Юрий Костицын: российская лунная программа не соблюдается, это ее недочет

Ученые ряда стран, в частности, России, США, Китая, вновь возвращаются к разработке и реализации проектов по исследованию и освоению Луны, главным образом касающихся запуска к спутнику Земли пилотируемых модулей. Двадцать восьмого октября состоялось совместное заседание Совета по космосу РАН и Роскосмоса, на котором была обсуждена концепция российской лунной программы. После завершения в 1975 году американской программы "Аполлон" по пилотируемым полетам астронавтов на Луну, после запуска к ней последней советской межпланетной автоматической станции "Луна-24" в 1976 году работы по исследованию Луны остаются по большей части замороженными вот уже более 40 лет. О том, в чем основной недочет российской лунной программы, каковы главные доказательства того, что астронавты НАСА в 1969-1972 годах действительно высаживались на Луну, что даст человечеству ее исследование и освоение, в интервью корреспонденту РИА Новости Ирине Альшаевой рассказал директор Института геохимии и аналитической химии РАН член-корреспондент РАН Юрий Костицын.

— В каком состоянии сегодня находится российская космическая программа? Насколько она конкурентна с программами NASA и ESA, в чем ее преимущества и недостатки с точки зрения реализации?

— Преимущества нашей космической программы обозначить сложно. Нам бы не отстать от своих западных коллег в практическом освоении космоса, в частности, мы много лет мечтаем о том, чтобы возобновить полеты к Луне и продолжить ее исследование, но дальше пожеланий о том, чтобы послать на Луну пилотируемую миссию, дело серьезно не движется.

На данный момент с Луны взят грунт из девяти точек на ее поверхности – в трех из них еще в 1970-е годы побывали наши исследовательские аппараты, в шести – миссии в рамках программы "Аполлон" США в 1969-1972 годах. Но этих образцов для полного представления о составе и эволюции пород Луны мало.

В научном сообществе давно ведутся разговоры о том, чтобы послать на Луну именно пилотируемую миссию, но несмотря на то, что она была включена в федеральную космическую программу, мы пока совершенно не готовы к этим полетам. Сегодня этот вопрос прорабатывается в проектах, ведутся расчеты, создаются экспериментальные модули, но все еще очень далеко от реализации.

Запуски аппаратов по проектам "Луна-глоб", "Луна-ресурс" много раз переносились. Сейчас в очередной раз запуск "Луны-25" намечен на 2021 год. Этот проект — часть российской лунной программы, первое российское лунное задание, осуществляемое в НПО имени С. А. Лавочкина. Планируется, что сначала будет запущена серия орбитальных аппаратов, а потом и спускаемые аппараты.

Далее, в 2022-2024 годах планируется отправить к луне аппараты "Луна-26" и "Луна-27" проекта "Луна-ресурс". Суть этого проекта в том, чтобы доставить один аппарат на окололунную орбиту для дистанционных исследований Луны, а другой — на лунную поверхность для ее исследования. В 2025 году планируется запустить аппарат "Луна-28" . Его задача — доставить на Землю герметично упакованный образец лунного льда в первозданном виде, не нарушая его структуры.

Что касается американцев, то они сейчас очень увлечены Марсом. Одно время руководство NASA заявляло о том, что Луна для них – пройденный этап, но сейчас они понимают, что для того, чтобы отработать сложность программы посещения Марса, им лучше отправить тренировочную миссию на Луну.

— Почему вопрос освоения Луны вновь актуален? Сохраняется ли гонка между Россией и США в этом вопросе?

— Практическое освоение людьми Луны может дать очень многое для развития научно-технического прогресса. Ведь технологии, которые создаются для исследования и освоения нашего спутника, потом могут быть использованы в земной жизни – строительстве, медицине. Гонка за Луну продолжается, и для каждой участвующей в ней страны по-прежнему актуален вопрос первенства.

