1970 жылдардың ортасында Кеңес Одағында және АҚШ-та бір мезгілде тоқтатылған Айды зерттеу бағдарламалары қайтадан танымал бола бастады. Ұзақ уақытқа созылған сияқты көрінетін ай жарысы қайтадан қарқын алады. Бүгінде әлемнің көптеген елдерінің ғалымдары Айдың өркениеттің ғарыштық форпостына айналуын қамтамасыз етуге қабілетті адамзат өзінің даму сатысында тұрғанына сенімді. Бұл үшін әлемнің жетекші елдерінде қажет нәрсенің бәрі бар: көптеген ғарыш айлағы, ай роверлері, Жерге қайтарылған модульдер және ауыр сыныпты зымырандар.
Заманауи реинкарнациядағы Lunar бағдарламасының негізгі екі сұрағы келесі сұрақтар: Жер тұрғындары Айға не үшін қажет және қандай технологиялар адамзатқа оны отарлауға көмектеседі? Әлемнің көптеген елдерінен келген ғалымдар бүгінде осы сұрақтарға жауап іздейді. Бүгінде Ресей, АҚШ, Еуропалық Одақ елдері, Қытай, Үндістан мен Жапония Жердің жалғыз табиғи серігіне қызығушылық танытуда. 2004 жылы АҚШ президенті Джордж Буш Ай бағдарламасының қайта басталатынын жариялаған кезде Ай тағы да еске түсті. Кейінірек, 2007 және 2013 жылдары Қытай Айға орбиталық және қону модульдерін жіберді. Ал 2014 жылы Айды зерттеу жоспарларын Ресей үкіметі вице -премьері қызметін атқаратын Дмитрий Рогозин айтты.
Өткен ғасырдың 70-ші жылдарының ортасында Айға ұшу өте қымбат деп есептелді, сонымен қатар оның не үшін қажет екендігі толық түсініксіз болды. Бүгінде Ай қайтадан өзекті бола бастады және бүкіл әлемдегі ғалымдар ай бағдарламаларын қалпына келтіру қажет болатын жауаптарды тапқандай. Айды зерттеуге саяси мотивацияның жоқ екеніне қарамастан, жаңа ынталандыру пайда болды. Мысалы, жарты ғасырдан астам уақыттан кейін ай бағдарламаларының өзектенуі бүгінгі өркениеттің жоғары технологиялық деңгейімен байланысты болуы мүмкін, ол одан әрі даму үшін шын мәнінде өршіл мақсаттарды қажет етеді. Сондай -ақ, бұл процесс жеке ғарышкерліктің дамуымен және келешегімен байланысты болуы мүмкін. Бүгінде әлемдік ғарыш индустриясының арсеналында айды «бағындыру» үшін қажет нәрсенің бәрі бар, тек ай бағдарламаларының мақсаттары мен міндеттерін дәл анықтау ғана қалады.
Ресейлік ғарыш индустриясының кеңестік инженерлер мен ғалымдар бұрын жинақтаған айды ұшыруда үлкен тәжірибесі бар. Кеңестік ғарыш аппараттары бірінші болып Айға жұмсақ қону жасады, Жердің табиғи серігінің кері жағын суретке түсірді және реголит топырағының үлгілерін алды. «Луноход-1» деп аталатын аспан денесінің бетінде сәтті жұмыс істеген әлемдегі бірінші ровер де кеңестік космонавтикаға сіңірген еңбегі. Ай серігі 1970 жылдың 17 қарашасынан 1971 жылдың 14 қыркүйегіне дейін жер серігінің бетінде жұмыс жасады.
Луноход-1
Бүгінде Айға басқарылатын ұшулар қайтадан мемлекеттік саясаттың негізіне енгізілді, деп хабарлайды РИА Новости. 2016-2025 жылдарға арналған федералды ғарыш бағдарламасы аясында Luna-Globe жобасы жасалды, ол Жердің табиғи серігіне автоматты станциялар сериясын ұшыруды көздейді. Қазіргі уақытта Лавочкин ҮЕҰ бұл жобаны жүзеге асыруда. Ресей Федерациясының Президенті Владимир Путин 2018 жылдың 12 сәуірінде ВДНХ -дағы жаңа «Космос» павильонына барғанда, елдің ай бағдарламасы жүзеге асатынын атап өтті.
