Луна шаг технологиям освоения солнечной системы

Луна шаг к технологиям освоения Солнечной системы, Легостаева В.П., Лопоты В.А., 2011

Луна — шаг к технологиям освоения Солнечной системы, Легостаева В.П., Лопоты В.А., 2011.

В книге представлены современные сведения о Луне как небесном теле; обобщен опыт работ по лунной тематике; изложено современное понимание возможных этапов освоения Луны, лунной инфраструктуры с обитаемой Лунной 6азой> необходимых транспортных систем, включая пилотируемые и на основе ядерной энергии. Показана возможность использования Луны как полигона для отработки новой космической техники для освоения Солнечной системы и в качестве уникальной научной базы астрофизики, а лунных ресурсов — для предотвращения энергетического и экологического кризисов Земли.
Для научных и инженерно-технических работников в области планетологии и ракетно-космической, атомной и других отраслей науки и техники. Книга может быть полезной студентам и аспирантам технических университетов, а также всем, кто интересуется космической техникой, пилотируемой космонавтикой, исследованием и освоением космического пространства.

Гипотезы происхождения Луны.

Проблема происхождения Луны обсуждается в научной литературе уже более ста лет. Ее решение имеет большое значение для понимания ранней истории Земли, механизмов формирования Солнечной системы, происхождения жизни [1.1-1.4].
Из планет внутренней части Солнечной системы, которая включает Меркурий, Венеру, Землю и Марс, только Земля имеет массивный спутник — Луну. Спутники есть также у Марса (Фобос и Деймос), но это небольшие тела неправильной формы, причем больший из них, Фобос, в максимальном измерении всего 20 км, в то время как диаметр Луны 3476 км. Луна и Земля обладают разной плотностью. Это вызвано не только тем, что Земля имеет большие размеры и, следовательно, ее недра находятся под большим давлением. Средняя плотность Земли 5,5 г/см3, в то время как плотность Луны — 3,3 г/см3. Различие обусловлено тем, что Земля содержит массивное железоникелевое ядро, в котором сосредоточено 32% массы Земли. Размер ядра Луны остается невыясненным, однако с учетом низкой плотности «спутницы Земли» она не может содержать ядро, превосходящее 5% ее массы. Наиболее вероятным, исходя из интерпретации геофизических данных, считается интервал 1-3%, то есть радиус лунного ядра может составлять 250-450 км.

Содержание.

Глава 1. Луна как небесное тело.
Глава 2. Первые исследовательские полеты автоматических и пилотируемых аппаратов к луне.
Цели и задачи ее освоения на современном этапе.
Глава 3. Этапы освоения луны.
Глава 4. Лунная инфраструктура.
Глава 5. Транспортная космическая система.
Глава 6. Луна и решение экологических и энергетических проблем земли.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Луна шаг к технологиям освоения Солнечной системы, Легостаева В.П., Лопоты В.А., 2011 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу

Источник

Луна шаг к технологиям освоения Солнечной системы, Легостаева В.П., Лопоты В.А., 2011

Луна — шаг к технологиям освоения Солнечной системы, Легостаева В.П., Лопоты В.А., 2011.

Гипотезы происхождения Луны.

Содержание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу

Источник

Луна шаг к технологиям освоения Солнечной системы, Легостаева В.П., Лопоты В.А., 2011

Луна — шаг к технологиям освоения Солнечной системы, Легостаева В.П., Лопоты В.А., 2011.

Гипотезы происхождения Луны.

Содержание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу

Источник

Луна шаг технологиям освоения солнечной системы

Редколлегия портала «Планета Королёва» начинает публикацию серии материалов, посвященных освоению Луны.

Эту серию материалов открывает научный консультант РКК «Энергия» им. С.П. Королёва, доктор технических наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана Виктор Васильевич Синявский, один из авторов книги «Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы», который излагает собственное представление о необходимости изучения и освоения Луны, о возможных направлениях и технологиях экспансии на неё человека в будущем.

Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы

Год 2014-й является памятным для знаменательных событий в истории освоения человечеством Луны – единственного естественного спутника планеты Земля:

— 55 лет назад (13 сентября 1959 года) к Луне стартовала советская автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-2» – первый космический аппарат, достигший её поверхности;
— 55 лет назад (7 октября 1959 года) к Луне была отправлена АМС «Луна-3» (СССР), ставшая первым космическим аппаратом, который передал на Землю изображения обратной стороны Луны;
— 45 лет назад (21 июля 1969 года) был совершен первый выход человека –командира корабля «Аполлон-11» Нила Армстронга (США) – на лунную поверхность.

