Los programas de exploración lunar, que se eliminaron simultáneamente en la Unión Soviética y los Estados Unidos a mediados de la década de 1970, están volviendo a ser populares y demandados. La carrera lunar, que parecía haber sido hace mucho tiempo, está ganando impulso nuevamente. Hoy los científicos de muchos países del mundo están convencidos de que la humanidad se encuentra en esa etapa de su desarrollo, que es capaz de asegurar la transformación de la Luna en un puesto de avanzada espacial de la civilización. Para ello, los países líderes del mundo tienen todo lo que necesitan: numerosos puertos espaciales, rovers lunares, módulos devueltos a la Tierra y vehículos de lanzamiento de clase pesada.
Las dos preguntas principales del programa Lunar en su reencarnación moderna son las siguientes: ¿por qué los terrestres necesitan la Luna y qué tecnologías ayudarán a la humanidad a colonizarla? Científicos de muchos países del mundo buscan hoy la respuesta a estas preguntas. Hoy Rusia, Estados Unidos, los países de la Unión Europea, China, India y Japón muestran interés por el único satélite natural de la Tierra. La Luna fue recordada nuevamente en 2004, cuando el presidente de Estados Unidos, George W. Bush, anunció la reanudación del programa lunar. Más tarde, en 2007 y 2013, China envió los módulos orbitales y de aterrizaje a la Luna. Y en 2014, los planes para la exploración de la luna fueron expresados por Dmitry Rogozin, quien ocupa el cargo de viceprimer ministro del gobierno ruso.
A mediados de la década de los 70 del siglo pasado, se creía que volar a la luna era muy caro, además, no estaba del todo claro para qué servía. Hoy, la Luna vuelve a cobrar relevancia y los científicos de todo el mundo parecen encontrar respuestas, para lo cual es necesaria la reanudación de los programas lunares. A pesar de que la motivación política para la exploración de la luna ahora está ausente, han surgido nuevos incentivos. Por ejemplo, la actualización de los programas lunares después de más de medio siglo de olvido puede estar asociada con el alto nivel tecnológico de la civilización actual, que necesita metas realmente ambiciosas para un mayor desarrollo. Además, este proceso puede asociarse con el desarrollo y las perspectivas de la astronáutica privada. Hoy en el arsenal de la industria espacial mundial hay todo lo necesario para "conquistar" la luna, solo queda determinar con precisión las metas y objetivos de los programas lunares.
La industria espacial rusa tiene una vasta experiencia en lanzamientos lunares, que previamente fue acumulada por ingenieros y científicos soviéticos. Las naves espaciales soviéticas fueron las primeras en realizar un aterrizaje suave en la Luna, fotografiaron el reverso del satélite natural de la Tierra y tomaron muestras del suelo del regolito. El primer rover del mundo que operó con éxito en la superficie de un cuerpo celeste, conocido como "Lunokhod-1", también es un mérito de la cosmonáutica soviética. El rover lunar operó en la superficie del satélite desde el 17 de noviembre de 1970 hasta el 14 de septiembre de 1971.
Lunokhod-1
Hoy, los vuelos tripulados a la luna se incluyen nuevamente en los fundamentos de la política estatal, informa RIA Novosti. En el marco del programa espacial federal para 2016-2025, se desarrolló el proyecto Luna-Globe, que implica el lanzamiento de una serie de estaciones automáticas a un satélite natural de la Tierra. La ONG Lavochkin está implementando actualmente este proyecto. El presidente de la Federación de Rusia, Vladimir Putin, al visitar el nuevo pabellón Cosmos en VDNKh el 12 de abril de 2018, señaló que se implementaría el programa lunar del país.
Planes inmediatos del programa lunar ruso
En la primera etapa de la implementación del programa lunar ruso, se planea lanzar cinco estaciones automáticas a la Luna en 2019-2025. Está previsto que todos los lanzamientos se realicen desde el nuevo cosmódromo de Vostochny. El estudio de la luna por estaciones automáticas implica la selección de un sitio para expandir la presencia humana en un satélite natural de la Tierra. La información recibida sobre los recursos necesarios debería ayudar a determinar la ubicación de la base lunar.
En la primera etapa de la implementación del programa lunar ruso, se establecieron las siguientes tareas científicas: estudio de la composición de la materia y los procesos físicos en curso en los polos de la luna; estudio de las propiedades de la exosfera y los procesos de interacción del plasma espacial con la superficie de los polos lunares; investigación de la estructura interna de un satélite natural de la Tierra utilizando los métodos de sismometría global; investigación de rayos cósmicos de energía ultra alta.
En la actualidad, los planes inmediatos de Rusia para estudiar la Luna utilizando estaciones automáticas son los siguientes:
2019: el lanzamiento de la nave espacial Luna-25. La misión es estudiar la superficie lunar en la región del Polo Sur.
2022: lanzamiento de la nave espacial Luna-26. Misión: estudio remoto de la luna, que proporciona comunicación para misiones lunares posteriores.
