Kuu-uurimisprogrammid, mis 1970. aastate keskel lõpetati samaaegselt Nõukogude Liidus ja Ameerika Ühendriikides, muutuvad taas populaarseks ja nõutuks. Kuuvõistlus, mis tundus olevat juba ammu, kogub taas hoogu. Tänapäeval on paljude maailma riikide teadlased veendunud, et inimkond on oma arengu selles faasis, mis on võimeline tagama Kuu muutumise tsivilisatsiooni kosmosepostiks. Selleks on maailma juhtivatel riikidel olemas kõik vajalik: arvukalt kosmoseporte, kuukulgureid, Maale naasnud mooduleid ja raskeklassi kanderakette.
Kuuprogrammi kaks põhiküsimust tänapäevases reinkarnatsioonis on järgmised: miks on maaelanikel vaja Kuud ja millised tehnoloogiad aitavad inimkonnal seda koloniseerida? Teadlased paljudest maailma riikidest otsivad täna neile küsimustele vastust. Täna näitavad Venemaa, USA, Euroopa Liidu riigid, Hiina, India ja Jaapan huvi Maa ainsa loodusliku satelliidi vastu. Kuu meenus taas 2004. aastal, kui USA president George W. Bush teatas kuuprogrammi jätkamisest. Hiljem, aastatel 2007 ja 2013, saatis Hiina orbiidi- ja maandumismoodulid Kuule. Ja 2014. aastal avaldas Kuu uurimise plaane Venemaa valitsuse asepeaministri ametit pidav Dmitri Rogozin.
Eelmise sajandi 70ndate keskel arvati, et Kuule lendamine on väga kallis, pealegi polnud täiesti selge, milleks see mõeldud on. Tänapäeval muutub Kuu taas aktuaalseks ja teadlased üle maailma näivad vastuseid leidvat, mille jaoks on vaja kuuprogramme uuesti alustada. Hoolimata asjaolust, et poliitiline motivatsioon Kuu uurimiseks praegu puudub, on tekkinud uued stiimulid. Näiteks võib kuuprogrammide realiseerumine pärast enam kui poole sajandi pikkust unustust seostada tänapäeva tsivilisatsiooni kõrge tehnoloogilise tasemega, mis vajab edasiseks arenguks tõeliselt ambitsioonikaid eesmärke. Samuti võib seda protsessi seostada era astronautika arengu ja väljavaadetega. Täna on maailma kosmosetööstuse arsenalis olemas kõik vajalik Kuu "vallutamiseks", jääb üle vaid täpselt määrata kuuprogrammide eesmärgid ja eesmärgid.
Venemaa kosmosetööstusel on suured kogemused Kuu stardis, mida varem kogusid Nõukogude insenerid ja teadlased. Nõukogude kosmoseaparaadid tegid esimesena Kuule pehme maandumise, pildistasid Maa loodusliku satelliidi tagumist külge ja võtsid proovid regoliitmullast. Maailma esimene rover, mis tegutses edukalt taevakeha pinnal, laialt tuntud kui "Lunokhod-1", on samuti Nõukogude kosmonautika teene. Kuukulgur töötas satelliidi pinnal 17. novembrist 1970 kuni 14. septembrini 1971.
Lunokhod-1
Täna kaasatakse mehitatud lennud Kuule taas riigi poliitika aluste hulka, vahendab RIA Novosti. Föderaalse kosmoseprogrammi aastateks 2016–2025 raames töötati välja projekt Luna-Globe, mis hõlmab automaatjaamade seeria käivitamist Maa looduslikule satelliidile. Vabaühendus Lavochkin viib seda projekti praegu ellu. Vene Föderatsiooni president Vladimir Putin, külastades 12. aprillil 2018 uut kosmosepaviljoni VDNKh -s, märkis, et riigi kuuprogramm viiakse ellu.