Лунная программа СССР, предусматривающая выход человека на Луну, реализуемая в конце 1960-х – начале 1970-х гг. при головной роли РКК «Энергия» (ОКБ-1 до 1966 г., ЦКБЭМ до 1974 г.) включала работы по ракете-носителю Н1 и космическим средствам лунного пилотируемого комплекса. Были успешно выполнены испытания на околоземной орбите отработочного изделия лунного посадочного корабля (изделие получило наименование Т2К) и разгонного блока типа Д. Однако ракету-носитель Н1 преследовали неудачи. В мае 1974 года программа была окончательно остановлена.
После оглушительных успехов человечества по исследованиям Луны, выполненным с использованием ракетно-космической техники в 50-х – 70-х годах прошлого столетия, интерес к ней, можно констатировать, упал.
В настоящее время появилась новая мотивация к продолжению и углублению исследований Луны, стал возрождаться интерес различных научных, производственных и деловых кругов к осуществлению на ней научной и промышленной деятельности.
Учитывая, что активные представители всех этих кругов, а также учащаяся молодёжь получают информацию по данной теме в том числе из интернета, редколлегия портала «Планета Королёва» начинает публикацию серии материалов, посвященных освоению Луны.
Эту серию материалов открывает научный консультант РКК «Энергия» им. С.П. Королёва, доктор технических наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана Виктор Васильевич Синявский, один из авторов книги «Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы», который излагает собственное представление о необходимости изучения и освоения Луны, о возможных направлениях и технологиях экспансии на неё человека в будущем.

Читайте также: Клинт мэнселл луна 2112

Волков О.Н.: В гостях интернет — портала «Планета Королева» научный консультант Ракетно-космической корпорации «Энергия», доктор технических наук, профессор МВТУ им. Н.Э. Баумана Виктор Васильевич Синявский.
Виктор Васильевич, добрый день!
Синявский В.В.: Добрый день! Добрый!

Волков О.Н.: Тема нашей сегодняшней с Вами беседы – «Луна как объект и база для исследования и освоения». Вы – один из инициаторов и авторов книги «Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы». Как возникла идея написать эту книгу? Кто в ней участвовал? Кто является ее авторами?
Синявский В.В.: Да, Вы правы, мы коллективом в РКК «Энергия» создали и выпустили такую книгу – «Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы». Закоперщиками написания этой книги были сотрудники РКК «Энергия»: Борис Иванович Сотников, Геннадий Алексеевич Сизенцев, Андрей Лабыкин и я. Идея написания книги возникла в связи с рядом работ, которые выполняли наши закоперщики. Можно сказать, что среди них было исследование связи экологии космоса с экологией Земли. Мы пришли к выводу и опубликовали научные статьи в «Известиях Академии наук» о том, что для преодоления экологических кризисов на Земле необходимо освоение Луны. Понимая стратегическую цель в освоении Луны, решили написать книгу. Цель написания отображена в заголовке книги. Составили содержание книги и решили, что она должна быть написана ведущими учеными и специалистами нашей страны. Поэтому мы привлекли к написанию восемь организаций – ведущие организации ракетно-космической отрасли. Это, прежде всего, РКК «Энергия» им. С.П. Королева, центр им. М.В.Келдыша, НПО им. С.А. Лавочкина, КБОМ им. В.П. Бармина, ЦНИИмаш, а также три института Российской академии наук, связанные с астрономией и с исследованием планет. Обратились к ведущим специалистам этих организаций с предложением написать соответствующие разделы. Президент корпорации, генеральный конструктор член-корреспондент РАН В.А. Лопота и первый заместитель генерального конструктора по научной работе академик РАН В.П. Легостаев нас поддержали. Они помогли нам написать и подготовить обращение к руководителям организаций, в котором попросили дать поручение своим ведущим специалистам. В этой книге 60 авторов, и все они ведущие ученые или специалисты. На нас выпала достаточно большая работа, когда поступили в большом количестве материалы. Все материалы были высококачественные, но были и повторы, были где-то длинноты, где-то, наоборот, не хватало смыслового текста . Всё пришлось фактически переписать в едином ключе. Были даже такие курьезные случаи, когда ведущий специалист, доктор физико-математических наук, начальник лаборатории, допустим, говорит, вот я считаю так, но не могу написать, потому что мой директор считает по-другому. Нам приходилось изучать научные труды и директора, и доктора физико-математических наук, да заодно еще и другие зарубежные публикации и самим писать разделы по темам, в которых мы даже не специалисты. Не компилировать, а перерабатывать.
Книга была написана. На всю работу от задумки до выхода книги было затрачено около четырех лет. Вышла она к 50-летнему юбилею полета в космос первого в мире пилотируемого космического корабля «Восток» с представителем планеты Земля, нашим соотечественником Юрием Алексеевичем Гагариным. В книге после заголовка есть посвящение Юрию Алексеевичу. Качество издания книги весьма хорошее: цветные иллюстрации, изложение в расчете на широкий круг читателей. В ней всё грамотно с научной и технической точек зрения. При написании мы ставили цель, чтобы книга была понятна, по крайней мере, инженерам. А оказалось, что книгу покупают и родители для школьников -гимназистов. По отзывам, школьники с удовольствием ее читают.

