Возвращение на Луну - горячая мечта многих ученых и космонавтов. С тех пор, как программа «Аполлон» достигла кульминации, когда первые космонавты ступили на Луну 20 июля 1969 года, мы искали способы вернуться на Луну… и остаться там. За это время было разработано и рассмотрено несколько предложений. Но в любом случае эти планы провалились, несмотря на смелые слова и смелые обещания.
Однако на семинаре, состоявшемся в августе 2014 года, представители НАСА встретились с генетиком Гарварда Джорджем Черчем, Питером Диамандисом из Фонда X Prize и другими сторонами, инвестировавшими в исследование космоса, чтобы обсудить недорогие варианты возвращения на Луну. Документы, которые были недавно размещены в специальном выпуске Новое Пространствоопишите, как поселение может быть построено на Луне к 2022 году при сравнительно низкой стоимости в 10 миллиардов долларов.
Проще говоря, создание базы на Луне дает много преимуществ. В дополнение к предоставлению заправочных станций, которые могли бы сократить миллиарды от будущих космических миссий - особенно на Марс, которые запланированы на 2030-е годы, - они предоставили бы уникальные возможности для научных исследований и испытаний новых технологий. Но планы по его созданию постоянно затруднялись двумя ключевыми предположениями.
Во-первых, финансирование - это самое большое препятствие, которое необходимо преодолеть, что вполне понятно, если учесть, что за последние 50 лет расходы на космическую миссию были. Для сравнения: программа «Аполлон» обойдется налогоплательщикам примерно в 150 миллиардов долларов в сегодняшних долларах. Между тем, годовой бюджет НАСА на 2015 год составлял примерно 18 миллиардов долларов, а в 2016 году прогнозируется достижение 19,3 миллиарда долларов. В те дни, когда освоение космоса не является вопросом национальной безопасности, денег наверняка будет не хватать.
Второе предположение заключается в том, что президентский мандат «вернуться на Луну, чтобы остаться» - это все, что необходимо для преодоления этой проблемы и обеспечения необходимых бюджетов. Но, несмотря на неоднократные попытки, ни один мандат на возобновление исследования Луны или космоса не решил проблему. Короче говоря, освоению космоса мешает традиционное мышление, предполагающее, что необходимы огромные бюджеты и что администрациям просто необходимо сделать их доступными.
По правде говоря, ряд достижений, которые были сделаны в последние годы, позволяют проводить миссии, которые будут стоить значительно дешевле. Это и то, как лунная база может быть полезна для исследования космоса и человечества, были темами обсуждения на семинаре 2014 года. Как астробиолог НАСА Крис Маккей - который редактировал Новое Пространство Серия журналов, - сообщил Space Magazine по электронной почте, одно из ключевых преимуществ экономически эффективной базы на Луне заключается в том, что она приведет другие миссии в сферу доступности.
«Я заинтересован в долгосрочной исследовательской базе на Марсе, а не просто в краткосрочной посадке людей», - сказал он. «Создание исследовательской базы на Луне показывает, что мы знаем, как это сделать, и можем сделать это устойчивым образом. Мы должны уйти от нынешней ситуации, когда затраты настолько высоки, что база на Луне, человеческая миссия на Марс и человеческая миссия на астероид являются взаимоисключающими. Если мы сможем снизить расходы в 10 раз или более, тогда мы сможем сделать их все ».
В центре этого - несколько ключевых изменений, которые произошли за последнее десятилетие. К ним относится развитие бизнеса по запуску космического пространства, что привело к общему снижению стоимости отдельных запусков. Появление индустрии NewSpace - то есть общего термина для различных частных коммерческих аэрокосмических предприятий - это еще один пример, который в последнее время принимает последние достижения в области технологий и находит применение для них в космосе.
По словам Маккея, эти и другие технологические разработки помогут решить бюджетный вопрос. «Помимо затрат на запуск, они играют ключевую роль в снижении затрат на базу на Луне - использование технологий для обеспечения устойчивости, разрабатываемых на Земле. Мои любимые примеры - 3D-печать, электромобили, автономные роботы и туалеты для утилизации (например, унитаз-унитаз) ».
Александра Холл, бывший старший директор Фонда X Prize и один из главных авторов серии, также подчеркнула важность новых технологий для обеспечения функционирования этой лунной базы. Как она рассказала Space Magazine по электронной почте, они будут иметь значительные преимущества здесь, на Земле, особенно в ближайшие десятилетия, когда рост населения будет совпадать с сокращением ресурсов.
«Достижения в области жизнеобеспечения и жизни в замкнутом цикле, необходимые для поддержания жизни в течение длительных периодов на Луне, несомненно, обеспечат положительные побочные эффекты, которые принесут пользу как окружающей среде, так и нашей способности жить в условиях изменяющегося климата и сокращения ресурсов», - сказала она. «Если мы сможем выяснить, как строить структуры из того, что уже находится на Луне, мы можем использовать эту технологию, чтобы помочь нам создать инфраструктуру и решения для укрытия из материалов на месте на Земле. Если мы сможем использовать камень именно там, возможно, мы сможем избежать доставки асфальта и кирпича по всему миру! »
Другим важным аспектом обеспечения рентабельности лунной базы был потенциал для международного партнерства, а также между частным и государственным секторами. Как объяснил Холл:
«Хотя будут возможные коммерческие рынки для возможных результатов наших исследований по освоению Луны, на начальных рынках, вероятно, будут доминировать правительства. Частный сектор лучше всего может реагировать таким образом, чтобы предлагать экономически эффективные и конкурентные решения, когда правительства определяют и принимают на себя обязательства в отношении долгосрочных целей разведки. Я полагаю, что победа в Google Lunar XPRIZE поможет другим частным и коммерческим партнерам добиться постоянного урегулирования на Луне, что может затмить необходимость значительного участия правительства. Как только небольшая компания демонстрирует, что на самом деле можно попасть на Луну и быть продуктивной, это позволяет другим начинать планировать новый бизнес и начинать работу ».
