Лунная программа россии

Луна жестко стелет и требует денег

Без «дорожных карт» будущих свершений на самом деле никуда. Большие научные и космические программы невозможно создавать, ориентируясь исключительно на сиюминутные задачи. Требуется долгосрочное планирование и понимание, куда именно двигаться, какие цели нужно достигать через 10–15 лет. А четкое разбиение на этапы и грамотные вехи позволяет планировать бюджет наиболее рационально.

Вот только не верится в высадку на Луне уже через 15 лет. Хочется, чтобы так было, чтобы к 2040 году на поверхности спутника Земли работала российская лунная экспедиция, но увы. Основная проблема этой программы такая же, как и у большинства других, — оторванность от реальности, слепая вера в то, что в ближайшие годы космический бюджет увеличат многократно, и нежелание учитывать тенденции последних лет. Это идеальная программа для идеального мира, не очень похожего на наш.

луна

Фото: Depositphotos

Достаточно внимательно прочитать «дорожную карту», чтобы увидеть резкий разрыв между тем, что запланировано до 2025 года (пока идет современная Федеральная космическая программа 2016–2025), и позже. На первом этапе есть только один измеримый пункт — запуск космических аппаратов «Луна-25», «Луна-26», «Луна-27». Все остальные пункты максимально размазаны по времени (начало работ) или вообще не обозначены четко — «разработка ключевых технологий, необходимых для освоения Луны». Такие пункты максимально удобны, если потребуется давать отчет. Ведь непонятно, что именно и в каком объеме должно быть сделано.

Непонятно и сколько это денег будет стоить. Получилось странно, программа готова уже сейчас, а информация о том, сколько это хотя бы примерно будет стоить, появится лишь в марте 2019 года. Как сказал заместитель председателя совета РАН по космосу, научный руководитель Института космических исследований Лев Зеленый, «концепция уже есть, теперь нужны экономические расчеты, потому что нужно понимание реализуемости, а то нафантазировать можно очень много». Золотые слова, непонятно только, что мешало получить информацию о примерной стоимости программы хотя бы сейчас? Или зная реальную стоимость, радоваться уже не получится?

Лунная гонка

Советская — как, впрочем, и американская — лунная программа разрабатывалась задолго до эпохального «рукопожатия в космосе» (знаковой стыковки аппаратов «Союз-19» и «Apollo», положившей конец яростному противостоянию в космосе) и имела весьма недружелюбный характер. Нашему многострадальному небесному спутнику прочили будущее важнейшего стратегического плацдарма. Тот, кто овладел Луной, получил бы неоспоримое право диктовать свои условия на международной арене. Пресловутая лунная гонка, побочное ответвление холодной войны, наложила неизгладимый отпечаток на подготовку первых полётов человека за пределы земной орбиты. Если Соединённые Штаты без зазрения совести занимались неприкрытым самопиаром, независимо оттого, «выстрелил» ли проект или потерпел неудачу, советские разработки особо не афишировались. А зачастую и вовсе держались в секрете или реализовывались под прикрытием смежных программ. За примерами далеко ходить не нужно. В строжайшем секрете держалось само наличие у Страны Советов пилотируемой лунной программы. Данные о ней были обнародованы только в 1990 году, до этого момента официальная позиция была однозначной: СССР отправляет к естественному спутнику Земли исключительно автоматические станции. Кроме того, известно, что тестовые полёты кораблей «Союз-7К-Л1» (созданных для облёта космонавтами Луны без выхода на окололунную орбиту) в 1967-1969 годах проходили под формальными именами «Космос» и «Зонд». После нескольких удачных запусков зондов по программе «Луна» в 1958-1959 годах, благодаря которым удалось на практике отработать переход на вторую космическую скорость, навигацию в межпланетном пространстве, выход на орбиту спутника и фотосъёмку лунной поверхности, советские инженеры решились на смелый шаг — создание пилотируемого аппарата для облёта Луны. Предприятие было отчаянным. Сама космонавтика на тот момент была ещё слишком юна и рискованна. Печальная судьба первых зондов — яркое тому доказательство. Тем не менее, трудности не остановили конструкторов. С одной стороны, решимости им добавляла пламенная речь любимца Америки президента Джона Кеннеди от 1962 года, заявившего перед лицом нации, что до конца десятилетия на Луну ступит первый человек — и это будет американец. С другой, уверенности прибавляли впечатляющие успехи советского ракетостроения, которым передовые державы могли только позавидовать.

[править] Проект лунной базы «Звезда»

В 1962 году С.П. Королёв поручил ГСКБ «Спецмаш» разработать проект лунной базы, которая по документам этой организации именовалась «ДЛБ» («Долговременная лунная база»), а в ОКБ-1 получила название «Звезда».