Орыс бағдарламасының шұғыл жоспарлары
Айдың ресейлік бағдарламасын жүзеге асырудың бірінші кезеңінде 2019-2025 жылдары Айға бес автоматты станцияны ұшыру жоспарлануда. Барлық ұшырулар жаңа «Восточный» ғарыш айлағынан жүзеге асырылады деп жоспарлануда. Автоматты станциялардың Айды зерттеуі Жердің табиғи серігінде адамның қатысуын кеңейту үшін орынды таңдауды білдіреді. Қажетті ресурстар туралы алынған ақпарат ай базасының орналасуын анықтауға көмектесуі керек.
Айдың орыс бағдарламасын жүзеге асырудың бірінші кезеңінде келесі ғылыми міндеттер қойылды: заттың құрамын және Ай полюстерінде болып жатқан физикалық процестерді зерттеу; экзосфераның қасиеттерін және ғарыштық плазманың ай полюстеріндегі бетімен әрекеттесу процестерін зерттеу; жаһандық сейсмометрия әдістерін қолдана отырып, Жердің табиғи серігінің ішкі құрылымын зерттеу; ультра жоғары энергиялы ғарыштық сәулелерді зерттеу.
Қазіргі уақытта Ресейдің автоматты станцияларды қолдана отырып Айды зерттеу жоспарлары келесідей:
2019 жыл - Луна -25 ғарыш кемесінің ұшырылуы. Миссия - Оңтүстік полюс аймағындағы Айдың бетін зерттеу.
2022 жыл - Луна -26 ғарыш кемесінің ұшырылуы. Миссия - Айды қашықтан зерттеу, келесі айлық миссиялар үшін байланысты қамтамасыз ету.
2023 ж. - 3 және 4 «Луна -27» жер серіктерін ұшыру (негізгі және қосалқы қондырғы зондтары). Миссия - Ай бетінде тұрақты база құру технологиясын жасау, Айдың реголиті мен экзосферасын зерттеу.
2025 жыл - Луна -28 ғарыш кемесінің ұшырылуы. Миссия - термостатталған айдың топырақ үлгілерін Жер бетіне жеткізу, оны алдыңғы автоматты станциялар өндіреді, сынамаларда мұз кристалдары болуы мүмкін.
Айды қалай қолдануға болады
Көптеген ғалымдар ғарыш кеңеюі адамзаттың әрі қарай дамуының логикалық кезеңі болады деп есептейді. Ерте ме, кеш пе, біздің өркениет біздің планетамызда қысылатын кезеңге жетеді және Айға ауыстырып тиеу базасына қажеттілік туады, ол жерден Марсқа немесе Күн жүйесінің басқа планеталарына ыңғайлы түрде бастауға болады..
Сарапшылар ерекше үміттерді гелий-3-ті бөліп алып, Айда түрлі пайдалы қазбаларды өндіру мүмкіндігімен байланыстырады. Бұл зат қазірдің өзінде болашақтың энергиясы және айдың басты қазынасы деп аталады. Болашақта оны термоядролық энергияға отын ретінде пайдалануға болады. Гипотетикалық түрде, бір тонна гелий-3 пен 0,67 тонна дейтерий затының реакциясымен термоядролық синтез кезінде 15 миллион тонна мұнайдың жануына эквивалентті энергия бөлінуі керек (бірақ қазіргі уақытта мұндай реакцияның техникалық орындылығы жоқ. зерттелді). Бұл ай бетіндегі гелий-3-ты қандай да бір жолмен алу керек болатынын ескермейді. Бұл оңай болмайды, өйткені зерттеулерге сәйкес, ай реголитіндегі гелий-3 мөлшері 100 тонна ай топырағына шамамен бір граммды құрайды. Сондықтан бұл изотоптың бір тоннасын алу үшін кем дегенде 100 миллион тонна ай топырағын учаскеде өңдеу қажет болады. Алайда, егер оны өндіру мен қолданудағы барлық мәселелер шешілсе, гелий-3 алдағы мыңжылдықтар бойы бүкіл адамзатқа энергия бере алады. Айдың топырағында да бар су қоры ғалымдарды қызықтырады.
