Колонизация Луны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Колонизация Луны — заселение Луны человеком, являющееся предметом фантастических произведений и реальных планов по строительству на Луне обитаемых баз.

Лунная база (в представлении художника). (NASA)

Лунная база с надувным модулем. Эскизный рисунок. (© NASA)

Лунный вездеход, загружаемый с грузового космического корабля. Эскизный рисунок. (© NASA)

Лунная база с электромагнитной катапультой (протяжённое строение, уходящее за горизонт). Эскизный рисунок. (© NASA)

[править] Фантастика

Постоянное обитание человека на другом небесном теле (за пределами Земли) уже давно стало центральной темой в научной фантастике.

[править] Реальность

Бурное развитие космической техники позволяет думать, что колонизация космоса — вполне достижимая и оправданная цель. В силу своей близости к Земле и достаточно хорошей изученности ландшафта, Луна уже долго рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии. Но хотя программа Аполло и продемострировала практическую осуществимость полёта на Луну (будучи при этом очень дорогостоящим проектом), она в то же время охладила энтузиазм создания лунной колонии. Это было вызвано тем, что анализ образцов пыли, доставленных астронавтами, показал очень низкое содержание в ней лёгких элементов, необходимых для поддержания жизнеобеспечения.

Несмотря на это, с развитием средств космонавтики и удешевлением космических полётов, Луна представляется исключительно привлекательным объектом для колонизации. Для учёных лунная база является уникальным местом для проведения научных исследований в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других дисциплин. Изучение лунной коры может дать ответы на важнейшие вопросы об образовании и дальнейшей эволюции Солнечной системы, системы Земля-Луна, появлении жизни. Отсутствие атмосферы и более низкая гравитация позволяют строить на лунной поверхности обсерватории, оснащённые оптическими и радиотелескопами, способными получить намного более детальные и чёткие изображения удалённых областей Вселенной, чем это возможно на Земле.

Луна обладает и разнообразными полезными ископаемыми, в том числе и ценными для промышленности металлами — железом, алюминием, титаном; кроме этого, в поверхностном слое лунного грунта, реголите, накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3, который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов. В настоящее время идут разработки методик промышленного получения металлов, кислорода и гелия-3 из реголита, ведётся поиск возможных залежей водяного льда. Глубокий вакуум и наличие дешёвой солнечной энергии открывают новые горизонты для электроники, литейного производства, металлообработки и материаловедения. Фактически условия для обработки металлов и создания микроэлектронных устройств на Земле менее благоприятны из-за большого количества свободного кислорода в атмосфере, ухудшающего качество литья и сварки, делающего невозможным получение сверхчистых сплавов и подложек микросхем в больших объёмах.

Луна, благодаря своим впечатляющим ландшафтам и экзотичности, также выглядит как весьма вероятный объект для космического туризма, который может привлечь значительное количество средств на её освоение, способствовать фамильяризации космических путешествий, обеспечивать приток людей для освоения лунной поверхности. Со временем может появиться даже новый подвид человека — человек лунный.

По оценке НАСА, высадка на Луну в 2018—2020 году обойдется в $104 миллиарда долларов (в течение следующих 13 лет).

В программе Аполлон ведущим фактором, ускоряющим исследования и разработки, было военно-политическое противостояние эпохи холодной войны. В настоящее время на первое место выходят экономические аспекты, а также внутриполитические факторы.

Японское агентство по космическим исследованиям планирует к 2030 году ввести в строй обитаемую станцию на Луне - на пять лет позже предполагавшихся ранее сроков. [1]

[править] Экономические аспекты колонизации Луны

В январе 2006 Николай Севастьянов, президент Ракетно-космической корпорации «Энергия», официально объявил, что главной целью российской космической программы будет добыча на Луне гелия-З. «Постоянную станцию на Луне мы планируем создать уже к 2015 году, а с 2020 года может начаться промышленная добыча на спутнике Земли редкого изотопа — гелия-3». Летать к Луне будет многоразовый корабль «Клипер», а помогать ему в строительстве Лунной базы начнёт межорбитальный буксир «Паром».

Присутствие гелия-3 в лунных минералах представители американского Национального агентства по космонавтике и аэронавтике США (NASA), также считают серьёзным поводом к освоению спутника. При этом первый полёт туда NASA планирует осуществить не раньше 2018 года. Китай и Япония также запланировали создание лунных баз, но это, скорее всего, произойдет в 2020-х годах. До сих пор США остается единственным государством, представители которого побывали на Луне — с 1969 по 1972 год туда было отправлено 6 американских пилотируемых экспедиций.

Создание станции — не только вопрос науки и государственного престижа, но и коммерческой выгоды. Гелий-3 — это редкая субстанция, стоимостью 4 миллиарда долларов за тонну, а на Луне его — миллионы тонн. Нужен гелий-3 и в ядерной энергетике — для запуска термоядерной реакции.

Учёные считают, что гелий-3 можно будет крайне эффективно применять в термоядерных реакторах, где при сжигании одного килограмма этого изотопа выделяется колоссальное количество энергии — 19 мегаватт-часов. Таким количеством электроэнергии можно освещать Москву в течение шести с лишним лет. А чтобы обеспечивать энергией всё население Земли в течение года, по подсчётам учёных российского Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского, необходимо приблизительно 30 тонн гелия-3. Стоимость его доставки на Землю будет в десятки раз меньше, чем у вырабатываемой сейчас электроэнергии на атомных электростанциях.

При использовании гелия-3 не возникает долгоживущих радиоактивных отходов, и поэтому проблема их захоронения, так остро стоящая при эксплуатации реакторов на делении тяжёлых ядер, отпадает сама собой.

Однако существует и серьёзная критика этих планов. Дело в том, что для зажигания термоядерной реакции дейтерий+гелий-3 необходимо нагреть изотопы до температуры в миллиард градусов и решить задачу удержания нагретой до такой температуры плазмы. Современный технологический уровень позволяет удержать плазму, нагретую лишь до нескольких сотен миллионов градусов в реакции дейтерий+тритий, при этом почти вся энергия, полученная в ходе термоядерной реакции, затрачивается на удержание плазмы. Поэтому реакторы на гелии-3 многими ведущими учёными, например академиком Роальдом Сагдеевым, выступившим с критикой планов Севастьянова, считаются делом отдалённого будущего. Более реальным с их точки зрения является разработка на Луне кислорода, металлургия, создание и запуск космических аппаратов, в том числе ИСЗ, межпланетных станций и пилотируемых кораблей.