Az űriparban a fizikusok és szövegírók közötti örök vitát a 21. században vitává alakították át arról, hogy mi a fontosabb az emberiség számára - az automatikus vagy az emberes űrhajós?
Az "automatizálás" hívei az eszközök létrehozásának és indításának viszonylag alacsony költségeire hivatkoznak, amelyek nagy előnyökkel járnak mind az alapvető tudomány, mind a Földön alkalmazott problémák megoldása szempontjából. És ellenfeleik, akik arról az időről álmodoznak, amikor „nyomaink távoli bolygók poros ösvényein maradnak”, azzal érvelnek, hogy a világűr feltárása lehetetlen és nem célszerű emberi tevékenység nélkül.
Hová repülünk?
Oroszországban ennek a vitának nagyon komoly pénzügyi háttere van. Senki számára nem titok, hogy a hazai űrhajósok költségvetése nemcsak az Egyesült Államokkal és Európával, hanem az űrklub egy olyan viszonylag fiatal tagjával, mint Kína is sokkal kevesebb. És számos irányba hívják fel az iparágat hazánkban: a Nemzetközi Űrállomás (ISS) programban való részvétel mellett ez a GLONASS globális navigációs műholdrendszer, valamint a kommunikációs műholdak, a Föld távérzékelése, meteorológiai, tudományos űrhajó, nem beszélve a katonai és kettős felhasználásról. Tehát meg kell osztanunk ezt a pénzügyi "trishkin -kaftánt", hogy senkit ne sértsünk meg (bár végül úgyis kiderül, hogy mindenki megsértődik, hiszen az iparág normális fejlődéséhez rendelt források nyilvánvalóan nem elegendőek).
Nemrégiben a Szövetségi Űrügynökség (Roszkoszmosz) vezetője, Vlagyimir Popovkin elmondta, hogy a személyzettel rendelkező űrhajósok részesedése osztályának költségvetésében nagyon nagy (48%), és ezt 30%-ra kell csökkenteni. Ugyanakkor tisztázta, hogy Oroszország szigorúan betartja az ISS programból eredő kötelezettségeit (miután a transzferjáratok idén megszűnnek, csak az orosz Szojuz űrszonda biztosítja a személyzetet a pályára). Akkor min spóroljunk? Tudományos kutatásokról vagy ígéretes fejleményekről? A kérdés megválaszolásához meg kell értenünk a hazai emberes űrhajósok következő évtizedekre vonatkozó fejlesztési stratégiáját.
Nikolai Panichkin, a TsNIIMash főigazgató-helyettese (aki a Roscosmos tudományos és szakértői intézetének szócsöve volt) szerint ma helytelen 10-15 évig számolni az űrtevékenységeket: „Az alapkutatás feladatai a mélyben az űrben a Hold és a Mars feltárása olyan nagyszerű, hogy legalább 50 évre kell tervezni. A kínaiak száz évig próbálnak előre tekinteni."
Tehát hová repülünk a közeljövőben - a földközeli pályára, a Holdra vagy a Marsra?
A világ hetedik része
Az űripar pátriárkája, a ragyogó tervező, Szergej Korolev legközelebbi munkatársa, az Orosz Tudományos Akadémia akadémikusa, Borisz Csertok meg van győződve arról, hogy a világ kozmonautika fő feladatának a Holdnak a Földhöz való csatlakozását kell jelentenie. Az űrrepülések résztvevőinek bolygókongresszusának megnyitóján, amely szeptember elején Moszkvában volt, azt mondta: „Ahogy Európánk, Ázsia, Dél- és Észak -Amerika, Ausztrália, van a világnak egy másik része is - Hold."