Айдың ғылыми әлеуеті қазіргі уақытта әлі таусылған жоқ. Сарапшылар әлі Жердің спутнигінің қалай пайда болғанын білмейді және бұл сұрақтың жауабы біздің планетада жоқ екені анық. Сондай -ақ, Ай астрофизикалық бақылаулар жүргізудің тамаша алаңы болып көрінеді, өйткені біздің планетамыздың табиғи серігінде атмосфера жоқ. Техникалық тұрғыда телескоптарды дәл қазір оның бетіне орнатуға болады. Сондай -ақ, Жерге үлкен қауіп төндіретін астероидтарды Айдан бақылау ыңғайлы болады. Ал алдағы уақытта адамзат энергияны көп қажет ететін өндірістерді Айға көшіру туралы ойлана алады, бұл біздің планетамыздағы өнеркәсіптік шығарындылардың көлемін едәуір азайтуға көмектеседі.
Өте ауыр зымыран тасығыштар
Қазіргі уақытта Айға ұшу үшін аса ауыр зымыран тасығыштардың қажеттілігі туралы мәселе даулы болып қала береді. Біреу 80-120 тоннаға дейін жүк көтере алатын зымырандарсыз өмір сүру мүмкін емес деп санайды, ал басқалары, керісінше, мұндай зымырандарды құру әдісін қисынсыз деп санайды, мұны қымбат жұмыспен және қажетті техникалық қызмет көрсетумен ақтайды. инфрақұрылым. Қалай болғанда да, әлемдік космонавтика мұндай зымырандардың жасалуын қамтамасыз ете алады. Олардың дамуында жеткілікті тәжірибе бар: бұл «N-1», «Energia», «Vulcan» кеңестік зымыран тасығыштары және американдық «Сатурн-5», «Арес V».
«Буран» ғарыш кемесімен «Энергия» зымыраны
Қазіргі уақытта Америка Құрама Штаттары мұндай зымырандардың екі жобасы бойынша жұмыс жасайды - ғарышқа ұшыру жүйесі, ұшырылымы жеке Falcon Heavy зымыранымен кешіктіріліп, сәтті сыналды. ҚХР-да олар бірден 130 тонна пайдалы жүктемеге арналған «9 наурыз» атты өзінің аса ауыр зымыранын жасауда. Ресейде Ангара отбасының зымырандары сыналды және аса ауыр Энергия-5 зымыранымен жұмыс жүргізілуде. Қазіргі уақытта Жер бетінде аса ауыр зымыран тасығыштарды қолдануға арналған ғарыш айлағының жетіспеушілігі жоқ: Байқоңыр, Восточный, Француз Гвианасындағы Куру және Флоридадағы Ванденберг, Қытайда 4 ғарыш айлағы.
Жаңа ресейлік аса ауыр «Энергия-5» зымыран тасығышының алғашқы ұшырылымы 2028 жылдан ерте болмайды деп жоспарлануда, ал оған «Восточный» ғарыш айлағындағы ұшыру кешені 2027 жылы дайын болады. Бұл туралы ТАСС агенттігі зымыран мен ғарыш саласындағы өз дереккөздеріне сілтеме жасай отырып бұған дейін хабарлаған. Жаңа ресейлік зымыранның ұшыру алаңы Байқоңырдағы Кеңестік Энергия зымыран тасығышы үшін енгізілген принциптерге сәйкес салынады (№250 алаң). Бұл әмбебап ұшыру кешені болатыны хабарланды, одан орта сыныпты «Союз-5» зымыран тасығыштары мен екі, үш немесе бес осындай зымыраннан (әр түрлі жүктемеге жету үшін) ұшырылуы мүмкін. Бұл бес жаңа зымыранды біріктіру принципі, ол жаңа ресейлік «Энергия-5» аса ауыр зымыранының негізін құрайды.
Қазіргі уақытта ресейлік әзірлеушілер іске қосуға ұсынылған екі зымырандық жобаны-«Энергия-5В-ПТК» және «Энергия-5ВР-ПТК» құру бойынша жұмыс жасауда, массасы 2368 және 2346 тонна. Зымыран тасығыштың екі нұсқасы да жер асты орбитасына 100 тоннаға дейін жүкті шығара алады, ал айналмалы орбитаға 20,5 тоннаға дейін пайдалы жүктеме - Федерация ғарыш кемесінің «айлық» нұсқасының массасы.