Относительно того, куда пойдет эта база и что она будет делать, это описано в предисловии «На пути к дешевому лунному поселению». По сути, предлагаемая лунная база будет существовать на одном из полюсов и будет смоделирована на американской антарктической станции на Южном полюсе. Он будет эксплуатироваться НАСА или международным консорциумом и будет содержать команду из примерно 10 человек, состоящую из персонала и ученых, которые будут сменяться три раза в год.
Деятельность на базе, которой будут помогать автономные и дистанционно управляемые роботизированные устройства, будет сосредоточена на поддержке полевых исследований, главным образом аспирантами, выполняющими дипломную работу. Еще одним ключевым видом деятельности для жителей станет тестирование технологий и программных прецедентов, которые можно было бы использовать на Марсе, куда НАСА надеется отправить астронавтов в ближайшие десятилетия.
Несколько раз в серии подчеркивается, что это можно сделать за сравнительно небольшую стоимость в 10 миллиардов долларов. Эти общие оценки изложены в документе под названием «Краткое изложение экономической оценки и системного анализа эволюционирующей лунной архитектуры, которая использует возможности коммерческого пространства и государственно-частного партнера». Как он приходит к выводу:
«Исходя из опыта последних нововведений в программе НАСА, таких как программа COTS, возвращение человека на Луну может оказаться не таким дорогим, как считалось ранее. Соединенные Штаты могли бы привести к возвращению людей на поверхность Луны в течение 5–7 лет от власти до предполагаемой общей стоимости около 10 миллиардов долларов (-30%) для двух независимых и конкурирующих поставщиков коммерческих услуг, или около 5 миллиардов долларов для каждого поставщика, используя методы партнерства ».
Другими вопросами, обсуждаемыми в серии, являются местонахождение базы и характер ее систем жизнеобеспечения. В статье под названием «Выбор площадки для лунной индустриализации, экономического развития и заселения» речь идет о базе, расположенной в северной или южной полярной области. Написанная Деннисом Виго, основателем и генеральным директором Skycorp, статья определяет два потенциальных места для лунной базы, используя входные параметры, разработанные в консультации с венчурными капиталистами.
К ним относятся вопросы доступности электроэнергии, недорогих средств связи на обширных территориях, наличия возможных вод (или молекул на основе водорода) и других ресурсов, а также мобильности на поверхности. Согласно этим оценкам, северная полярная область является хорошим местом из-за ее широкого доступа к солнечной энергии. Южный полюс также определен как потенциальное место (особенно в кратере Шеклтона) из-за присутствия водяного льда.
И последнее, но, что немаловажно, сериал посвящен исследованию экономических возможностей, которые могут принести людям на Земле далеко идущие выгоды. Главным среди них является потенциал для создания космической солнечной энергии (SSP), концепция, которая была исследована в качестве возможного решения проблемы зависимости человечества от ископаемого топлива и пределов земной солнечной энергии.
В то время как земные солнечные коллекторы ограничены метеорологическими явлениями (то есть погодой) и суточным циклом Земли (ночью и днем), солнечные коллекторы, выведенные на орбиту, смогут круглосуточно собирать энергию от Солнца. Однако, проблемы запуска и беспроводной передачи энергии делают этот вариант финансово непривлекательным.
Но, как говорится в «Самореплицирующейся солнечной фабрике на основе Луны», создание фабрики на Луне может сократить затраты в четыре раза. Эта фабрика могла бы строить солнечные энергетические спутники из лунного материала, используя самовоспроизводящуюся систему (SRS), способную создавать собственные реплики, а затем развертывать их на геостационарной орбите Земли через линейный электромагнитный ускоритель (он же «Массовый драйвер»).
Главной темой в этой серии является то, как лунная база предоставит возможности для сотрудничества, как между частным, так и государственным секторами и различными странами. МКС неоднократно использовался в качестве примера, который значительно выиграл в последнее десятилетие от таких программ, как коммерческие орбитальные транспортные услуги НАСА (COTS), которые были очень успешными в приобретении экономически эффективных транспортных услуг для станции.
Поэтому понятно, почему НАСА и те компании, которые получили выгоду от COTS, хотят распространить эту модель на Луну - в рамках программы, часто называемой Услугами лунной коммерческой орбитальной передачи (LCOTS). Помимо создания человеческого присутствия на Луне, это усилие предпринимается с осознанием того, что оно также будет стимулировать развитие технологий и возможностей, которые могут привести к доступным для Марса в ближайшие годы.
Это, безусловно, захватывающая идея: вернуться на Луну и заложить основу для постоянного поселения людей там. Также интересно, если рассматривать в более широком контексте исследования космоса, как база на Луне поможет нам продвинуться дальше в космос. На Марс, на пояс астероидов, возможно, во внешнюю Солнечную систему и за ее пределы.
И с каждым шагом возможности использования ресурсов и научных исследований будут соответственно расширяться. Это может звучать как сны; но, опять же, так же поступила идея отправить человека на Луну до конца 1960-х годов. Если есть что-то, чему нас научил этот конкретный опыт, это то, что ступая в другой мир оставляет неизгладимые следы!