Ma sok ország, elsősorban az Egyesült Államok és Kína beszél a Föld műholdjával kapcsolatos ambícióiról. Nikolai Panichkin azt állítja: „Amikor eldöntötték a kérdést, mi volt előbb - a Hold vagy a Mars, különböző vélemények voltak. Intézetünk úgy véli, hogy ennek ellenére egy távoli cél - a Mars - kitűzése során át kell mennünk a Holdon. Rajta még sok mindent nem fedeztek fel. A Holdon alapokat lehet létrehozni a mély űrben végzett kutatásokhoz, technológiákat fejleszteni a Marsra való repüléshez. Ezért, amikor 2045 -re emberes repülést tervezünk erre a bolygóra, 2030 -ra előőrsöket kell létrehoznunk a Holdon. A 2030 és 2040 közötti időszakban pedig bázisokkal és kutatólaboratóriumokkal teremtse meg a Hold nagyszabású feltárásának alapját."
A TsNIIMash főigazgató-helyettese úgy véli, hogy a holdprojektek megvalósításakor figyelmet kell fordítani arra a gondolatra, hogy a földközeli pályán élelmiszer- és üzemanyagraktárat kell létrehozni. Az ISS -en ezt valószínűleg nem fogják megvalósítani, mivel az állomásnak 2020 körül le kell állnia. A nagyszabású holdexpedíciók pedig 2020 után kezdődnek. És egy másik fontos szempontot is kiemel az orosz szakember: „Amikor az intézet ezt a stratégiát javasolja, korrelálunk Kína és Amerika hasonló stratégiai terveivel. Természetesen a holdversenynek békésnek kell lennie. Mint ismeretes, az atomfegyvereket nem lehet kipróbálni és bevetni az űrben. Ha a közeljövőben az űrhajósok, űrhajósok és taikonautok letelepedni kezdenek a Holdra, akkor ott lakást kell építeniük, tudományos laboratóriumokat, értékes ásványok kitermelésére szolgáló vállalkozásokat, és nem katonai bázisokat."
A Hold természeti erőforrásainak fejlesztése kiemelt feladat, sok tudós meg van győződve róla. Tehát az Orosz Tudományos Akadémia akadémikusa, Erik Galimov szerint a holdásványok megmenthetik az emberiséget a globális energiaválságtól. A hozzá legközelebb álló égitestről a Földre szállított trícium felhasználható termonukleáris fúzióra. Ezenkívül nagyon csábító a Holdat a mély űrkutatás előőrsévé alakítani, bázisként az aszteroida veszélyek megfigyelésére, bolygónk kritikus helyzeteinek alakulásának nyomon követésére.
A legfényesebb (és vitatott!) Ötlet továbbra is a Holdon elérhető hélium-3 használata, amely nem a Földön van. Fő előnye - mondja Galimov -, hogy "környezetbarát üzemanyag". Így eltűnik a radioaktív hulladékok ártalmatlanításának problémája, amely az atomenergia csapása. A tudós számításai szerint a jövőben az egész emberiség hélium-3 szükséglete 100 tonna lesz. Ahhoz, hogy hozzájuthassunk, háromméteres, 75 x 60 kilométeres holdas talajréteget kell kinyitni. Sőt, paradox módon a teljes ciklus - a termeléstől a Földre szállításig - körülbelül tízszer olcsóbb lesz, mint a szénhidrogének használata (figyelembe véve a meglévő olajárakat).
"A nyugati szakértők azt javasolják, hogy közvetlenül a Holdra építsenek héliumreaktorokat, ami tovább csökkenti a tiszta energia előállításának költségeit" - jegyzi meg az akadémikus. A Hold hélium -3 készletei óriásiak - körülbelül egymillió tonna: elegendőek az egész emberiség számára több mint ezer évre.