Волков О.Н.: Спасибо большое, Виктор Васильевич. Эта книга, действительно, очень хорошая, и ее надо обязательно читать. Не могли бы Вы ответить на вопросы для получения первоначального представления о значении Луны как объекта и базы для исследования и освоения Солнечной системы. Сейчас, начиная с 90-х годов, ученые уже многое знают о небесных телах, расположенных в сотнях и тысячах световых лет от Земли, активно обсуждают проблему освоения и изучения Марса. А вот о Луне, такое ощущение, как будто немного забыли. Поэтому возникает вопрос, остались ли у Луны какие-то тайны, или современные ученые уже всё знают про этот космический объект?
Синявский В.В.: Отвечу на Ваш вопрос. Ученые, в принципе, не могут все знать. Наука и ученые так построены, что они должны все изучать, и это процесс вообще-то бесконечный. Могут быть только этапы изучения. Более того, не помню где, но читал, что проводилось социологическое исследование, кто чаще всего говорит «не знаю». Так вот, «не знаю» чаще всего говорят ученые, а меньше всего «не знаю» говорят бывшие «троечники». Что значит: «всё известно» или «не известно» про Луну? Конечно, многое не известно. Сказал бы таким образом: неизвестно происхождение Луны.
Существуют две гипотезы, прямо противоположные. Одна из гипотез – это то, что Луна произошла при столкновении нашей Земли с крупным небесным телом размером, примерно, с Марс. Выплеснулся кусок мантии Земли, постепенно эти капельки или кусочки собрались, и образовалась Луна. Некоторые факты говорят о таком происхождении Луны. Но есть и другая гипотеза. Целый ряд фактов говорит о том, что Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад одновременно с Луной как двойная планета, – как двойные звезды образуются из первичного вещества. Поэтому даже такой вопрос, как происхождение Луны, призывает к продолжению ее изучения и исследования. У нас нет знаний о ядре Луны. Много сделано открытий, много мы узнали о Луне, но много и неизвестного – какие-то аномалии магнитного поля, какие-то аномалии силы тяжести.

Волков О.Н.: Виктор Васильевич, спасибо большое. У меня следующий вопрос. Если сейчас обобщать те результаты, которые были сделаны американской стороной и нами, что мы о Луне знаем, почему она для нас представляет интерес, в том числе и в промышленном использовании?
Синявский В.В.: Новые знания о Луне были получены и пилотируемой космонавтикой, и автоматами. Автоматами, по-видимому, больше сделано. Даже в период конца 60-х – начала 70-х годов. Астронавты пробурили лунный грунт на глубину 3 м, а наша автоматическая станция, которая была создана в НПО им. С.А. Лавочкина, но с фактическим заделом от РКК «Энергия», – на 2 м. Всего было доставлено примерно 400 кг лунного грунта. Ценность этих материалов была настолько велика для ученых, что продать их было нельзя – только раздать. Американцы раздали, как и мы, практически во все страны мира: лабораториям, университетам, исследователям. И какие важные знания были получены! Прежде всего, о поверхности Луны.
Когда начинались работы по луннику, конструкторы пришли к Сергею Павловичу Королёву и сказали: «Мы не можем проектировать спускаемый аппарат, мы не знаем, какой грунт. Вдруг он твердый, а вдруг это пыль, тогда аппарат утонет». Но вот предвидение Сергея Павловича Королёва – он написал: «лунный грунт твердый, и проектируйте соответствующим образом». Все так и оказалось. Т.е. лунный грунт, примерно, как мокрый песок, по нему можно ходить, даже тележки — роверы могут ездить. Открыт был реголит. Там не было новых химических элементов. Все химические элементы, как на Земле. Но состояние среды у поверхности Луны иное: солнечное и галактическое излучения, бомбардировка метеорами с большой плотностью их потока, – всё на поверхности перемешивается, взлетает, а потом осаждается. Получается совсем новый слой – реголит. На Земле такого слоя нет при том же самом составе химических элементов. К тому же на поверхность Луны адсорбировались частицы из солнечного ветра. Потом перемешалось всё, и получились новые ископаемые в поверхностном слое Луны глубиной, примерно, до 10 м. Глубже обнаружены, в основном, базальтовые структуры, ядро. Неизвестные химические элементы не обнаружены.

