Почему не исследуют луну: «Почему сейчас никто не летает на луну?» – Яндекс.Кью

Содержание

Почему люди не вернулись на Луну? Для этого нет экономического обоснования

22 Июля, 2019, 17:03

3848

20 июля 2019 года — 50-я годовщина первой высадки человека на ЛУНу. Издание Ars Technica опубликовало текст о том, почему после закрытия программы «Аполлон» на поверхность спутника больше не ступала нога человека. AIN.UA приводит сокращенный перевод материала.

Почему состоялся первый полет

Миссия «Аполлон-11» была результатом проигрыша в космической гонке. Советский Союз опередил Америку в выводе первого космического аппарата («Спутник») и получил первого космонавта (Юрий Гагарин). Из-за этого, опросы в Великобритании, Франции и Западной Германии показывали, что люди верили в научное превосходство СССР.

Джон Кеннеди, который стал президентом в 1961 году, сначала хотел отыграться проектом по опреснению морской воды — это бы помогло развивающимся странам. Но идею не поддержали.

Поэтому в попытке наверстать упущенное руководство США поставило цель достаточно отдаленную и достаточно амбициозную — приземлиться на Луне. Так у страны было время догнать конкурента и громко заявить о себе.

Джон Кеннеди произносит речь о лунной высадке, 1961 год

Изначально Кеннеди хотел сделать проект совместным и в 1963 году предложил миссию к Луне при участии NASA и CCCР.

Судьба распорядилась иначе — Кеннеди был убит, а спустя 6 дней после его смерти президент Линдон Джонсон переименовал одну из пусковых площадок NASA в его честь. Так программа, родившаяся как геополитический ответ СССР, стала панегириком по ушедшему лидеру.

Почему не было возвращения

После закрытия программы «Аполлон» люди не возвращались на Луну. Почему? Для NASA непросто обосновать такие бюджеты. Когда агентство собирается презентовать новый амбициозный проект, оно собирает экспертную панель и прорабатывает коммуникационную стратегию. Как убедить публику, что нужно вернуться на Луну или покорить Марс?

Экономического обоснования нет. Покорив другие миры, NASA не заработает Америке денег. И хотя люди могут исследовать лучше роботов, это не оправдывает стократного роста затрат. В итоге, агентство остается с туманными разъяснениями, которые упираются во фразу «исследовать и покорять новые горизонты — суть человеческой натуры».

Ракета «Сатурн-5»

Американскую публику это не убеждает. Согласно актуальным опросам, только 20% американцев считает высадку на Луне/Марсе «важной» или «очень важной». Такой результат — стабильная тенденция со времен закрытия «Аполлона».

После окончания Холодной войны, исследование космоса выпало из сферы национальных интересов. NASA уже отправляло людей на Луну, а США считаются глобальной научной суперсилой. Как новые астронавты на Луне изменили бы ситуацию?

Почему не Марс

Как объясняет Ars Technica, американское космическое агентство оказалось между двух огней. С одной стороны, возвращение на Луну уже не станет сенсацией.

С другой стороны, покорение Марса требует запуска невероятно дорогой космической программы и это встретят предложением «просто отправить туда роботов». Риски для безопасности очень велики.

Ведь, как сказал астронавт Дон Петтит, если на МКС сломается туалет, NASA просто пришлет туда запасной. Если то же случится на Марсе — команда умрет.

Отсутствие общности

Уникальность «Аполлона» еще и в том, что в 60-х почти все американцы, от президента до рабочего за станком, объединились ради одной миссии. Сейчас этого нет.

Хотя почти все американские президенты со времен Буша-старшего декларировали планы по исследованию космоса, есть одна загвоздка. Президент США может поручать NASA задачи, но не может устанавливать бюджет агентства. Нужно одобрение Белого дома, в котором чаще заняты другими вопросами. Члены Конгресса обычно требуют от NASA инвестиций в их родные штаты.

Например, в комитете по ассигнованиям председательствует сенатор от Алабамы, республиканец Ричард Шелби. У него практически неограниченный контроль над бюджетом NASA и потому крупнейшие аэрокосмические компании открывают офисы и производства в Алабаме.