Однако NASA настроено на сотрудничество с Роскосмосом. И у нас, и у американцев есть свои лунные проекты, но их вполне возможно реализовывать вместе. В этом плане мы научились сотрудничать – так, на МКС давно работают вместе космонавты из разных стран. Сегодня практически уже нет той острой гонки за Луну и космос в целом между Россией и США, которая была в 60-70-е годы. Но при этом и мы, и они понимаем, что вопрос первенства в покорении Луны важен и в плане престижа страны, и ее статуса в мире, и ее преимуществах при освоении спутника.

— Касаемо лунной программы, которую ранее обсудили представители РАН и Роскосмоса, на ваш взгляд, каковы ее главные плюсы и минусы?

— Главный недостаток лунной программы, которую обсудили специалисты РАН и Роскосмоса в том, что ее практически нет, а существующие планы год за годом не выполняются. На заседании была представлена концепция того, что ученые могут предложить в вопросе исследования и освоения Луны. Но программа – это книга, в которой прописан каждый шаг ее реализации и обозначена стоимость. Пока то, что было обсуждено на заседании, не программа, а ее разрозненные части. Однако предложение такой концепции и стремление к ее реализации полезно для России и мира в целом.

Вслед за решением таких задач возникают новые технологические земные решения. К примеру, после того, как на Землю впервые был доставлен лунный грунт, произошел качественный, просто революционный скачок в развитии разнообразной аппаратуры для химического и изотопного исследования вещества, у ученых появились новые возможности для исследования не только лунного, но и земного вещества, метеоритов, появилось много новой информации о строении Солнечной системы. Такие программы необходимы для стимулирования научно-технического прогресса.

— Как институт ГЕОХИ РАН участвует в разработке лунной программы?

— Конечно, наш институт участвует в разработке лунной программы, наши ученые вносят в нее предложения в той части, которая касается исследования лунного вещества. В частности, мы разрабатываем аппаратуру для будущего спускаемого лунного модуля для проведения термических исследований, а также прибор для изучения состава газов, которые могут быть выделены из лунной почвы – реголита – в месте посадки модуля.

Ближайшая доставка образцов лунного вещества российскими аппаратами на Землю запланирована на после 2025 год – это очень долго. При том, что у США и Китая в этом вопросе более сжатые сроки, весьма вероятно, что они нас обгонят.

— Каковы доказательства того, что американцы высадились на Луну в 1969 году? Могли ли они искусственно создать лунный грунт и использовать его как доказательство своего там присутствия?

— Могу абсолютно точно сказать, что американцы на Луне с 1969 по 1972 годы были шесть раз. Однако до сих пор в мире появляются спекуляции на эту тему и преимущественно исходят от людей, которые никакого отношения к космосу не имеют, вы ни от одного космонавта не услышите подобного заявления.

За разработкой и воплощением программы США "Аполлон" по пилотируемой высадке на Луну, запущенной в 1961 году, следили во всем мире, в том числе и в СССР. У американцев было семь лунных миссий с 1969 по 1972 годы, одна из них оказалась неудачной.

Пилотируемый космический корабль "Аполлон-13", запущенный на Луну 11 апреля 1970 года, после предыдущих двух удачных миссий "Аполлон-11" и "Аполлон-12" потерпел аварию – на его борту повредился один из кислородных баков, вырвавшееся из него вещество нарушило обшивку корабля, стало струиться, возникла нежелательная реактивная сила. Было принято решение продолжить полет к Луне, использовать ее гравитацию и вернуться на Землю, так как топлива на обратный путь к Земле могло не хватить. После этого инцидента американцы еще четыре раза высадились на Луне.

Подделать лунный грунт невозможно. Американцы за семь лунных миссий привезли на Землю около 380 килограммов грунта, преимущественно базальта. На Земле тоже есть базальт, но по химическому составу он существенно отличается от лунного. Кроме того, на Земле нет пород древнее 3, 7 миллиарда лет, а американцы привезли образцы, возраст которых превышает четыре миллиарда лет, что вплотную приближается к возрасту Солнечной системы. Надо сказать, что и Земля и Луна возникли примерно в одно время, но на Земле не сохранились древние породы, так как они перерабатываются различными геологическими процессами.