Волков О.Н.: Если мы имеем какие-то результаты исследования 20-го века, то какие задачи стоят перед землянами в освоении Луны в 21-м веке?
Синявский В.В.: Вот Вы правильно сказали «освоение Луны». Конечно, без исследования никакое освоение не будет возможно. Исследование должно продолжаться, но целью уже будет освоение Луны. Что такое освоение Луны? Что оно предполагает? Я попробую зачитать, что об этом говорили наши «аксакалы в космонавтике» – её основоположники – об освоении Луны как важнейшем этапе индустриализации космоса. К.Э. Циолковский говорил, имея ввиду индустриализацию космоса: «. его (космоса) преобразование в новую среду обитания и производственной деятельности людей». А Сергей Павлович Королёв: «. использовать Луну и окололунное пространство в системе инфраструктуры земной космической технологии». Это – высказывания об использовании лунных ресурсов, об обслуживании планетных экспедиций и т.д. Аналогично говорил академик В.П. Глушко, что нужно создавать базу, чтобы с Луны исследовать Землю. Между прочим, он ставил такую задачу: создание соответствующей инфраструктуры, энергетики и т.д.
А Ф. Тейлор, отец водородной бомбы в США, говорил буквально следующее (его крылатая фраза): «Луна – это Персидский залив 21 века, и нам, землянам, колоссально повезло, что у нас есть Луна». Дело не в том, что Луна стабилизирует земную ось вращения, а в том, что солнечный ветер не доходит до Земли, благодаря магнитному полю Земли. А ведь солнечный ветер несет в себе солнечное топливо – изотоп гелия-3. Это один из компонентов высокоэффективной термоядерной реакции. На Луне частицы из состава солнечного ветра, в том числе, гелий-3 адсорбируются, перемешиваются. Поэтому в реголите содержится достаточная ощутимая концентрация этого солнечного топлива, гелия-3, для того, чтобы организовать промышленное его производство. На Луне гелий-3 распределен в реголите. Выделить его не так уж сложно. Надо реголит нагреть до 700-900°С, потом разделить все газы, разделить изотопы гелия-3 и гелия-4. Что такое термоядерное топливо гелий-3? Это, во-первых, вещество для термоядерной реакции, которое экологически безопасно. В термоядерных реакторах на обычном дейтерии и тритии, которые сейчас рассматриваются как основа энергетики будущего, первую стенку, наиболее термонапряженную, важно менять каждые 3 года. При использовании гелия-3 срок ее службы будет и 20, и 30 лет. Гелий-3 нерадиоактивный, т.е. очень слабая радиационная опасность производства энергии.
Можно на Луне производить энергию, потом ее СВЧ или лазером передавать на Землю. Нам необходимо преодолеть энергетический кризис, который является причиной и экологического кризиса в настоящее время. Это, прежде всего, глобальное потепление. Сейчас, правда, говорят уже и наоборот. Но неважно. Т.е. нам нужно заменить углеродоводородную энергетику более чистыми с экологической точки зрения энергоресурсами. Термоядерная энергия –экологически чистая во всех отношениях. Кроме того, мы, когда сжигаем уголь, нефть и т.д., имеем температуру ориентировочно около 3000°С, т.е. это верхняя температура термодинамического цикла, соответствующая КПД преобразования. А термоядерная реакция с гелием-3 происходит при сотне миллионов градусов. Плюс еще: там рождаются заряженные частицы – совершенно новый источник энергии при таких температурах с КПД, близким к 100%. Т.е. энергетика на гелии-3 – энергетика будущего, имея ввиду ее положительные, уникальные качества.
Следующая возможность. Нам нужно каким-то образом заменять углеродоводородную энергетику. А это, прежде всего, использование солнечной энергетики. С помощью концентраторов-отражателей или фотоэлектрических преобразователей получают электроэнергию, а потом с помощью СВЧ или лазера передают на Землю. Но для этого требуются большие конструкции, потому что площади для сбора солнечной энергии требуются большие. У нас на Земле, чтобы создать такие большие конструкции, доставить на Луну, потребуется огромное количество запусков ракет-носителей. Более того, сила тяжести на Земле такая, что просто не сделаешь большие конструкции. На Луне это можно сделать. На Луне сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле. На Луне довольно легко создать такие конструкции, добыв соответствующие металлы. А там все они есть, как и на Земле. Создав на Луне или в окололунных точках Лагранжа большие конструкции из лунных материалов, мы будем беречь экологию нашей Земли. Не будем запускать большое количество тяжелых ракет для создания этих конструкций.
Ну, и наконец, регулирование климата Земли. У Геннадия Алексеевича Сизенцева, есть предложение, некоторая концепция, каким образом возможно регулировать климат на Земле, снижая эффект потепления или, наоборот, похолодания. Для этого нужно создать фотогравитационную систему в лагранжевой точке между Землей и Солнцем. Но для того, чтобы там эта тяжелая система «стояла», нужны сотни тысяч тонн грунта, балласт. Зачем с Земли балласт, песок этот возить? Лучше возить, соответственно, с Луны!
А космические экспедиции? Луна – прекрасное место для создания космопорта. Если говорить о марсианской экспедиции или марсианских полетах, то при старте с Луны надо затратить энергию в 20 раз меньше, чем при старте с Земли. Пустячок, но . И еще целый ряд преимуществ.
Уникальна будет и лунная исследовательская обсерватория. Ведь обратная сторона Луны защищена от всех наших радиопомех. Поэтому там можно установить уникальные астрономические и астрофизические инструменты. Предполагается, что на обратной стороне Луны можно создать телескоп, радиотелескоп, которые реально увидят планеты у других звезд. Не то, что по затенению, как сейчас обнаруживаются планеты, то есть по изменению светимости звезды (она немного уменьшается), а реально увидеть, измерить и т.д. Но это вообще, конечно, колоссально интересная, нужная задача, которая есть. Уникальны свойства Луны для исследований. Это и высокие температуры, и низкие температуры, отсутствие излучения, высокий вакуум, где можно проводить целый ряд экспериментов.