Vene kuuprogrammi vahetud plaanid
Venemaa kuuprogrammi rakendamise esimeses etapis on plaanis aastatel 2019-2025 Kuule käivitada viis automaatjaama. Kõik stardid on kavas läbi viia uuest Vostochnõi kosmodroomist. Kuu automaatsete jaamade uurimine tähendab koha valimist, et laiendada inimeste kohalolekut Maa looduslikul satelliidil. Vajalike ressursside kohta saadud teave peaks aitama määrata Kuubaasi asukoha.
Venemaa kuuprogrammi rakendamise esimeses etapis seati järgmised teaduslikud ülesanded: aine koostise ja Kuu poolustel toimuvate füüsiliste protsesside uurimine; eksosfääri omaduste ja kosmoseplasma vastasmõju protsesside uurimine Kuu poolustel; Maa loodusliku satelliidi sisemise struktuuri uurimine globaalse seismomeetria meetodite abil; ülikõrge energiaga kosmiliste kiirte uurimine.
Praegu on Venemaa lähimad plaanid Kuu uurimiseks automaatjaamade abil järgmised:
2019 - kosmoselaeva Luna -25 käivitamine. Missiooniks on Kuupinna uurimine lõunapooluse piirkonnas.
2022 - kosmoselaeva Luna -26 käivitamine. Missioon - Kuu kaugõpe, pakkudes suhtlust järgnevatele Kuu -missioonidele.
2023 - 3 ja 4 satelliidi Luna -27 (pea- ja tagamaandumisandurid) käivitamine. Missioon - tehnoloogiate väljatöötamine Kuu pinnale püsiva baasi loomiseks, Kuu regoliidi ja eksosfääri uurimine.
2025 - kosmoselaeva Luna -28 käivitamine. Missioon - termostateeritud Kuu pinnase proovide kohaletoimetamine Maa pinnale, mida kaevandavad varasemad automaatjaamad, proovides võib olla jääkristalle.
Kuidas saab Kuu kasutada
Paljud teadlased usuvad, et kosmose laiendamine on loogiline etapp inimkonna edasises arengus. Varem või hiljem jõuab meie tsivilisatsioon faasi, kus see muutub meie planeedil kitsaks ja Kuul on vaja ümberlaadimisbaasi, kust on võimalik mugavalt Marsile või teistele Päikesesüsteemi planeetidele asuda..
Eksperdid seostavad erilisi lootusi võimalusega kaevandada Kuul erinevaid mineraale, tuues esile heelium-3. Seda ainet nimetatakse juba tuleviku energiaks ja kuu peamiseks aardeks. Tulevikus saab seda kasutada termotuumaenergia kütusena. Hüpoteetiliselt peaks termotuumasünteesi käigus ühe tonni aine heelium-3 ja 0,67 tonni deuteeriumi reaktsiooniga eralduma 15 miljoni tonni õli põlemisele vastav energia (kuid praegu pole sellise reaktsiooni tehniline teostatavus uuritud). See ei võta arvesse asjaolu, et Kuu pinnal olev heelium-3 tuleb kuidagi ekstraheerida. Ja see ei ole lihtne, kuna uuringute kohaselt on heelium-3 sisaldus Kuu regoliitis umbes üks gramm 100 tonni Kuu pinnase kohta. Seetõttu on tonni selle isotoobi eraldamiseks vaja kohapeal töödelda vähemalt 100 miljonit tonni Kuumulda. Kui aga kõik selle tootmise ja kasutamisega seotud probleemid on lahendatavad, suudab heelium-3 aastatuhandete vältel kogu inimkonnale energiat pakkuda. Veevarud, mis sisalduvad ka Kuu pinnases, pakuvad teadlastele huvi.