Соревнуются между собой и компании-подрядчики. Boeing делает основную ступень ракеты SLS, а Orbital ATK готовит к ней бустеры, в то время как Lockheed Martin делает космический корабль Orion. Все эти компании ранее были вовлечены в программу Space Shuttle и после ее закрытия нашли себе новое применение.

Новейшая сила в этом соревновании — частные аэрокосмические компании.

Илон Маск и Джефф Безос пытаются сделать космос ближе и дешевле, соревнуясь с компаниями-мастодонтами. В итоге, такая пестрая компания — от Белого дома до инноваторов — просто не может двигаться в одном направлении.

Что дальше

NASA уже потратило на разработку ракет для освоения глубокого космоса более $50 млрд, но полетят они не раньше середины 2020-х годов.

В 2017 году Дональд Трамп распорядился вернуть американских астронавтов на Луну. В NASA ответили, что ближайший срок — 2028 год. Вице-президент США Майк Пенс потребовал от агентства ускорить работу — и передвинул дедлайн на 2024 год.

Новая попытка может оказаться удачной. Во-первых, появился кластер частных компаний — на Луне они могут заинтересоваться добычей сухого льда, а их разработки способны удешевить запуски. Во-вторых, у США наконец-то появился серьезный технологический соперник — Китай.

Высадка астронавтов на Луну для КНР сейчас значит то же, что это значило для США в 1960-х. Такое достижение покажет технологические способности страны и поставит ее на один уровень со Штатами. Согласно китайской программе, тайконавты окажутся на Луне в начале 2030-х.

И если Белый дом и Конгресс не сойдутся на удачной исследовательской программе, которую согласилось оплатить общество — тогда полувековое преимущество США в космосе сойдет на нет.

NASA попросило частников придумать самый современный лунный автомобиль

Американское космическое агентство обратилось к частным компаниям с просьбой поделиться идеями для создания лунного автомобиля. На нем предстоит ездить астронавтам, которые отправятся на Луну по программе «Артемида».

«Большинство людей тщательно исследуют вопрос, прежде чем купить машину, – говорит Натан Говард, руководитель программы по созданию лунного транспорта в Космическом центре имени Линдона Джонсона.

– Мы, в свою очередь, изучаем потенциал для создания современного лунного автомобиля. Поскольку на этот раз мы планируем долгосрочное пребывание на Луне, нам не годится допотопный дедушкин лунный багги, на котором катались астронавты «Аполлонов».

Люди уже ездили на вездеходах по поверхности земного спутника трижды, в ходе экспедиций «Аполлон-15», «16» и «17». Тогда это действительно трудно было назвать полноценным автомобилем. Вездеход весил всего 200 килограмм и мог нести только двух пассажиров в скафандрах с небольшим багажом, так что по земной классификации скорее бы считался квадроциклом. Тогда астронавты проехали на каждом из них около 30 километров, чтобы взять образцы грунта из разных мест, и на этом ресурс вездеходов заканчивался: они питались от одноразовой серебряно-цинковой батареи.

В этот раз NASA планирует совсем другой подход. По плану программы «Артемида» на южный полюс Луны планируется множество долгосрочных высадок в течение около 10 лет, каждая экспедиция продлится от недели до, возможно, нескольких месяцев. Также запланирована постройка полноценной лунной базы, причем NASA изучает возможность использовать для нее местные ресурсы. Главным образом людей интересует водяной лед, который изобилует на южном полюсе, но кроме него могут пригодиться полезные минералы лунного грунта, или сам реголит, из которого можно «лепить» кирпичи.

Для подобных задач нужно не лунное багги, а полноценный лунный грузовик. Космическое агентство подчеркивает, что новый лунный транспорт должен будет: уметь ездить самостоятельно, прослужить около 10 лет, переживать экстремальный холод лунной ночи и жару дня, проезжать на одном заряде десятки километров и быть легким в обслуживании. NASA указывает, что полезная нагрузка вездехода должна быть не менее 800 килограмм, но чем больше, и чем меньше собственный вес, тем лучше.