Проект лунной базы «Звезда» разрабатывался в —1974 годах.

База рассчитывалась на 12 космонавтов и должна была состоять из 9 типовых блоков цилиндрической формы. Габариты блока: длина — 8,6 м, диаметр — 3,3 м, полная масса — 18 т.

«Звезда» мыслилась продолжением советской пилотируемой лунной программы Н1-Л3. Доставку на Луну и с Луны космонавтов изначально планировалось производить при помощи космических кораблей ЛК (11Ф94), разработанных для пилотируемой программы Н1-Л3.

В 1971 году был завершён эскизный проект, который конструктор В.П. Бармин представил курировавшему космические программы министром обороны Д.Ф. Устинову.

Проект не был реализован, вначале из-за аварий сверхтяжёлой ракеты-носителя Н-1, затем из-за высадки американцев на Луну, наконец немаловажной причиной отказа от проекта была и его стоимость примерно в 50 миллиардов рублей

Поезд на орбите

С формальной точки зрения и американская, и советская лунные программы состояли из двух этапов: сначала пилотируемый облет Луны, затем высадка. Но если для NASA первый этап был непосредственным предшественником второго и имел ту же материально-техническую основу — комплекс Saturn V — Apollo, то советский подход был несколько другим. Вынужденно другим.

Лунный корабль для облета Луны

На фото — схема ЛК для пилотируемого облета Луны из эскизного проекта, подготовленного в КБ В.Н. Челомея.
1) Конструкция. Эскизный проект лунного корабля (ЛК) был подготовлен в ОКБ-52 к 30 июня 1965 года. Корабль состоял из блока «Г» — двигателя системы аварийного спасения, блока «В» — возвращаемого аппарата, блока «Б» — аппаратурного отсека и отсека двигателей коррекции, блока «А» — доразгонной ступени для сообщения скорости, близкой ко второй космической, для облета Луны.
2) Полет. Корабль должен был выводиться на опорную орбиту высотой 186−260 км трехступенчатой ракетой УР-500К. Отделение носителя происходило на 585-й секунде полета. После витка вокруг Земли примерно на 5 минут включались двигатели доразгонного блока, сообщая аппарату скорость, близкую ко второй космической. Затем блок отделялся. По пути осуществлялись три коррекции орбиты с помощью двигателей блока «Б». Планировалось провести 12 пусков без экипажа и до десяти пусков с космонавтом на борту.

Первые расчеты, сделанные в королевском ОКБ-1 в самом начале 1960-х годов, показали, что для высадки экипажа на Луну потребуется сначала вывести на околоземную орбиту около 40 т полезного груза. Практика не подтвердила эту цифру — в ходе лунных экспедиций американцам приходилось выводить на орбиту в три раза больший груз — 118 т.

Макет ЛК в натуральную величину Доразгонный блок «А» отделен от отсека «Б» (двигатели коррекции) металлической фермой. Характеристики ЛК. Экипаж: 1 человек // Вес корабля на старте: 19 072 кг // Вес корабля при полете к Луне: 5187 кг // Вес возвращаемого аппарата: 2457 кг // Продолжительность полета: 6−7 суток.

Но даже если брать за отправную точку цифру 40 т, все равно было очевидно, что Королеву нечем поднимать на орбиту такой груз. Легендарная «семерка» Р-7 могла «вытянуть» максимум 8 т, а значит, требовалось заново создать специальную сверхтяжелую ракету. Старт разработке ракеты Н-1 был дан в 1960 году, но С.П. Королев не собирался ждать появления нового носителя. Пилотируемый облет Луны, считал он, можно было провести наличными средствами.

Его идея заключалась в том, чтобы вывести на орбиту с помощью «семерок» несколько сравнительно легких блоков, из которых путем стыковки можно было бы собрать корабль для облета Луны (Л-1). От этой концепции соединения блоков на орбите, кстати, и пошло название кораблей «Союз», а непосредственным предком всей линейки рабочих лошадок отечественной космонавтики был модуль 7K. Другие модули королевского «поезда» имели индексы 9К и 11К.

Итак, на орбиту следовало вывести капсулу для экипажа, емкость с топливом, разгонные блоки… От первоначального замысла собрать корабль всего из двух частей конструкторы ОКБ-1 постепенно пришли к целому космическому поезду из пяти аппаратов. Если учесть, что первая в истории успешная стыковка на орбите произошла лишь в 1966 году, в ходе полета американского корабля Gemini-8, то очевидно, что упование на стыковку в первой половине 1960-х отдавало авантюрой.