Ғарыштық ұшыру жүйесі зымыраны бар ұшыру кешенінің болжамды көрінісі
Роскосмостың есептеулері бойынша, аса ауыр зымыран тасығышты жасау және оны «Шығыс» ғарыш айлағында ұшыруға қажетті инфрақұрылымды құру шамамен 1,5 триллион рубльді құрайды. Сонымен қатар, Роскосмос бұған дейін 2030 жылға дейін мұндай зымырандарды жасауға асықпаудың қажеті жоқ деп мәлімдеген, өйткені олар үшін пайдалы жүктеме жоқ. Сонымен қатар, Энергия RSC жаңа ресейлік аса ауыр зымыранның құрылуы «Буран» ғарыш кемесімен бірге ең өршіл болған кеңестік Энергия зымыран тасығышынан 1,5 есе арзан болатынын бұрын хабарлады. Ресей ғарыштық зымыран тарихындағы бағдарлама.
Орбиталық станция мен ай негіздері
Оның орбитасында тұруға болатын станцияларды салу жобалары Айды зерттеудің аралық кезеңдері ретінде қарастырылады. Ресей, АҚШ және Қытай 2025-2030 жылдар аралығында мұндай жоспарлардың жүзеге асатынын жариялады. Бұл жобаның жүзеге асатынына күмән келтіруге негіз жоқ. Халықаралық қауымдастық қазіргі уақытта ХҒС сәтті жұмыс істеуінің бай тәжірибесіне ие. Бұған дейін Америка Құрама Штаттары мен Ресей Айға жақын басқарылатын халықаралық Deep Space Gateway станциясында бірлесіп жұмыс жасауға келісті. ЕО, Канада мен Жапония да бұл жобамен айналысуда. Бағдарламаға және БРИКС елдерінің қатысуы мүмкін. Бұл жоба аясында Ресей жаңа станция үшін бірден үшке дейін модуль жасай алады: шлюз және тұрғын модульдер.
Айдың айналасында қоныстанатын станция құрылғаннан кейінгі келесі кезең айда тіршілік ететін базаларды құру болуы мүмкін. Жердің табиғи спутнигінде магнит өрісі мен атмосфера жоқ, ал Айдың беті микрометеориттермен үздіксіз бомбаланады, ал температураның төмендеуі бір күнде Цельсий бойынша 400 градусқа жетеді. Мұның бәрі Айды адамдарға ең қолайлы орын емес етеді. Оның бетінде тек скафандрларда және герметикалық ай роверлерінде немесе тіршілікті қамтамасыз етудің толық жүйесімен жабдықталған стационарлық модуль ішінде жұмыс істеуге болады. Мұндай модульді біздің спутниктің оңтүстік полюсінің маңында орналастыру ең қолайлы болады. Бұл жерде әрқашан жарық болады және температураның ауытқуы аз болады. Бірінші кезеңде роботтар тұрғын модульді құрастырумен айналысады деп жоспарлануда. Айға басқарылатын ұшулар жеткілікті дамығаннан кейін өмір сүруге болатын ай модулінің құрылысы кеңейеді.
Айдың негізі туралы түсінік
Біздің спутниктің алғашқы тұрғындары алдымен оның бетінде орбиталық станциямен және Жермен байланыс құралдарын орналастырады, содан кейін олар отын элементтеріне немесе икемді фотоэлементтерге негізделген электр станцияларын іске қосады. Ай базасын күн алауы мен ғарыштық радиациядан қорғау мәселелерін пысықтау қажет болады. Мұны істеу үшін оны ұзындығы метрлік реголит қабатымен жабу жоспарлануда, мысалы, бағытталған жарылыстарды жүргізу арқылы, өйткені самосвалдар мен экскаваторларды айдың бетіне жеткізу мағынасы жоқ. Айдағы құрылыс жұмыстары мүлдем басқа технологияларға негізделуі керек: құрылымдық элементтерді 3D принтерде басып шығару; үрлемелі модульдерді қолдану; жоғары температуралы синтез мен лазерлік агломерацияны қолдана отырып, ай топырағынан композициялық материалдар жасау.
Тұрғын үй ай модулінде ауыз су мен оттегімен қамтамасыз ету жүйесі жақсы дамыған болады, көкөніс жылыжайы құрылады. Өзін-өзі қамтамасыз ететін ай базасы маңызды болады. Тек осылай ғана Айға жіберілетін әр түрлі жүктері бар зымырандардың санын азайтуға болады. Қазіргі уақытта адамның Айды колонизациялауында түбегейлі кедергілер жоқ, бірақ ең бірінші қоныстанған ай базасының түпкі көрінісі оның қандай мақсатқа арналғанына байланысты болады.