Нынешний запрос к частникам от космического агентства призывает их поделиться последними ноу-хау из разных областей, чтобы лучше понять, какой вообще лунный автомобиль может себе позволить человечество на нынешнем этапе развития.

Особые надежды возлагаются на прогресс в производстве электромобилей, которые со времен полетов «Аполлонов» превратились из опытной диковинки в будничный товар. NASA изучит эти идеи, и уже на основании этого сформулирует точные требования к характеристикам вездехода, который полетит на Луну в этом десятилетии.

100%

Некоторые компании уже разрабатывают лунные автомобили сами, по собственной инициативе. Например, компания Toyota предложила свой вариант герметичного электромобиля, который сможет проезжать несколько тысяч километров. Самое главное, что в нем будет герметичный отсек объемом 13 кубометров, в котором можно будет снять скафандр.

Впрочем, обилие желающих сделать лунный вездеход не обязательно пойдет на пользу программе. Например, компании SpaceX и Blue Origin настолько остро конкурируют за право сделать посадочный аппарат, что перенесли свой спор в суд. Неизвестно, насколько это задержит ход лунной программы: пока 7 гигабайт жалоб Джеффа Безоса «подвесили» компьютеры Министерства юстиции.

«Луна –– это научная база для изучения дальнего космоса»

Российские ученые вместе с европейскими коллегами планируют совместную экспедицию на спутник Земли в 2021 году. Исследование Луны позволит испытать космическую технику, полнее изучить пространство космоса и строение Вселенной, подчеркивают эксперты.

Российскую лунную программу поддержат европейцы. Об этом заявил руководитель планетных программ Европейского космического агентства Альваро Хименес. По его словам, ученые готовы присоединиться к проекту РАН по доставке на Землю лунного льда. Как сообщил «Коммерсантъ FM» директор Института космических исследований Академии наук Лев Зеленый, экспедиция должна состояться в 2021 году. На Луну отправят посадочный аппарат, который вернется на Землю с образцами грунта. Подобные полеты уже были, однако на этот раз в распоряжении ученых должно оказаться новое вещество, отметил господин Зеленый.

«В российской программе сейчас принято три конкретных проекта исследования Луны: два посадочных аппарата в 2016-2019-х гг. и орбитальный аппарат в 2018-м году. Следующий этап этих исследований — это доставка грунта с полярных областей Луны: там грунт совсем другой. В нем есть включения, условно говоря, вечной мерзлоты. Это совершенно новая задача, новое вещество, скорее всего, доставлено кометами на Луну. Может быть, это те самые вещества, которые являются разносчиками жизни в Солнечной системе, хранились на Луне, как в вечном холодильнике, миллиарды лет», — говорит он.

Как неоднократно заявляли ученые, наличие на Луне достаточных запасов льда позволит в будущем создать там обитаемую базу. По подсчетам специалистов NASA, если воду доставлять с Земли, пол-литровая бутылка будет стоить $50 тыс. Если же воду добывать из лунного льда, ее можно будет использовать и как питьевую, и в технических целях, и даже создавать из нее ракетное топливо, заявляют эксперты. Освоение Луны станет важным шагом в изучении космоса, в том числе и более детальном исследовании Марса, отметил академик Российской академии космонавтики им. Циолковского Александр Железняков.

«Во-первых, это идеальная испытательная база для средств космической техники как уже существующих, так и перспективных, в том числе и тех, которые будут предназначаться для полетов к астероидам и Марсу. Во-вторых, Луна — это научная база для изучения дальнего космоса. На обратной стороне Луны, например, можно разместить телескопы, которые еще дальше позволят заглянуть в глубины Вселенной. В-третьих, Луну следует рассматривать, как возможную ресурсную базу. Ресурсами Луны, если мы их там обнаружим, сможем воспользоваться не раньше XXII века», — считает он.

Программы по освоению Луны есть как у частных компаний, так и у крупнейших космических держав. В частности, Япония планирует до 2015 года отправить на спутник Земли робота, а в ближайшие пять лет построить там базу. Китай надеется после 2030 года организовать пилотируемый полет на Луну. А вот NASA пришлось приостановить свою программу из-за финансового кризиса. В такой ситуации сотрудничество России и Европы окажется очень эффективным, хотя заявленные сроки вряд ли достижимы, считает старший научный сотрудник Государственного астрономический института им. Штернберга Владимир Сурдин.