На поверхности Земли породы изменяются и разрушаются за счет выветривания. Кроме того, часть ранее сформированных пород Земли уходит с ее поверхности в недра и там перерабатывается. Действует своеобразный конвективный круговорот вещества, и это приводит к исчезновению древних пород.

В результате породы на поверхности Земли гораздо моложе пород на Луне, где нет конвекции мантии. К примеру, базальтам в Средней Сибири всего около 250 миллионов лет. А первых базальтов, которым должно быть около 4,5 миллиарда лет, на Земле нет.

Кроме того, на Луне по-другому происходит выветривание из-за так называемого солнечного ветра – потока ускоренных частиц от Солнца, протонов и других более тяжелый ионов. До поверхности Земли этот поток почти не доходит, он гасится атмосферой. Звуковые датчики, которые были установлены на Луне, постоянно фиксируют слабый треск. Это звук ударов частиц солнечного ветра о лунные породы, которые они дробят. Во многих местах Луна покрыта раздробленной породой – реголитом. Американцы доставили на Землю и скальные породы, и различные образцы реголита.

Американцы во время их первой миссии с астронавтами "Аполлон-11" очень опасались, не собирается ли СССР устроить им на Луне диверсию — ведь за три дня до старта "Аполлон-11" СССР запустил на Луну свою "Луну-15". Конечно, у нас не было задачи им навредить, была – опередить. К сожалению, "Луна-15" при посадке разбилась, но надо понимать, что при такой гонке мы и американцы тщательнейшим образом следили друг за другом, в том числе и посредством радиоперехвата. В подобных условиях инсценировать высадку американских астронавтов на Луну было бы сложнее и дороже, чем ее реально осуществить. В том числе и потому, что потом этот обман нужно было бы держать в секрете, что не представляется возможным. Допустим, в NASA еще могли бы засекретить все свои материалы, но в реализации "Аполлона" участвовало много независимых компаний.

Сомнения мировой общественности в реальности высадок астронавтов на Луну вызвали документальные фильмы об этом. Американцы в них для наглядности использовали постановочные элементы, снятые на киностудии.

— Какие аппараты для исследования лунного грунта разрабатываются сегодня?

— С 70-х годов произошло взрывное развитие различной аналитической техники для исследования химического и изотопного состава вещества, структуры минералов и тому подобное, появилось множество принципиально новых лабораторных приборов и радикально улучшены существовавшие ранее модели.

Например, первые приборы ИСП-МС, позволяющие проводить исследования вещества методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (метод исследования вещества, основанный на определении отношения массы к заряду ионов, образующихся при ионизации — ред.), разработанные в 70-80 годах прошлого века, давали большую погрешность. Сейчас это едва ли не самые точные приборы для изотопного анализа.

Суть работы ИСП-МС заключается в том, что в пламя прибора, температура которого около 10 тысяч градусов, подается анализируемое вещество в виде аэрозоля. При такой температуре оно моментально ионизируется и становится возможно определить его химический и изотопный состав. Это прибор для лабораторного исследования вещества на Земле, но сейчас аналогичные разрабатываются и используются для исследований в космосе. При этом на Земле для его работы нужно создавать условия высокого вакуума, а в космосе вакуум создан природой, что в какой-то мере упрощает задачи конструкторов.

— О чем может свидетельствовать обнаруженная на Луне вода? О чем позволяют говорить эти исследования?

— Вода на Луне пока не исследована. Американские орбитальные спутники фиксируют повышенное ее содержание на полюсах Луны. Происхождение этой воды не вполне понятно. Дело в том, что полюса Луны более холодные, чем ее экваториальная часть, которая регулярно освещается и сильно нагревается Солнцем. Если в недрах Луны сохранилась первичная вода и она поднимается к ее поверхности, то в экваториальных зонах она испаряется. При этом из-за хаотичного движения молекул они могут или покинуть поверхность Луны совсем, или попасть в область низких температур на полюсах и выморозиться. То есть холодные полюса могут работать как криогенные насосы, хотя и не очень эффективные.