De ahhoz, hogy 15-20 év múlva megkezdhessük a hélium-3 bányászását a Holdon, most el kell kezdeni a geológiai kutatásokat, feltérképezni a dúsított és a Napnak kitett területeket, és kísérleti mérnöki létesítményeket létrehozni, mondja Galimov. Ennek a programnak a megvalósításához nincsenek összetett mérnöki feladatok, a kérdés csak a befektetés. Az előnyök nyilvánvalóak. Egy tonna hélium-3 energia-egyenértékben 20 millió tonna olajnak felel meg, vagyis jelenlegi árakon több mint 20 milliárd dollárba kerül. Az egy tonna Földre szállításának szállítási költsége pedig mindössze 20-40 millió dollárt tesz ki. A szakemberek számításai szerint Oroszország igényeinek kielégítésére az energiaiparnak évente 20 tonna hélium -3 -ra, az egész Földre pedig tízszer többre lesz szüksége. Egy tonna hélium-3 elegendő egy 10 GW (10 millió kW) erőmű éves működéséhez. Ahhoz, hogy a Holdon egy tonna hélium-3-at nyerjünk ki, három négyzetméteres területet kell megnyitni és feldolgozni 10-15 négyzetkilométeres területen. Szakértők szerint a projekt költsége 25-35 milliárd dollár.
A hélium-3 használatának ötlete azonban ellenzőkkel bír. Fő érvük az, hogy mielőtt megalapoznák ennek az elemnek a kinyerését a Holdon, és jelentős pénzeszközöket fektetnének a projektbe, szükséges ipari méretű termonukleáris fúziót létesíteni a Földön, ami még nem volt lehetséges.
Orosz projektek
Akárhogy is legyen, technikailag megoldható az a feladat, hogy a Holdat ásványi forrásokká alakítsák, az elkövetkező években - vélik az orosz tudósok. Így több vezető hazai vállalkozás bejelentette készségét és konkrét terveit egy Föld -műhold kifejlesztésére vonatkozóan.
A Lavochkin Tudományos és Termelési Szövetség, az űrkutatás területén az automatikus járművek segítségével vezető nemzeti nem kormányzati szervezet, a Lavochkin Tudományos és Termelési Szövetség szerint az Automata legyen az első, amely "gyarmatosítja" a Holdat. Ott Kínával együtt egy projektet dolgoznak ki, amelynek célja a Hold ipari fejlődésének megalapozása.
A vállalkozás szakemberei szerint mindenekelőtt automatikus eszközökkel kell vizsgálni egy égitestet, és létre kell hozni egy holdvizsgálati helyet, amely a jövőben egy nagy lakott bázis elemévé válik. Tartalmaznia kell a könnyű és nehéz holdjárók mobil komplexumát, a távközlést, az asztrofizikai és leszállási komplexumokat, a nagy antennákat és néhány más elemet. Ezenkívül a tervek szerint a Hold közeli pályán űrhajók konstellációját alakítják ki a kommunikáció és a felszín távérzékelése érdekében.
A projekt megvalósítását három ütemben tervezik. Először a könnyű járművek segítségével válassza ki az optimális régiókat a Holdon a legérdekesebb tudományos és alkalmazott problémák megoldásához, majd telepítse a keringési csillagképet. Az utolsó szakaszban a nehéz holdjárók a Föld műholdjához mennek, amely meghatározza a leszállás és a talajmintavétel legérdekesebb pontjait.
A projektfejlesztők véleménye szerint az elképzelés nem igényel nagy beruházásokat, mivel a Rokot vagy Zenit típusú könnyű konverziós hordozórakéták használhatók indítójárművek indítására (kivéve a nehéz holdjárókat).
Az orosz pilóta űrkutató társaság, az SP Korolev Rocket and Space Corporation (RSC) Energia készen áll a holdkutatás stafétájának átvételére. Szakemberei szerint az ISS fontos szerepet fog játszani a holdbázis létrehozásában, amelynek végül nemzetközi űrkikötővé kell válnia. Még ha 2020 után az ISS programban részt vevő partnerországok is úgy döntenek, hogy nem hosszabbítják meg működését, a tervek szerint az orosz szegmens alapján platformot építenek a jövőbeli holdbázis pályára állítására.
Az emberek és a rakomány pályára juttatására ígéretes közlekedési rendszert dolgoznak ki, amely egy alap űrhajóból és annak számos módosításából fog állni. Az alapváltozat egy új generációs emberes szállítóhajó. Úgy tervezték, hogy kiszolgálja az orbitális állomásokat - személyzetet és rakományt küldjön hozzájuk, majd visszatérjen a Földre, valamint mentőhajóként használható.