2023 - Lanzamiento de 3 y 4 satélites Luna-27 (sondas de aterrizaje principal y de respaldo). Misión: desarrollo de tecnologías para crear una base permanente en la superficie lunar, estudio del regolito y exosfera de la Luna.
2025: lanzamiento de la nave espacial Luna-28. Misión: entrega de muestras termostatizadas de suelo lunar a la superficie de la Tierra, que serán extraídas por estaciones automáticas anteriores; es posible que haya cristales de hielo en las muestras.
Cómo se puede utilizar la Luna
Muchos científicos creen que la expansión espacial será una etapa lógica en el desarrollo futuro de la humanidad. Tarde o temprano, nuestra civilización llegará a una etapa en la que se volverá apretada en nuestro planeta y habrá necesidad de una base de transbordo en la Luna, desde donde será posible partir convenientemente hacia Marte u otros planetas del Sistema Solar..
Los expertos asocian esperanzas especiales con la posibilidad de extraer varios minerales en la luna, destacando el helio-3 de todos. Esta sustancia ya se llama la energía del futuro y el principal tesoro de la luna. En el futuro, se puede utilizar como combustible para energía termonuclear. Hipotéticamente, durante la fusión termonuclear con la reacción de una tonelada de la sustancia helio-3 y 0,67 toneladas de deuterio, debería liberarse energía equivalente a la combustión de 15 millones de toneladas de petróleo (pero en la actualidad la viabilidad técnica de tal reacción no ha sido posible). estudiado). Esto no tiene en cuenta el hecho de que el helio-3 en la superficie lunar tendrá que extraerse de alguna manera. Y esto no será fácil, ya que según los estudios, el contenido de helio-3 en el regolito lunar es de aproximadamente un gramo por cada 100 toneladas de suelo lunar. Por lo tanto, para extraer una tonelada de este isótopo, será necesario procesar al menos 100 millones de toneladas de suelo lunar en el sitio. Sin embargo, si se pueden resolver todos los problemas con su producción y uso, el helio-3 podrá proporcionar energía a toda la humanidad durante los milenios venideros. Las reservas de agua, que también están contenidas en el suelo lunar, también son de interés para los científicos.
El potencial científico de la Luna todavía no está agotado. Los expertos aún no saben cómo se formó exactamente el satélite de la Tierra y la respuesta a esta pregunta, obviamente, no está en nuestro planeta. Además, la Luna parece ser una excelente plataforma para realizar observaciones astrofísicas, ya que no hay atmósfera en el satélite natural de nuestro planeta. Técnicamente, los telescopios se pueden instalar en su superficie ahora mismo. Además, será más conveniente monitorear los asteroides desde la Luna, que pueden representar un serio peligro para la Tierra. Y en un futuro muy lejano, la humanidad podrá pensar en transferir todas las industrias intensivas en energía a la Luna, lo que ayudará a reducir significativamente el volumen de emisiones industriales en nuestro planeta.
Vehículos de lanzamiento superpesados
En la actualidad, la cuestión de la necesidad de vehículos de lanzamiento superpesados para los vuelos a la Luna sigue siendo controvertida. Alguien cree que es imposible prescindir de misiles capaces de transportar hasta 80-120 toneladas de carga útil, mientras que otros, por el contrario, consideran que el enfoque de crear tales misiles es irracional, lo que justifica esto por una operación y mantenimiento costosos de los necesarios. infraestructura. En cualquier caso, la cosmonáutica mundial puede proporcionar la creación de tales cohetes. Hay suficiente experiencia en su desarrollo: estos son los cohetes portadores soviéticos "N-1", "Energia", "Vulcan" y el estadounidense "Saturn-5", "Ares V".
Cohete "Energia" con la nave espacial "Buran"
Actualmente, Estados Unidos está trabajando en dos proyectos de tales cohetes: el Space Launch System, cuyo lanzamiento fue retrasado y probado con éxito por el cohete privado Falcon Heavy. En la República Popular China, están trabajando en la creación de su propio cohete superpesado "Gran 9 de marzo", diseñado a la vez para 130 toneladas de carga útil. En Rusia, se han probado misiles de la familia Angara y se está trabajando en el cohete superpesado Energia-5. Actualmente no hay escasez de puertos espaciales para el uso de vehículos de lanzamiento superpesados en la Tierra: Baikonur, Vostochny, Kuru en la Guayana Francesa y Vandenberg en Florida, 4 puertos espaciales en China.