Характеристики ЛК Экипаж: 2 человека // Вес корабля на старте: 154 т // Вес корабля при полете к Луне: 50,5 т // Вес возвращаемого аппарата: 3,13 т // Время полета к Луне: 3,32 суток // Продолжительность полета: 8,5 суток.

Носитель для мегатонн

Вместе с тем у В.Н. Челомея — главного конкурента Королева, возглавлявшего ОКБ-52, — имелись свои космические амбиции и свои весомые аргументы. С 1962 года в филиале № 1 ОКБ-52 (ныне ГКНЦП имени М.В. Хруничева) началось проектирование тяжелой ракеты УР-500. Индекс УР (универсальная ракета), который имели все баллистические ракеты челомеевской «фирмы», подразумевал различные варианты использования этих изделий. В частности, толчком для начала работ по УР-500 стала потребность в мощной баллистической ракете для доставки на территорию вероятного противника сверхмощных водородных бомб — той самой «кузькиной матери», которую обещал показать Западу Н.С. Хрущев. По воспоминаниям сына Хрущева Сергея, который как раз в те годы работал у Челомея, УР-500 была предложена в качестве носителя термоядерного заряда мощностью 30 мегатонн. При этом, однако, имелось в виду, что новая ракета сможет сыграть важную роль в пилотируемой космонавтике.

США

После завершения программы «Аполлон» исследование Луны американцами было почти полностью прекращено. В начале 21 века в NASA заявили о стремлении вернуться на спутник Земли. В 2009 году были запущены орбитальные зонды Lunar Reconnaissance Orbiter и Lunar Crater Observation and Sensing Satellite. Их целью стали анализ лунной поверхности и поиск воды. Кроме того, LRO осуществила съемку лунных модулей, посадочных площадок и элементов оборудования, оставшихся после миссий «Аполлон». В том же году аппарат LCROSS установил, что на Луне есть вода. 

В 2011 году аппараты «Эбб» и «Флоу» были запущены на Луну с целью изучения гравитационного поля и внутреннего строения спутника.

В разработке находится проект «Орион», нацеленный на возобновление полетов людей. В 2010 году проект остановил Барак Обама, однако позже в НАСА продолжили разработку и испытания пилотируемого корабля. Первые эксперименты прошли вокруг орбиты Земли. В перспективе «Орион» должен стать «космическим такси» для 4 человек.

В ближайшие годы различные частные компании намерены отправить на спутник Земли десятки лунных зондов. Например, Orbit Beyond of Edison готовит к запуску аппарат уже для 2020 года.

Новая американская лунная программа носит название «Артемида». На спутник планируют отправить мужчину и первую женщину. Ориентировочно это должно случиться к 2024 году. Для решения транспортно-логистических в НАСА планируют пользоваться услугами частных компаний. Помощь в проекте окажут SpaceX, Blue Origin и другие компании, которых набралось уже больше десяти.

SpaceX займутся разработкой корабля Starship, пригодного для полетов на Марс и Луну. Blue Origin разработает навигационную систему для точной посадки и энергетическую систему для выдерживания холодных лунных ночей. Maxar Technologies займется созданием орбитальной станции Lunar Gateway. Другие партнеры создадут технологии вертикальной посадки аппарата, а также спроектируют способы дозаправки на орбите. Менее крупные компании тоже получат индивидуальные задачи.

[править] Космическая программа «Луна»

23 сентября 1958 года была произведена неудачная попытка запуска первой советской АМС Луна-1А с космодрома Байконур при помощи ракетоносителя «Восток-Л».

2 января 1959 года с космодрома Байконур с помощью РН Луна (8К72, «Восток-Л») был осуществлён успешный запуск межпланетной станции «Луна-1», которая стала первым в мире космическим аппаратом, достигшим 2-й космической скорости, преодолевший притяжение Земли и ставший искусственным спутником Солнца. 4 января «Луна-1» прошла на расстоянии 5—6 тысяч км от поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту. Данный КА был оснащён магнитометром, счётчиком Гейгера, сцинтилляционным счётчиком, а также детектором микрометеоритов. С помощью данного оборудования было совершено ряд открытий: с помощью бортового магнитометра был впервые зарегистрирован внешний радиационный пояс Земли, с помощью ионных ловушек и счётчиков частиц были произведены первые прямые измерения параметров солнечного ветра, обнаружено отсутствие у Луны существенного магнитного поля, успешно выполнен эксперимент по созданию искусственной кометы.

Трёхступенчатый ракетоноситель «Луна» (8К72, «Восток-Л») была создана на базе Р-7. Её характеристики: длина — 33,5 м, диаметр — 10,3 м, стартовая масса — до 279 т.

