Астроном Владимир Сурдин: для российской миссии «Луна-25» счет идет на часы

Россия возвращается на Луну с новой миссией спустя почти полвека. 11 августа на космодроме Восточный прошел успешный пуск ракеты «Союз-2.1б» с автоматической станцией «Луна-25» на борту. Это первая в современной истории страны попытка провести научные исследования в районе Южного полюса спутника, «где раньше не ступала нога человека». Станция должна прилуниться 21 августа 2023 года.

Почему эта миссия важна для России, кто наш главный конкурент, как устроена станция «Луна-25» и какие масштабные проекты ждут нас в будущем рассказал астроном, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга, доцент физического факультета МГУ Владимир Сурдин.

Проект «Луна-25»

Это автоматическая межпланетная станция, которой будут управлять с Земли. При разработке «Луны-25» ученые применили целый комплекс инновационных решений. Благодаря этому удалось создать аппарат с уникальными массовыми характеристиками — легкий, но с большим ресурсом.

Станция оснащена специальной техникой, которая будет применяться для решения самых разных задач. Например, лазерный масс-спектрометр «ЛАЗМА-ЛР» необходим для изучения состава верхнего слоя лунного грунта, в том числе для поиска различных летучих соединений.

Станции предстоит работать на Луне около года. Т. к. наш спутник очень медленно вращается вокруг своей оси, день там равен 13,5 земных суток и столько же приходится на ночь. В темное время температура опускается до минус 170 градусов, поэтому аппаратуру предстоит постоянно обогревать. Эту задачу решит плутониевая система РИТЭГ (Радиоизотопный термоэлектрический генератор) — она компактнее и конструктивно проще по сравнению с ядерными реакторами.

Почему 25

Лунная гонка СССР и США, за которой пристально следил весь мир, продлилась всего 15 лет и прервалась в середине 1970-х. Последним значимым событием стал запуск советского аппарата «Луна-24» в 1976 году. Тогда он первым получил данные о водяном льде на поверхности спутника. Однако количества влаги в образцах оказалось слишком мало, и специалисты приостановили работу.

Позже, уже в 1990-х, ученые вернулись к изучению Луны. В исследованиях участие приняла и Россия. В научных кругах задумались о создании собственной орбитальной станции для анализа сейсмической активности и поиска замершей воды. Проект получил название «Луна-Глоб». Однако программу возобновили лишь в середине 2000-х годов, поскольку изучение Марса было в приоритете. К 2010 году российские ученые переосмыслили задумку и пришли к единому решению.

В 2013 году новому аппарату дали название «Луна-25», продолжив нумерацию ранее разработанных проектов. Это стало данью уважения советскому наследию и научным достижениям того времени. Сегодня «Луна-25» будет изучать спутник не в районе экватора, как это делали советские аппараты и американские астронавты, а возле Южного полюса.

«Таких вещей еще никто в мире не делал. Такие миссии всегда рисковые, во всем мире вероятность их успешного завершения оценивается порядка 70%», — заявил глава Роскосмоса Юрий Борисов.

Что будет изучать

На пути к спутнику посадочная станция «Луна-25» дважды скорректирует траекторию. Спустя 5 дней выйдет на лунную орбиту высотой 100 км и проведет там еще несколько суток. Тормозя и постепенно снижаясь, «Луна-25» окажется на посадочной орбите высотой 18 км, после чего аппарат начнет прилунение. Такую схему разработали еще в 1970-е.

После сложнейшего этапа — посадки — «Луне-25» предстоит провести масштабные исследования. Во-первых, станция изучит экзосферу Луны (у нашего спутника нет атмосферы, это название его газовой оболочки), какие процессы происходят там под воздействием Солнца и Земли. Во-вторых, предстоит впервые проанализировать лунный регалит (поверхностный слой) в полярной зоне. 

Третья, пожалуй, важнейшая цель экспедиции — вода. В промерзлом грунте полюсов спутника Земли находятся скопления жидкости. Необходимо определить ее количество, состав и наличие примесей.

Также анализ лунной воды прольет свет на ее происхождение. Она могла появиться там в момент образования Земли и Луны, или ее принесли кометы. Этой воде, возможно, около 4,5 млрд лет, в ней могут находиться соединения, которые привели к образованию жизни на нашей планете. Для ученых эти данные бесценны.

Вода на Луне нужна не только для научных исследований, но и для практического применения. Астроном Владимир Сурдин пояснил, что с этого момента земной спутник становится территорией, которую предстоит долго осваивать. Для этого нужны ресурсы.

Еще один важный факт — вода является хорошим ракетным топливом. Для этого ее необходимо расщепить на водород и кислород при помощи энергии.

«Солнечной энергии на Луне хоть отбавляй — туч там не бывает, погода всегда хорошая. Солнечные станции там работают безукоризненно. Расщепляя воду на кислород и водород, получаем самое лучшее ракетное топливо», — рассказал астроном.

Кроме того, вода на Луне потребуется людям и для более простых целей. Например, для гидропоники (выращивания растений без почвы при помощи водных растворов).

Конкуренты на пути к Луне

Сейчас на орбите спутника Земли действуют две космические станции. Первый аппарат — NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. На его борту находится исследовательский нейтронный детектор LEND, созданный в ИКИ РАН (Институт космических исследований Российской академии наук). Именно этот прибор обнаружил на Южном полюсе концентрацию молекул водорода. Эксперименты подтвердили гипотезу о наличии водяного льда на спутнике.

Второй аппарат, находящийся на лунной орбите, — станция «Чандраян-2». 14 июля в Индии успешно стартовала миссия «Чандраян-3» с луноходом на борту. Согласно плану, аппарат должен прилуниться также вблизи Южного полюса.

«Они уже летят, уже даже до Луны долетели. Но у них очень медленная траектория — они будут постепенно приближаться к ее поверхности. А мы туда быстро доберемся — по прямой. И мы, и Индия долетим 23-го числа. И кто первый сядет, тот будет громче всех кричать: "Мы первые". Счет буквально идет на часы», — рассказал Владимир Сурдин.

Кто будет первым, пока непонятно. Нужно не только долететь до места, но и плавно посадить аппарат. Задача будет сложной, т. к. рельеф у полюсов неравномерный, многое может пойти не так.

Однако для России полет на Луну — важнейший шаг. Наша страна возвращается к освоению спутника Земли. И это не будет просто «флажком», поставленным для обозначения собственного достижения. Впереди большая работа.

Запланированы уже следующие экспедиции в рамках российской лунной программы: орбитальный аппарат «Луна-26», тяжелая посадочная станция с буровой установкой «Луна-27» и доставка грунта на Землю аппаратом «Луна-28». Россия продолжит идти по пути, основы которого заложили еще советские ученые.

Подписывайтесь на наш канал — «Россия 24». Говорим о том, что нас ждет в будущем. Объясняем то, что вызывает вопросы.