možné různé možnosti takového rozvoje, včetně těch, které „nezmizí“ po 30. a 40. letech 20. století.
Lunární stanice Deep Space Gateway (vlevo). Render: NASA
Zástupci NASA oznámili podrobnosti o vesmírném programu Deep Space Gateway, kterým se stane přípravná fáze na misi na Mars. Program bude zkoumat cislunární prostor, kde astronauti musí postavit a otestovat systémy před cestou do hlubokého vesmíru, včetně Marsu. Testovat se zde budou i robotické mise se sestupem na měsíční povrch. Astronauti z cislunárního prostoru se budou moci vrátit domů během několika dní, pokud nastane problém. Trvá mnohem déle, než se dostanou z oběžné dráhy Marsu, a tak NASA raději nejprve provede testy v bližší vzdálenosti – poblíž Měsíce.
Průzkum cislunárního prostoru začne prvním startem nosné rakety Space Launch System (SLS) s kosmickou lodí Orion. Třítýdenní průzkumná mise se nazývá Exploration Mission-1 (EM-1). Bude bez posádky. Přesto by tato mise měla být pro kosmonautiku pozoruhodnou událostí, protože to bude poprvé v historii, kdy kosmická loď určená pro lidi poletí tak daleko od Země.
Prostor Orionská loď. Render: NASA
Start SLS s kosmickou lodí Orion se uskuteční ze startovacího komplexu 39B na kosmodromu Vesmírného střediska. Kennedy, pravděpodobně na konci roku 2018. Jakmile bude Orion na oběžné dráze, rozmístí své solární panely a zamíří směrem k Měsíci. Kosmická loď bude poháněna Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), která je umístěna na nosné raketě SLS přímo pod kosmickou lodí Orion jako horní stupeň rakety.
Mezilehlý kryogenní pohonný systém. Render: NASA
Cesta na Měsíc bude trvat několik dní. Po dokončení se Orion odpojí od ICPS a ten zase vypustí do vesmíru několik minisatelitů CubeSat. Spolu s kosmickou lodí je raketa SLS schopna vynést na oběžnou dráhu 11 mini-satelitů, každý o velikosti 6 jednotek.
Předpokládá se, že jedním ze satelitů v cislunárním prostoru bude BioSentinel, který poprvé za posledních 40 let vynese do hlubokého vesmíru pozemskou formu života. Cílem vědeckého programu BioSentinel je studium účinků kosmického záření na živé buňky během 18 měsíců provozu satelitu.
NASA plánuje dostat se do rytmu a provést jeden start ročně v roce 2020. První pilotovaný let je naplánován na srpen 2021.
Plán tohoto letu je založen na profilu translunar injection (TLI) – jakémsi akceleračním manévru s trajektorií, která vynese loď na oběžnou dráhu Měsíce. Trajektorie je znázorněna na obrázku níže, kde červená tečka označuje místo manévru TLI. Před vypuštěním k Měsíci sonda dvakrát obletí Zemi a postupně zvyšuje rychlost v rámci přípravy na TLI.
Kosmická loď Orion se vrátí na Zemi pomocí gravitačního manévru a otočí se kolem Měsíce. Během tohoto průletu posádka uletí tisíce kilometrů za Měsíc. Pro první pilotovanou misi stanovila NASA flexibilní časovou osu. Mise může trvat 8 až 21 dní.
NASA definovala cíle a cíle pro lunární mise. Společně s experimenty na ISS se tyto vědecké projekty připraví na budoucí mise v hlubokém vesmíru.
Letové vybavení pro první a druhou misi SLS a Orion je nyní ve výrobě a na ISS se testují systémy podpory života a související technologie. Pokračují vývojové práce na vytvoření bydlení a pohonného systému lodi, na které se lidé vydají na Mars, zde NASA úzce spolupracuje se soukromými společnostmi a zahraničními partnery, kteří nabízejí vlastní řešení stávajících problémů.
Lunární kosmodrom
Během prvních lunárních misí se NASA chystá nejen otestovat systémy a prokázat bezpečnost letu, ale také postavit kosmodrom Deep Space Gateway na oběžné dráze Měsíce, který se stane bránou pro studium měsíčního povrchu a mezistupněm před vysláním astronautů na Mars. .Bude zde zdroj energie, obytný modul, dokovací modul, komora přechodové komory a modul logistiky. Pohonný systém bude využívat primárně elektrický pohon k udržení polohy měsíční stanice nebo k přesunu na různé dráhy pro různé mise v měsíčním okolí, píše NASA.
Tři hlavní moduly lunární stanice – elektrárna, obytný modul a logistický modul – budou vyneseny na oběžnou dráhu raketou SLS a dopraveny kosmickou lodí Orion.
NASA se chystá udržovat a používat bránu Deep Space Gateway se svými partnery – jak komerčními společnostmi, tak zahraničními partnery.
Doprava do hlubokého vesmíru
V další fázi NASA plánuje vyvinout kosmickou loď Deep Space Transport (DST), speciálně navrženou pro lety v hlubokém vesmíru, včetně letů na Mars. Půjde o opakovaně použitelnou loď poháněnou elektrickým a chemickým pohonem. Loď vyzvedne lidi z lunárního kosmodromu, odveze je na Mars nebo do jiné destinace – a poté je vrátí zpět na Měsíc. Zde lze loď opravit, doplnit palivo a poslat na další let.
Vozidlo bude testováno v průběhu příštího desetiletí a NASA plánuje provést roční test Deep Space Transport s posádkou na konci roku 2020. Astronauti stráví v cislunárním prostoru 300-400 dní. Tato mise bude zkouškou šatů před vysláním astronautů na Mars. K dnešnímu dni je rekord v pobytu v hlubokém vesmíru 12,5 dne pro 17 členů posádky Apolla.