Волков О.Н.: Виктор Васильевич, большое спасибо. Вопрос такой: Вы говорили про управляемую термоядерную реакцию, но сейчас её пока нет. Правильно ли я понимаю, что Луна может быть именно той лабораторией, где впервые ее можно будет создать?
Синявский В.В.: Я думаю, что нет. Это технология достаточно сложная, и, во-вторых, уникальная. И, скорее всего, её на Земле надо создавать.
Можно разработать технологию на Земле, но создать электростанцию в космосе с соответствующей передачей энергии на Землю.
Но, если говорить, допустим, о термоядерном двигателе с уникальной, высокой тягой и с чрезвычайно высоким импульсом для полетов, к примеру, на границу Солнечной системы, то, конечно, такой двигатель должен быть создан. Представляется, что он будет обладать необходимыми свойствами только на гелии-3.

Волков О.Н.: Виктор Васильевич, следующий вопрос, а какие, на Ваш взгляд, могут быть этапы в исследовании и освоении Луны в 21 веке? Могли бы Вы кратко перечислить эти этапы, рассказать о длительности каждого этапа? Какие технические задачи нужно решать на каждом этапе, т.е. спрогнозировать экспансию освоения Луны. Когда это можно начать, мы же, конечно, еще не начали даже?
Синявский В.В.: Вы знаете, к сожалению, нет у России государственной стратегии, связанной с освоением Луны, а здесь есть некоторые предложения для нее (прим. редколлегии: В.В. Синявский показывает книгу «Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы»). Это как вариант.

Волков О.Н.: Т.е. это еще не государственная стратегия?
Синявский В.В.: Это не государственная стратегия, это предложения специалистов из ведущих организаций ракетно-космической отрасли, специалистов и ученых. Я сказал бы таким образом.
Оценка сроков – это, конечно, сложный вопрос, но все же, постараюсь ответить. Первый этап, я бы сказал, – это исследование Луны автоматами для определения и мест посадки, и возможностей деятельности с подготовкой предложений о дальнейших шагах. Это первые пилотируемые полеты, облет, посадка на поверхность Луны, т.е. создание первой базы типа нашего первого блока на МКС или на станции «Мир». Создание на Луне условий с комфортными условиями для того, чтобы там могли работать космонавты. Это самый первый этап. По нашим оценкам на этот этап потребуется после принятия решения около 10, а, скорее всего, 15 лет.
Второй этап – это уже строительство базы, где могли бы достаточно долго, скорее всего, вахтовым методом (примерно, по году) работать от 3-х до 6-ти космонавтов. Они будут работать, создавать экспериментальные установки технологического, производственного плана по добыче ископаемых (может быть, только экспериментальные), но, во всяком случае, постепенно расширяя свою деятельность. У меня здесь есть картина постепенного строительства такой лунной базы. Если посмотреть (прим. редколлегии: показывает на рисунок) – это фактически наш блок «Заря», с которого началось строительство МКС. В соответствующие траншеи доставляются блоки. Они стыкуются между собой, потом засыпаются, наращивая постепенно базу соответствующей инфраструктуры.