12 сентября 1959 года с космодрома Байконур с помощью РН «Луна» (8К72, «Восток-Л») была запущена АМС «Луна-2» — первая в мире станция, достигшая поверхности Луны (и первый в мире КА, совершивший жёсткую посадку на поверхность космического тела за пределами Земли). 14 сентября 1959 года в 00:02:24 «Луна-2» достигла поверхности Луны в районе Моря Дождей вблизи кратеров Аристилл, Архимед и Автолик. АМС имела научное оборудование — сцинтилляционные счётчики, счётчики Гейгера, магнитометры, детекторы микрометеоритов. Одним из главных научных достижений стало прямое измерение солнечного ветра.

4 октября 1959 года с космодрома Байконур с помощью РН «Восток-Л» была запущена АМС «Луна-3». Во время её полёта были впервые получены изображения обратной стороны Луны., а также впервые в мире был на практике был осуществлён гравитационный манёвр. 7 октября 1959 года при помощи фотоаппарата АФА-Е1 была заснята почти половина поверхности Луны (одна треть — в краевой зоне, две трети — на обратной невидимой с Земли стороне). Изображения — после проявления плёнки на борту — были переданы при помощи фототелевизионного устройства «Енисей» на Землю.

Ракетоносителем для КА «Луна-1» — «Луна-3» была трёхступенчатая ракета «Восток», являющаяся частью семейства Р-7, и впервые успешно запущенная 2 января 1959 года. Её характеристики: длина — 38,2 м, диаметр — 10,3 м, стартовая масса — 287—290 т, максимальная масса (расчётная) полезного груза при выводе на орбиту — 4730 кг.

Последующие КА «Луна-4» — «Луна-8» имели основной целью мягкую посадку на Луне, однако этого достигнуть не удалось.

31 января 1966 года с космодрома Байконур при помощи РН «Молния» была запущена АМС «Луна-9». 3 февраля 1966 года «Луна-9» впервые совершила мягкую посадку на поверхность Луны и впервые передала на Землю телепанорамы лунной поверхности.

Четырёхступенчатая РН «Молния» имела длину 43 м, диаметр 10,3 м, стартовую массу 305 т.

В последующем запуски продолжились с АМС «Луна-10» по «Луна-23». Наиболее знаковым из них был запуск АМС «Луна-16», осуществлённый 12 сентября 1970 года (стал первым советским космическим аппаратом, доставившим вещество с Луны на Землю (и третьим, сделавшим это после американских Аполлона-11 и Аполлона-12. 20 сентября 1970 года «Луна-16» совершила мягкую посадку на поверхности Луны в районе Моря Изобилия. 24 сентября 1970 года возвращаемый аппарат совершил мягкую посадку на территории СССР. Масса доставленной на Землю грунта составила 101 г) и «Луна-17», который доставил на Луну луноход.

9 августа 1976 года был осуществлён запуск «Луна-24» — последней советской автоматической межпланетной станции для изучения Луны, забора и доставки лунного грунта на Землю. При анализе результатов миссии впервые было получено доказательство наличия на Луне воды.

[править] Космическая программа «Зонд»

18 июля 1965 года с помощью РН «Молния-М» была запущена АМС «Зонд-3», которая 20 июля 1965 года осуществила пролёт Луны, и произвела фотографирование обратной стороны Луны и передачу полученных фотографий на Землю. Первые фотографии были сделаны на расстоянии 11 600 км от поверхности Луны, минимальное расстояние на котором проводилась съёмка составила 9 220 км. Было получено 25 снимков высокого качества, каждый состоял из 1100 строк по 860 элементов в каждой строке. Полученные изображения позволили изучить особенности строения поверхности Луны. Были подтверждён вывод о небольшом числе лунных морей на обратной стороне спутника Земли, и стало ясно, что Луна асимметрична относительно плоскости, которая делит её на видимую и невидимую с Земли части. Открыты мореподобные образования — талассоиды. По фотографиям с космических аппаратов «Луна-3» и «Зонд-3», Государственным астрономическим институтом имени П.К. Штернберга был опубликован «Атлас обратной стороны Луны» с каталогом, содержащим описания примерно 4 тысяч впервые обнаруженных объектов.

10 ноября 1968 года при помощи РН Протон 8K82K был запущен космический корабль «Зонд-6» для отработки полёта космического корабля по трассе Земля — Луна — Земля с возвращением на Землю. Был осуществлён облёт и фотографирование Луны, возвращение спускаемого аппарата на Землю с приземлением в заданный район. Облёт Луны состоялся 14 ноября 1968 года.