«Это вполне отработанная технология. Мы уже не только с европейцами, кстати, но и с американцами в исследованиях космоса понемножку сотрудничаем, но, в основном, к нам, конечно, обращаются, как к извозчикам, поэтому европейцы чаще всего просят нас запускать свою технику. По Луне нам придется в ближайшие годы догонять, причем не только американцев и европейцев, но даже индийцев, китайцев и японцев, которые в последние годы активно исследуют Луну. У них спутники летают и вокруг Луны, и на поверхности Луны, а мы уже давно этим не занимались — несколько десятилетий. С европейцами, конечно, очень эффективно работать вместе», — уверен он.

Как сообщил «Коммерсантъ FM» директор Института космических исследований РАН Лев Зеленый, возможность доставки на Землю лунного льда еще обсуждается учеными. Пока экспедиция не включена в проект Федеральной космической программы до 2025 года.

Анастасия Парфенова

Первые на Луне. К 60-летию полета советской станции «Луна-2»

Источник: mir24.

Существует мнение, что первыми «покорили» Луну американские астронавты из программы «Аполлон-11». Но это не совсем так. Почти за 10 лет до их высадки на поверхность Луны советские ученые запустили межпланетную станцию «Луна-2», которая достигла спутника Земли и сделала Советский Союз первопроходцем в его изучении. Результатом экспедиции стали несколько важных для человечества открытий, а также развитие новой индустрии, которая и сегодня делает самые смелые мечты многих поколений ученых реальностью.

В конце 50-х годов главную задачу в отношении полетов на Луну патриархи отечественной науки Сергей Королев и Мстислав Келдыш сформулировали так: оказаться на поверхности Луны, изучить ее особенности и получить подробные фотоснимки.

«Наши планы научных исследований, связанные с Луной, очень обширны, и мы даже думаем не в столь далеком будущем забросить на Луну постоянную автоматическую исследовательскую станцию, способную держать связь с Землей, и думаем о посещении Луны человеком…», – говорил Сергей Королев.

При существовавшем на тот момент уровне техники предполагалось, что конструкция, которая полетит к Луне, должна быть трехступенчатой. Инженер-ракетчик Михаил Тихонравов так описывал своему начальнику Королеву общую идею: «Изделие… должно быть составным, типа «пакет», и состоять из трех ступеней…». Как показала практика, это было правильным решением, но первые практические результаты были неутешительными. Ракета-носитель «Р-7», которую построил главный конструктор страны, была технически несовершенна, и первые попытки ее запуска не удались.

Прорывом стал запуск космического аппарата «Луна-1» в июне 1958 года. Советский аппарат «Луна-1» должен был достичь поверхности Луны при помощи ракеты-носителя «Восток-Л». В отличие от предыдущих попыток, его запуск удался. Но «Луна-1» не смогла коснуться грунта Луны, а только оказалась на очень близком расстоянии от спутника Земли – около 6 тысяч километров. Впрочем, «только» – не вполне подходящее слово. Это было исторически значимое событие, которое закрепило за Советским Союзом звание первой космической державы и принесло ученым целый массив научных данных для следующих межпланетных полетов. Благодаря полету «Луны-1» советские ученые смогли с высокой степенью точности увидеть границы внутреннего и внешнего радиационных поясов Земли, получить первые данные о солнечном ветре и убедиться, что у Луны практически полностью отсутствует магнитное поле.

Футбольный мяч на Луне

Первым аппаратом, который все-таки достиг поверхности Луны, стала «Луна-2». Ее запустили 12 сентября 1959 года. В советской прессе этот аппарат называли «второй советской космической ракетой». Он выглядел как герметичный шар, «начиненный» научно-измерительной и радиотехнической аппаратурой. В нем были счетчики Гейгера, приборы для регистрации ядерных излучений и элементарных частиц, магнитометры, детекторы микрометеоритов. Полученную информацию на Землю передавали три радиопередатчика, работающие на разных частотах. Кроме того, ракета везла с собой на Луну три символических вымпела – похожие на футбольные мячи шары, состоящие из пятиугольников, с надписями «СССР» и «СССР. Сентябрь 1959».