Волков О.Н.: А длительность создания этой лунной базы какая?
Синявский В.В.: Создание этой базы, по нашим оценкам, не займет много времени. Если первый этап выполнен, там уже побывали астронавты и космонавты, там они могут жить. Создана лунная транспортная система. Имеется в виду, что кроме транспортных кораблей есть взлетно-посадочный комплекс, новые многоразовые буксиры, в том числе, электроракетные. По нашим оценкам, создание базы не так уж много займет времени с учетом большого опыта создания крупногабаритных орбитальных станций, на которых есть система жизнеобеспечении. Все можно использовать. Лет пять потребуется после первого этапа, т.е. второй этап не так уж длителен.
А вот третий этап – это расширение базы, создание замкнутой системы жизнеобеспечения, промышленной и технологической структуры, создание космопорта, объектов энергетики (сначала на солнечных батареях, потом и на основе атомных электростанций), производство лунного топлива, чтобы заправлять взлетно-посадочный комплекс. На это потребуется (от начала строительства) 30-40 лет.
Наконец, четвертый этап. Это переход к развитому производству и к самообеспечению этой лунной базы, а точнее к поселению, где будут уже десятки, а может быть и сотни исследователей, ученых, инженеров. По нашим оценкам 50-70 лет от начала принятия решения.

Волков О.Н.: А какой, примерно, будет грузопоток на каждом этапе транспортной системы Земля – Луна? Можно говорить не в абсолютных значениях, а в сравнении с существующим грузопотоком Земля – МКС.
Синявский В.В.: Сегодня грузопоток на МКС составляет 10-15 тонн в год, не считая, когда достраивается станция (новый модуль может весить 17 тонн). Обычно грузопоток составляет от 10 до 15 тонн. Сюда входят грузы и пилотируемых кораблей (наши «Прогрессы»), и японских грузовиков, и европейских и т.д. Грузопоток для создания базы за 3-5 лет составит 700-800 тонн с Земли. Если эта база будет существовать, то ежегодно 400-500 тонн с Земли надо туда доставить. Дело в том, что на окололунную орбиту надо доставить 30 тонн, чтобы 10 тонн оказалось на поверхности Луны. Это достаточно большие грузопотоки. С моей точки зрения, это дорого. Без создания новой транспортной системы, которая будет включать многоразовый ядерный электроракетный буксир, такую систему вряд ли удастся создать. Буксир позволил бы уменьшить количество пусков тяжелых ракет-носителей в 4-7 раз и увеличить массу единого, неделимого груза. Удельная стоимость доставки килограмма груза на поверхность Луны снизилась бы, примерно, в 2-4 раза.

Волков О.Н.: Вы в начале нашей беседы говорили об экологических проблемах на Земле, о нехватке природных углеводородных ресурсов. Как можно ресурсы, которые имеются на Луне, например, гелий-3, использовать на Земле? Какие могут быть способы доставки лунных ресурсов на Землю?
Синявский В.В.: Прежде всего, начнем с естественной дешевой солнечной энергии. На Земле для сбора этой энергии потребуются большие площади. Даже если покрыть Сахару высокоэффективными фотоэлектрическими преобразователями. Облака есть, атмосфера поглощает и т.д. На Луне этим можно пренебречь. Поэтому на Луне эффективность падающего солнечного света заметно выше. Но на Луне день длится 14 земных суток, и 14 земных суток длится ночь. Потребуются какие-то накопители и т.д. Существенно улучшить энергоснабжение Земли с использованием солнечной энергии возможно, если будут построены большие солнечные электростанции, крупногабаритные, многокилометровые, на десятки километров, но из лунных ресурсов.

Волков О.Н.: Из лунных ресурсов на Луне?
Синявский В.В.: Построены на Луне, доставлены, допустим, в одну из точек Лагранжа. И уже оттуда конструкции могут транспортироваться на нужные орбиты. Они могут быть разные – типа геостационарная, но более высокие. На Луне много кремния. Хоть и с небольшим КПД, но даже из него можно делать фотопреобразователи для солнечной электростанции, снабжающей энергией Землю.
Как уже говорил о лунном гелии-3, – его на тысячи, многие тысячи лет хватит, и Земля будет обеспечена энергоресурсами, причем экологически чистыми. Кроме того, возможно создание и солнечных отражателей, включая подсветку, подогрев. И, наконец, очень важный вопрос, связанный с энергетикой, я уже его немножко затрагивал. О том, что мы можем регулировать поступление солнечной тепловой энергии на поверхность Земли: увеличивать и уменьшать, затеняя комплексом, барражирующим в околоземном космическом пространстве, или с помощью отражателей, тем самым воспроизводя рассеянный свет. Эта система в принципе позволяет в какой-то мере создать соответствующий климат на Марсе. Или на Венере, где сейчас 400°Цельсия с лишним, сплошные облака и т.д.