Az új emberes rendszer alapvetően különbözik a meglévő Szojuz űrhajótól, elsősorban az új technológiákat tekintve. Az ígéretes hajó a Lego tervezési elve (azaz a moduláris elv szerint) alapján készül. Ha földközeli pályára kell repülni, űrhajót használnak az állomás gyors eléréséhez. Ha a feladatok bonyolultabbá válnak, és a földközeli űrön kívüli repülésekre van szükség, a komplexum utólag felszerelhető egy közművel, amely visszatérhet a Földre.
Az Energia arra számít, hogy az űreszközök módosításai lehetővé teszik a Holdra történő expedíciókat, a műholdak karbantartását és javítását, a hosszú, akár egy hónapos, önálló repülést a különböző kutatások és kísérletek elvégzése érdekében, valamint az megnövelt rakománymennyiség pilóta nélküli rakomány visszaváltható változatban. A rendszer csökkenti a legénység terhelését, ráadásul az ejtőernyős sugárhajtású leszállórendszer miatt a leszállás pontossága mindössze két kilométer lesz.
A Szövetségi Űrprogramban 2020 -ig megfogalmazott tervek szerint az új emberes űrhajó első indítására 2018 -ban kerül sor az Amur régióban épülő Vostochny kozmodromból.
Ha Oroszország állami szinten mégis úgy dönt, hogy ásványokat fejleszt a Holdon, az Energia egyetlen újrafelhasználható szállító- és teherkomplexumot tud biztosítani, amely egy égitest ipari fejlődését szolgálja. Így az új hajó (amely még nem kapta meg hivatalos nevét), amely felváltja a Szojuzt, az RKK által kifejlesztett Parom interorbital vontatóval együtt akár 10 tonna rakomány szállítását is biztosítja, ami jelentősen csökkenti a szállítási költségeket. Ennek eredményeként Oroszország kereskedelmi szolgáltatásokat is nyújthat különféle rakományok űrbe küldéséhez, beleértve a terjedelmeseket is.
A Parom egy űrhajó, amelyet hordozórakéta indít alacsony földi pályára (kb. 200 km magasságban). Ezután egy másik hordozórakéta szállít egy konténert rakománnyal egy adott pontra. A vontató dokkol vele, és áthelyezi a rendeltetési helyére, például egy pályaállomásra. Szinte bármilyen belföldi vagy külföldi fuvarozóval pályára lehet állítani egy konténert.
Az űripar jelenlegi finanszírozásával azonban a holdbázis létrehozása és a Föld műhold ipari fejlesztése meglehetősen távoli jövő projektjei. A módosított Szojuz űrhajó segítségével a turisták holdjára induló repülőutak tervei sokkal reálisabbnak tűnnek a Roskosmos szerint. Az orosz részleg az amerikai Space Adventures céggel együtt új turisztikai útvonalat dolgoz ki az űrben, és azt tervezi, hogy öt év múlva földlakókat küld a város körüli városnéző túrára.
Egy másik ismert hazai cég, a Khrunichev Állami Űrkutatási és Termelési Központ (GKNPT) szintén kész hozzájárulni egy égitest fejlesztéséhez. A GKNPT szakemberei szerint a holdprogramot meg kell előznie az első, földközeli szakasznak, amelyet az ISS tapasztalatai alapján valósítanak meg. Az állomás alapján 2020 után a tervek szerint orbitális emberes szerelési és működési komplexumot hoznak létre a jövőbeli más bolygókra, valamint esetlegesen turisztikai komplexumokba irányuló expedíciókhoz.