Так же вода на Луне может образовываться за счет протонов, которые поступают с солнечным ветром и имплантируются (вбиваются) в поверхность лунного грунта. Если вода на полюсах не из недр Луны, а, скажем, принесена падавшими метеоритами, кометами, то, скорее всего, ее не очень много и она находится в основном у поверхности. А вот запасов глубинной, собственной воды может быть гораздо больше.

Эти три типа воды должны заметно различаться по изотопному составу кислорода и водорода, поэтому изотопные исследования лунного вещества из полярных областей могли бы показать, что это за вода, и тогда мы могли бы делать вывод о том, поверхностная это вода или преимущественно глубинная. Мы могли бы понять главное – каков ее ресурс на Луне и как его можно использовать.

— На совместном заседании Роскосмоса и Совета по космосу РАН по лунной программе было сказано, что российская база на Луне заработает в 2036 году. Из чего и как ее предлагается строить, кто будет ее обслуживать? Каково главное назначение такого объекта на Луне?

— Сейчас этот вопрос выглядит более чем фантастически. Но такая база при условии успешного освоения нами Луны нужна. Там можно было бы собирать тяжелые корабли для полетов на Марс и орбитальные станции – это более реально сделать на Луне из-за ее меньшей, чем у Земли, гравитации.

Породы на Луне такие же, как и на Земле, то есть материал для строительства по большей части можно будет добыть на Луне. В лунных базальтах, по сравнению с земными, больше металлов, необходимых для конструкций – алюминия и титана, но как их выделять в условиях Луны, пока непонятно.

Чтобы строить на Луне базу, сначала нужно наладить там жизнь и решить вопрос защиты людей от космической радиации. Для этого из лунного вещества нужно строить укрытия, а внутри них поддерживать атмосферу, пригодную для жизни. С Земли возить кислород затруднительно, поэтому вода на Луне представляет первостепенный интерес – нам необходимо понять, сколько ее там, насколько она доступна и как из нее выделять кислород.

— Выгодно ли с экономической, научной и практической точек зрения освоение Луны? Сколько потребуется времени для того, чтобы человек полностью освоил Луну?

— Если говорить о выгоде, которая может поступить в бюджет государства в обозримом будущем, то её скорее всего не будет. Если от освоения человеком Луны и будет отдача, то очень не скоро, особенно в экономическом плане. Однако есть такое понятие, как престиж. Это то, ради чего и началась в 1960-х годах лунная гонка между СССР и США. Ведь изначально решение США первыми покорить Луну было прежде всего политическим, научные задачи появились уже позже.

Идеей исследования Луны в 1961 году загорелся американский президент Джон Кеннеди после успешного полета советского космонавта Юрия Гагарина в космос. США оказались здесь не первыми, СССР опередил их с запуском пилотируемой ракеты на три недели. Американцы запустили следом свой пилотируемый шаттл, но он не совершил полный облет Земли – он вышел в космос и вернулся обратно, совершил так называемый суборбитальный полет. Полноценный облет вокруг Земли американцы сделали только к концу 1961 года – более чем через полгода после полета Гагарина. Они не захотели смириться с таким отставанием и плотно занялись созданием и реализацией своей лунной программы.

Насколько освоение Луны в наши дни будет полезно и выгодно государствам лет через 20-30, трудно сказать. При том, что существует международное соглашение, согласно которому Луна не может принадлежать одному государству, всем понятно, что та страна, чьи люди первыми высадятся на ней, получит право первенства в выборе для своих исследований и строительства баз лучшего с точки зрения ресурсов места.

Думаю, что полноценно жить на Луне человечество сможет не скоро. В ближайшее десятилетие, скорее всего, миссии к Луне возобновятся — сейчас и у России, и у США, и у Китая есть планы по запуску орбитальных и спускаемых беспилотных и пилотируемых аппаратов.