Волков О.Н.: Виктор Васильевич, сейчас добыча углеводорода на Земле происходит в тяжелых климатических условиях, освоение этих ресурсов ведут часто вахтовым способом. По Вашим словам, можно перенести промышленное производство, добычу электроэнергии с Земли на Луну, тем самым сделав на Земле биосферный заповедник, куда люди возвращались бы после тяжелой работы по добыче энергии. Возвращались бы на Землю, которая не была бы изуродована добычей полезных ископаемых. Это возможно?
Синявский В.В.: Конечно, возможно и нужно. Вы посмотрите снимки нашей Земли из космоса. Ведь просто красавица! Те, кто будет работать на Луне, должен пройти этап адаптации. Сначала адаптации к условиям работы, творчества, проживания, деятельности на Луне, а потом, когда эта вахта закончится, нужно пройти адаптацию к земным условиям. И это не так просто. Поэтому, если говорить о перспективной базе на Луне, если говорить о поселении, то должен быть создан реабилитационный, адаптационный центр. Человеку психологически необходимо, живя, работая в скафандрах, каютах, увидеть где-то зелень, услышать, как журчит ручеек, поют птицы. Для этой книги профессиональный архитектор подготовил проект, концепцию поселения на 300-500 человек. Вот как выглядит это поселение (показывает рисунок – примеч. редколлегии). Здесь можно видеть промышленные предприятия, а вот это реабилитационный центр. Там есть все: вот вам водная поверхность, есть зелень, будут птички. Более того, архитектор предложил там церквушку. Мало ли, потребуется уединиться, вспомнить, помолиться за своих близких, которые далеко и за него переживают. Это предложение сделано профессиональным архитектором на основе диплома, который он защищал, консультируясь с космонавтами, с нашими специалистами. При защите диплома после доклада государственная аттестационная комиссия встала и аплодировала ему за этот проект. Этот дипломник, этот студент, использовал возможность консультации у специалистов, космонавтов, но сделал совершенно новое. В проекте всё предусмотрено. Всё, что надо для жизни, для творчества, для безопасности и т.д., включая проект реабилитационного центра, который мне очень нравится.

Волков О.Н.: Виктор Васильевич, коль скоро Вы упомянули студентов, хотелось бы спросить, какие ВУЗы и каких специальностей в нашей стране готовят специалистов, которым придется решать задачу исследования и освоения Луны в 21 веке?
Синявский В.В.: Если слово «готовят» применительно к Луне, то сейчас говорить об этом рано. Есть курсы, связанные с космической техникой, в том числе с перспективной космической техникой, с созданием систем жизнеобеспечения, биологических систем, с исследованием бактерий и т.д. Всё это есть. Для развитого, промышленного, технологического освоения Луны потребуются специалисты всех специальностей или почти всех. Трудно сказать, какая специальность не потребуется. Я вам говорил, дизайнер потребуется. А кто-то, кто будет следить за птичками, тоже потребуется. Уж не говорю о геологах, инженерах, робототехниках. И ведь всё должна делать робототехника, практически всё. Системы должны быть адаптивные к космическим условиям. Я преподаю в МВТУ им. Н.Э. Баумана. Студентам пятого курса читаю лекции на тему «Космические комплексы». Фактически это лекции на тему «Перспективные космические комплексы». Рассказываю о пилотируемой космонавтике, о существующих системах, о комплексах, которые потребуются для полета на Луну и на Марс, об исследовательских комплексах для освоения дальних планет Солнечной системы. Но это не то, чтобы подготовка, это знакомство. В виде домашнего задания вместо сдачи зачета студентам пятого курса даю творческий проект. Они с удовольствием его делают, очень интересно. Даже более того, находят что-то новое, а иногда даже находят ошибки, которые где-то у меня были. Там четыре позиции. Первая – он должен изучить проблему. Ну, допустим, освоение Луны. Он должен изучить, зачем, что и как. Второе – он должен выступить как оппонент, критик того, что он сделал: предлагаете солнечные батареи, а там 14 земных суток – ночь! Давайте атомные станции использовать. Третий пункт – обязательный для творческого проекта – предложить что-то свое. Причем это может быть техника, может быть политика даже, но свое и с обоснованием. А четвертое – оценить инновационность своего проекта. И Вы знаете, когда защита происходит, каждый должен сделать слайд. Все могут задавать вопросы, и студенты не стесняются задавать вопросы. Защита наша происходит вместо двух академических часов – шесть-восемь часов, настолько это интересно.