Kuu teaduslik potentsiaal pole praegu veel ammendatud. Eksperdid ei tea siiani, kuidas täpselt Maa satelliit moodustati ja vastus sellele küsimusele ilmselgelt meie planeedil puudub. Samuti näib Kuu olevat suurepärane platvorm astrofüüsikaliste vaatluste tegemiseks, kuna meie planeedi looduslikul satelliidil puudub atmosfäär. Tehniliselt saab selle pinnale praegu paigaldada teleskoope. Samuti on mugavam jälgida asteroide Kuult, mis võivad Maale tõsist ohtu kujutada. Ja väga kauges tulevikus saab inimkond mõelda kõigi energiamahukate tööstusharude üleviimisele Kuule, mis aitab oluliselt vähendada meie planeedi tööstusheidete mahtu.
Superrasked kanderaketid
Praegu on küsimus, kas Kuule lendamiseks on vaja üliraskeid kanderakette. Keegi usub, et on võimatu hakkama saada ilma rakettideta, mis on võimelised kandma kuni 80–120 tonni kasulikku koormust, samas kui teised, vastupidi, peavad selliste rakettide loomise lähenemist irratsionaalseks, põhjendades seda kuluka käitamise ja vajaliku hooldusega. infrastruktuuri. Maailma kosmonautika saab igal juhul pakkuda selliste rakettide loomist. Nende arendamisel on piisavalt kogemusi: need on Nõukogude kanderaketid "N-1", "Energia", "Vulcan" ja Ameerika "Saturn-5", "Ares V".
Rakett "Energia" kosmoselaevaga "Buran"
Praegu töötab USA kahe sellise raketi projekti kallal - Space Launch System, mille käivitamine lükati edasi ja seda katsetas edukalt erarakett Falcon Heavy. Hiina Rahvavabariigis töötavad nad oma ülikerge raketi "Great March 9" loomise kallal, mis on mõeldud korraga 130 tonni kandevõime jaoks. Venemaal on katsetatud Angara perekonna rakette ja käivad tööd üliraske raketi Energia-5 kallal. Praegu ei puudu Maal ülikergete kanderakettide kasutamiseks kosmosesadamad: Baikonur, Vostochny, Kuru Prantsuse Guajaanas ja Vandenberg Floridas, 4 kosmosesadamat Hiinas.
Kavandatakse, et uue Venemaa ülikerge kanderaketi Energia-5 esimene starditöö toimub mitte varem kui 2028. aastal ning selle stardikompleks Vostochnõi kosmodroomil on valmis 2027. aastal. Sellest teatas varem agentuur TASS, viidates oma allikatele raketi- ja kosmosetööstuses. Vene uue raketi stardiplatvorm ehitatakse Baikonuris (sait # 250) Nõukogude Energia kanderaketi jaoks rakendatud põhimõtete kohaselt. Teatatakse, et sellest saab universaalne stardikompleks, kust saab lasta ka keskklassi kanderakette Sojuz-5 ja kahe, kolme või viie sellise raketi koosseise (erineva kandevõime saavutamiseks). Just viie raketi ühendamise põhimõte moodustab uue Venemaa ülikerge raketi Energia-5 aluse.
Praegu töötavad Venemaa arendajad kahe rakendamiseks kavandatud raketiprojekti-"Energia-5V-PTK" ja "Energia-5VR-PTK" loomisega stardimassiga 2368 ja 2346 tonni. Mõlemad kanderakettide versioonid suudavad madalikule orbiidile viia kuni 100 tonni lasti ja ümberringikuulisele orbiidile kuni 20,5 tonni kasulikku koormust - väljatöötatava Föderatsiooni kosmoseaparaadi "Kuu" versiooni mass.