A holdprogramnak a tudósok szerint nem szabad megismételnie azt, amit a múlt században már megtettek. A tervek szerint állandó állomást hoznak létre a Föld műholdjának pályáján, majd bázist a felszínén. A két modulból álló holdállomás telepítése nemcsak expedíciót biztosít, hanem a rakomány visszatérését is a Földre. Szükség lesz továbbá egy legénységi űrhajóra, amelynek legénysége legalább négy ember, és amely akár 14 napig is képes önálló repülésre, valamint egy holdpálya -állomás modulra, valamint egy leszálló és felszálló járműre. A következő lépés egy állandó bázis a Hold felszínén, minden olyan infrastruktúrával, amely biztosítja az első szakaszban négy ember tartózkodását, majd növelni kell az alapmodulok számát, és felszerelni egy erőművel, átjáró modullal és más eszközökkel szükséges létesítmények.
Űrklub programok
Oroszország
Az orosz emberes űrkutatás 2040 -ig történő fejlesztésének koncepciója keretében a Hold (2025–2030) és a Marsra (2035–2040) irányuló repülési programot terveznek. A Föld műholdjának kifejlesztésének jelenlegi feladata a holdbázis létrehozása, és egy ilyen nagyszabású programot nemzetközi együttműködés keretében kell végrehajtani-győződnek meg a Roscosmos.
A Holdkutatási program 2013–2014 közötti első szakaszának részeként a Luna-Glob és a Luna-Resource holdholdak felbocsátását tervezik-mondta Viktor Lhartov, a Lavochkin NPO vezetője. A Luna-Glob misszió feladata a Hold körüli repülés, a holdjáró helyeinek előkészítése és kiválasztása, más műszaki és tudományos komplexumok létrehozása, amelyek a jövőbeni bázis alapjául szolgálnak, valamint a Hold magjának tanulmányozása speciális fúróeszközök - behatolók (ebben a kérdésben lehetséges az együttműködés Japánnal, mivel a japán szakemberek hosszú ideig sikeresen fejlesztették a behatolókat).
A második szakasz egy tudományos laboratórium - holdjáró - holdra szállítását írja elő a tudományos és technológiai kísérletek széles skálájához. Ebben a szakaszban Indiát, Kínát és az európai országokat felkérik az együttműködésre. A tervek szerint az indiánok a Chandrayan-2 misszió keretében biztosítanak egy rakétát és egy repülési modult, valamint elindulnak kozmodromjukból. Oroszország leszállási modult, 400 kilós holdjárót és tudományos felszerelést készít.
Viktor Khartov szerint a jövőben (2015 után) az orosz Luna-Resource / 2 projektet tervezik, amely egységes leszállóplatform, egy nagy hatótávolságú holdjáró, egy felszálló rakéta létrehozásáról rendelkezik a Holdról, a Földre szállított hold talaj mintáinak betöltésére és tárolására szolgáló eszközök, valamint a Holdon található világítótoronyra történő nagy pontosságú leszállás megvalósítása. Ugyanakkor a tervek szerint a holdjáró segítségével összegyűjtött holdi talajminták szállítását előre kiválasztott, tudományos érdeklődésre számot tartó területeken is végrehajtják.
A Luna-Resource / 2 projekt lesz az orosz holdprogram harmadik szakasza. Ennek részeként két expedíciót terveznek lefolytatni: az első egy nehéz kutató holdjárót szállít a Hold felszínére, hogy kapcsolattartási kutatásokat végezzen és mintákat vegyen a hold talajából, a második pedig egy felszálló rakéta a talajminták visszaküldésére. a földre.
Az automatikus bázis létrehozása lehetővé teszi számos probléma megoldását egy emberes holdprogram végrehajtása érdekében, amely előírja, hogy 2026 után az emberek a Holdra repülnek. 2027 és 2032 között a Holdon egy speciális kutatóközpont "Lunar Proving Ground" létrehozását tervezik, amelyet már az űrhajósok munkájára terveztek.