Волков О.Н.: Виктор Васильевич, технологический прорыв, который удалось совершить нашей стране в 60-е годы, был связан с гением Сергея Павловича Королёва – основателем нашей организации. ОКБ-1, ныне РКК «Энергия», консолидировала усилия большого количества организаций для того, чтобы решить задачу освоения космоса. Освоение Луны – это не менее грандиозная задача, чем задача, которая решалась в 60-е годы 20-го века. Как Вы считаете, целесообразно сделать РКК «Энергия» головной организацией по разработке задачи освоения Луны. Какой технический вуз может являться головным в обучении, подготовке «кузницы» интеллектуальных молодых кадров, которые могли бы практически решить задачу освоения Луны.
Синявский В.В.: Думаю, что настало время. Думаю, что настало. Очень хотелось бы, чтобы РКК «Энергия» стала головной организацией, учитывая, что она, во-первых, первопроходец в космонавтике, а во-вторых, сейчас является головной организацией по пилотируемой космонавтике и, в-третьих, в планах предприятия – развитие пилотируемой космонавтики. Надо уже сейчас думать о том, что когда-нибудь необходимы будут специалисты, способные проектировать, конструировать, испытывать и эксплуатировать эти совершенно новые системы, новые технологии, которые потребуются. Думаю, что целесообразно уже сейчас начинать готовить, вести, может быть, какие-то курсы, связанные с особыми условиями работы техники, робототехники на Луне, всяких адаптивных систем. И по технологиям производства на Луне. Ведь, как на Земле: железо добывают по одной технологии, алюминий – по другой.
Два требования к технологиям на Луне:
1. минимум или нулевая доставка расходных компонентов с Земли. Иначе продукция с использованием лунного производства будет существенно дороже золота;
2. сразу, в одном цикле организовать производство всего: и газа, и металла, и, допустим, кремния.
Это совершенно новая технология – такой цикл. Более того, комплексы должны быть единые. Должны быть энергопроизводительные комплексы. Допустим, производственный первый цикл обработки: получение тепловой, электрической, атомной энергий. А рядом – добывающие системы. Всё это в едином комплексе. Исполнение должно быть модульным, т. е комплекс монтируется из модулей. На Луне мало пригодных мест. Размеры ровных площадок триста на триста метров. Т.е., если создавать какой-то комплекс, не делая потом дороги, проще разобрать модули, роботизированные системы перенести на новое, заранее геологами обследованное место и там снова смонтировать и наладить производство. Это же совершенно новые технологии. Надо заинтересовать студентов, и давать им темы дипломных проектов, в которых можно нафантазировать все, что угодно. Но фантазировать, конструируя, проектируя на основе выбора и материалов, и законов физики, и всего. Считаю, что целесообразно, чтобы руководство нашего предприятия обратилось в МВТУ им. Н.Э. Баумана или совместно с руководством МВТУ (МВТУ – головной ВУЗ ракетно-космической техники, готовит специалистов для многих предприятий ракетно-космической техники) вышло на государственный уровень с предложением о введении в курс обучения супербудущих специальностей, может быть, факультативно.

Волков О.Н.: И еще один небольшой вопрос. У нас необычная страна, у нас многие решения принимаются первым лицом нашего государства. Как Вы считаете, целесообразно ли создать Совет по космосу при Президенте России для того, чтобы разработать концептуальную идеологию промышленного освоения космического пространства?
Синявский В.В.: Вы знаете, наверное, целесообразно. Но это должен решать Президент, по-видимому. А вот создать соответствующие рабочие группы из специалистов разного профиля – это нужно. В рабочую группу должны войти специалисты по ракетно-космической технике, необходимо подключить международников. Что такое база на Луне? Какие там будут действовать стандарты? Российские, американские, японские стандарты? Да ничего подобного, там должны быть международные стандарты буквально во всем. Когда создавалась Международная космическая станция, высказывалось пожелание, что МКС – это прообраз будущего образа жизни землян, а уж на Луне тем более. Это должен быть иной образ жизни образ землян – ни государства, ни нации. Не могу ответить насчет этого вопроса, но то, что стратегия развития Луны необходима, – раз. Во-вторых, мы уже запаздываем. И, в-третьих, Луну надо осваивать, имея в виду экологический аспект, немедленно.

Волков О.Н.: Виктор Васильевич, большое спасибо за Ваше интересное выступление. Надеюсь, мы продолжим с Вами общаться по другим вопросам.
Синявский В.В.: Спасибо Вам, всего доброго всем!

Источник