Väidetav vaade Space Launch Systemi raketiga stardikompleksile
Roskosmose arvutuste kohaselt läheb ülikerge kanderaketi väljatöötamine ja selle käivitamiseks vajaliku infrastruktuuri loomine Vostochny kosmodroomil maksma umbes 1,5 triljonit rubla. Samuti teatas Roskosmos varem, et selliste rakettide loomisega pole vaja kiirustada kuni aastani 2030, kuna nende jaoks pole lihtsalt kasulikku koormust. Samal ajal teatas RSC Energia varem, et uue Vene üliraske raketi loomine tuleb 1,5 korda odavam kui Nõukogude kanderaketi Energia reproduktsioon, mille loomine koos kosmoselaevaga Buran oli kõige ambitsioonikam programm Venemaa kosmoserakettide ajaloos.
Orbiitjaam ja Kuubaasid
Projekte selle orbiidile elamiskõlblike jaamade ehitamiseks peetakse Kuu uurimise vaheetappideks. Venemaa, USA ja Hiina on juba teatanud selliste plaanide rakendamisest ajavahemikul 2025–2030. Selle projekti elluviimisel pole põhjust kahelda. Rahvusvahelisel üldsusel on praegu rikkalik kogemus ISSi edukaks toimimiseks. Varem leppisid USA ja Venemaa kokku, et teevad koostööd rahvusvahelises Kuu lähedal mehitatud jaamas Deep Space Gateway. Projekti kallal töötavad ka EL, Kanada ja Jaapan. Programmis ja BRICS -riikides osalemine on võimalik. Selle projekti raames saab Venemaa uue jaama jaoks luua ühe kuni kolme moodulit: lüüsi ja elamumooduleid.
Järgmine etapp pärast ümberkuulsa asustatud jaama loomist võiks olla Kuu asustatud baaside loomine. Maa looduslikul satelliidil puudub magnetväli ja atmosfäär, samal ajal kui Kuu pinda pommitavad pidevalt mikrometeoriidid ja ühe päeva temperatuuritilgad ulatuvad 400 kraadini. Kõik see muudab Kuu mitte kõige inimsõbralikumaks paigaks. Selle pinnal on võimalik töötada ainult skafandrites ja suletud kuukulgurites või statsionaarse elamiskõlbliku mooduli sees, mis on varustatud täieliku elutoetussüsteemiga. Sellist moodulit on kõige mugavam paigutada meie satelliidi lõunapooluse lähedusse. Siin on alati kerge ja temperatuurikõikumisi on vähem. Kavas on, et esimeses etapis tegelevad elamumooduli kokkupanekuga robotid. Kui mehitatud lennud Kuule on piisavalt arenenud, laieneb elamiskõlbliku kuumooduli ehitus.
Kuu baaskontseptsioon
Meie satelliidi esimesed asukad kasutavad esmalt oma pinnal sidevahendeid orbitaaljaama ja Maaga, misjärel hakkavad nad käivitama kütuseelementidel või paindlikel fotoelementidel põhinevaid elektrijaamu. Tuleb välja töötada küsimused, kuidas kaitsta Kuubaasi päikesepõletuste ja kosmilise kiirguse eest. Selleks on kavas see katta näiteks meetripikkuse regoliidikihiga, korraldades näiteks suunatud plahvatusi, kuna kallurautosid ja ekskavaatoreid Kuu pinnale toimetada pole mõtet. Ehitustööd Kuul peavad põhinema täiesti erinevatel tehnoloogiatel: trükkida konstruktsioonielemente 3D -printeriga; kasutada täispuhutavaid mooduleid; luua komposiitmaterjale Kuu pinnasest, kasutades kõrgtemperatuurset sünteesi ja laserpaagutamist.
Elamu kuumoodulil on hästi arenenud joogivee- ja hapnikuvarustussüsteem ning luuakse köögiviljade kasvuhoone. Isemajandav Kuu baas on võtmetähtsusega. Ainult sel viisil on võimalik vähendada Kuule saadetavate erinevate veostega rakettide arvu. Praegu ei ole Kuu inimeste koloniseerimisel põhimõttelisi takistusi, kuid milline esimene asustatud Kuubaas lõpuks välja näeb, sõltub eesmärkidest, milleks see kavandatakse.