USA
2004 januárjában George W. Bush amerikai elnök bejelentette a NASA célját, hogy 2020 -ra "visszatér" a Holdra. Az amerikaiak azt tervezték, hogy 2010 -ig megszüntetik az elavult transzfert, hogy felszabadítsák a forrásokat. 2015 -re a NASA -nak egy új Constellation programot kellett volna telepítenie, hasonlóan a modernizált és kibővített Apollo programhoz. A projekt fő alkotóelemei az Ares-1 hordozórakéta, amely az űrsikló szilárd hajtógáz-erősítőjének fejlesztése, az Orion által vezetett űrhajó, legfeljebb öt-hat fős legénységgel, az Altair modul, amelyet leszállásra terveztek. a Hold felszínén és onnan felszállva, a Földről való menekülés színpadára (EOF), valamint az "Ares-5" nehézhordozóra, amelyet úgy terveztek, hogy az EOF-et az "Altair" -val együtt a földközeli pályára indítsa. A Csillagkép program célja az volt, hogy a Holdra repüljön (legkorábban 2012 -ben), majd landoljon a felszínén (legkorábban 2020 -ban).
A Barack Obama vezette új amerikai adminisztráció azonban idén bejelentette a Constellation program végét, túl költségesnek tartva. A Hold -programot lerövidítve az Obama -kormány ezzel párhuzamosan úgy döntött, hogy az ISS amerikai szegmensének működtetésének finanszírozását 2020 -ig meghosszabbítja. Ugyanakkor az amerikai hatóságok úgy döntöttek, hogy ösztönzik a magánvállalatok erőfeszítéseit az emberes űreszközök építésére és üzemeltetésére.
Kína
A kínai hold tanulmányi program hagyományosan három részre oszlik. A 2007-es első során a Chang'e-1 űrhajót sikeresen felbocsátották.16 hónapig dolgozott a Hold pályáján. Az eredmény egy nagy felbontású 3D térkép volt a felületéről. 2010-ben egy második kutató berendezést küldtek a Holdra, hogy lefényképezzék azokat a területeket, amelyek közül az egyiknek a Chang'e-3-nak leszállnia kell.
A Föld természetes műholdjának kutatási programjának második szakasza magában foglalja egy önjáró jármű felszínre juttatását. A harmadik fázis (2017) keretében újabb installáció kerül a Holdra, amelynek fő feladata a holdkőzetminták Földre szállítása lesz. Kína 2020 után el akarja küldeni űrhajósait a Föld műholdjára. A jövőben egy lakható állomás kialakítását tervezik ott.
India
Indiában is van nemzeti holdprogram. 2008 novemberében ez az ország elindította a "Chandrayan-1" mesterséges holdat. Automatikus szondát küldtek belőle a Föld természetes műholdjának felszínére, amely tanulmányozta a légkör összetételét és talajmintákat vett.
India a Roscosmosszal együttműködve fejleszti a Chandrayan -2 projektet, amelynek célja egy űrhajó elküldése a Holdra az indiai GSLV hordozórakéta segítségével, amely két holdmodulból - egy pálya és egy leszálló modul - áll.
Az első emberes űrhajó elindítását 2016 -ra tervezik. A fedélzeten az Indiai Űrkutatási Szervezet (ISRO) vezetője, Kumaraswamy Radhakrishnan szerint két űrhajós megy az űrbe, akik hét napot töltenek alacsony földi pályán. Így India lesz a negyedik állam (Oroszország, az Egyesült Államok és Kína után), ahol emberes űrrepülést hajtanak végre.
Japán
Japán a holdprogramját fejleszti. Tehát 1990 -ben az első szondát elküldték a Holdra, és 2007 -ben a Kaguya mesterséges műholdat felbocsátották 15 tudományos műszerrel és két műholddal - Okinawa és Ouna a fedélzeten (több mint egy évig működött a Hold pályáján). 2012-2013 -ban tervezték a következő automatikus készülék beindítását, 2020 -ra - emberes repülést a Holdra, 2025-2030 -ra pedig egy emberes holdbázis létrehozását. Japán azonban tavaly úgy döntött, hogy költségvetési hiány miatt felhagy a legénységi holdprogrammal.