Está previsto que el primer lanzamiento del nuevo vehículo de lanzamiento superpesado ruso Energia-5 tenga lugar no antes de 2028, y el complejo de lanzamiento para él en el cosmódromo de Vostochny estará listo en 2027. Esto fue informado previamente por la agencia TASS con referencia a sus propias fuentes en la industria espacial y de cohetes. La plataforma de lanzamiento para el nuevo cohete ruso se construirá de acuerdo con los principios implementados para el vehículo de lanzamiento Soviético Energia en Baikonur (sitio # 250). Se informa que será un complejo de lanzamiento universal, desde el cual también se pueden lanzar vehículos de lanzamiento Soyuz-5 de clase media y formaciones de dos, tres o cinco de esos misiles (para lograr diferentes cargas útiles). Es el principio de combinar cinco misiles que forma la base del nuevo cohete superpesado ruso Energia-5.
Actualmente, los desarrolladores rusos están trabajando en la creación de dos proyectos de misiles propuestos para su implementación: "Energia-5V-PTK" y "Energia-5VR-PTK" con una masa de lanzamiento de 2368 y 2346 toneladas. Ambas versiones del vehículo de lanzamiento podrán lanzar hasta 100 toneladas de carga a la órbita terrestre baja y hasta 20,5 toneladas de carga útil a una órbita circunlunar, la masa de la versión "lunar" de la nave espacial de la Federación que se está desarrollando.
La supuesta vista del complejo de lanzamiento con el cohete Space Launch System
Según los cálculos de Roskosmos, el desarrollo de un vehículo de lanzamiento superpesado y la creación de la infraestructura necesaria para su lanzamiento en el cosmódromo de Vostochny costará alrededor de 1,5 billones de rublos. Además, Roskosmos declaró anteriormente que no hay necesidad de apresurarse a crear tales misiles hasta 2030, ya que simplemente no hay cargas útiles para ellos. Al mismo tiempo, RSC Energia anunció anteriormente que la creación de un nuevo cohete superpesado ruso sería 1,5 veces más barata que la reproducción del vehículo de lanzamiento Soviético Energia, cuya creación, junto con la nave espacial Buran, fue la más ambiciosa. programa en la historia de los cohetes espaciales rusos.
Estación orbital y bases lunares
Los proyectos para la construcción de estaciones habitables en su órbita se consideran etapas intermedias en la exploración de la Luna. Rusia, Estados Unidos y China ya han anunciado la implementación de dichos planes en el período de 2025 a 2030. No hay razón para dudar de que este proyecto se llevará a cabo. La comunidad internacional tiene actualmente una gran experiencia en el funcionamiento exitoso de la ISS. Anteriormente, Estados Unidos y Rusia acordaron trabajar juntos en una estación tripulada internacional casi lunar Deep Space Gateway. La UE, Canadá y Japón también están trabajando en el proyecto. La participación en el programa y los países BRICS es posible. En el marco de este proyecto, Rusia puede crear de uno a tres módulos para una nueva estación: una compuerta y módulos residenciales.
La siguiente etapa después de la creación de una estación habitada circunlunar podría ser la creación de bases habitadas lunares. En el satélite natural de la Tierra no hay campo magnético ni atmósfera, mientras que la superficie de la Luna es bombardeada continuamente por micrometeoritos y las caídas de temperatura en un día alcanzan los 400 grados centígrados. Todo esto hace que la Luna no sea el lugar más amigable para los humanos. Es posible trabajar en su superficie solo con trajes espaciales y vehículos lunares sellados, o mientras se está dentro de un módulo habitable estacionario equipado con un sistema de soporte vital completo. Será más conveniente desplegar dicho módulo en las proximidades del Polo Sur de nuestro satélite. Aquí siempre hay luz y hay menos fluctuaciones de temperatura. Está previsto que en la primera etapa, los robots se involucren en el montaje del módulo residencial. Una vez que los vuelos tripulados a la Luna estén suficientemente desarrollados, se ampliará la construcción de un módulo lunar habitable.
Concepto de base lunar
Los primeros habitantes de nuestro satélite desplegarán primero en su superficie medios de comunicación con la estación orbital y la Tierra, luego de lo cual comenzarán a lanzar centrales eléctricas basadas en pilas de combustible o fotocélulas flexibles. Será necesario resolver los problemas de protección de la base lunar de las erupciones solares y la radiación cósmica. Para ello, se planea cubrirlo con una capa de regolito de un metro de largo, por ejemplo, mediante la realización de explosiones dirigidas, ya que tiene poco sentido entregar camiones volquete y excavadoras a la superficie lunar. Los trabajos de construcción en la Luna deberán basarse en tecnologías completamente diferentes: imprimir elementos estructurales en una impresora 3D; utilizar módulos inflables; Cree materiales compuestos a partir del suelo lunar utilizando síntesis de alta temperatura y sinterización láser.
El módulo lunar residencial tendrá un sistema de suministro de agua potable y oxígeno bien desarrollado, y se creará un invernadero de verduras. La base lunar autosuficiente será de importancia clave. Solo de esta manera será posible reducir el número de cohetes con diversas cargas enviadas a la Luna. En la actualidad, no existen obstáculos fundamentales para la colonización humana de la Luna, pero el aspecto final de la primera base lunar habitada dependerá de los propósitos para los que se diseñará.