По задумке конструкторов, при столкновении с поверхностью Луны внутри шара должен был сработать ударный взрыватель, и полученной энергии должно было хватить на то, чтобы один из пятиугольников остался лежать на поверхности Луны. Но в результате того, что при «прилунении» аппарат буквально врезался в поверхность спутника, металлические вымпелы разлетелись. Эта неприятность не умалила значимость исторического момента: впервые в истории сотворенное человеком устройство достигло Луны, добраться до которой веками мечтали многие поколения землян.

Согласно недавно рассекреченным документам, которые опубликовал на своем сайте Роскосмос, результаты запусков первых советских ракет к Луне тщательно анализировались, выявлялись недоработки и ошибки в расчетах. Но детали разбора полетов стали известны позднее. Ближайший соратник Королева Борис Черток говорил об этом так: «Идет процесс познания, и в нем такие неудачи, как мне кажется, происходили на протяжении всей человеческой истории. Происходят и сегодня. И не надо этому удивляться».

Лунные сонаты

15 сентября 1959 года жители Советского Союза испытали особую гордость за свою страну. Председатель Совета министров СССР Никита Хрущев подарил президенту США Дуайту Эйзенхауэру копию того самого сферического вымпела, доставленного на Луну. Этот жест означал: «И на Луне мы – первые!». Успех лунных полетов и огромный общественный резонанс воодушевили советское руководство. На его волне 10 декабря 1959 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР выпустили постановление, предписывающее в том числе создание «автоматической научной станции на Луне или в ее районе для проведения исследований на Луне и передачи данных наблюдений на Землю», а также космических ракет для полетов к другим планетам. В первую очередь – к Марсу («Объект М») и Венере («Объект В») «с целью изучения их физических свойств и наличия на них жизни с передачей результатов исследований на Землю».

Эти проекты продолжают жить и в наши дни. По информации Российского космического агентства, отправка первой российской пилотируемой экспедиции на Луну может состояться уже в 2031 году, после чего такие полеты предлагается проводить ежегодно. На 2032 год на спутник Земли запланирована доставка российского луномобиля, а также экипажа, который займется «апробированием средств передвижения по поверхности». Экспедиция 2033 года должна будет совершить на луномобиле поездки на дальние расстояния, а на 2034 год намечено начало строительства лунной базы.

Проект ученых ТГУ поможет в уборке космического мусора и освоении Луны

– Околоземное космическое пространство всё интенсивнее используется в интересах хозяйственной деятельности человечества. Создаются новые спутниковые системы, которые разворачиваются в космосе, – объясняет руководитель проекта, доцент кафедры астрономии и космической геодезии ФФ ТГУ Анна Александрова. – Отработавшие объекты этих систем, как правило, остаются на околоземных орбитах и превращаются в космический мусор. В настоящее время в околоземном пространстве, по данным NASA, находится несколько сотен тысяч объектов размером не менее 10 сантиметров. Ежегодный прирост составляет примерно тысячу фрагментов.

Среди этих объектов более 3000 – космические аппараты (КА) и только шесть процентов из них – функционирующие объекты. Как отмечают исследователи, для работы в околоземном пространстве необходимо знание динамики неуправляемых объектов. Наличие данных об особенностях их траектории позволит оптимизировать выбор областей размещения новых спутниковых систем, а также найти наиболее подходящие области паркинга отработавших свой ресурс объектов.

– Не менее актуальной задачей является исследование орбитальной эволюции окололунных объектов, поскольку в ближайшие десятилетия человечество намерено осваивать Луну и окололунное пространство, – добавляет Анна Александрова. – Исследование динамической структуры этой области космоса поможет избежать ошибок и непроизводительных затрат при реализации окололунных проектов.

Вместе с тем, в рамках проекта решается и другая задача, стоящая перед человечеством, – повышение точности прогнозирования движения астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ). Создание учёными ТГУ более точной модели движения АСЗ позволит лучше прогнозировать потенциальную опасность этих объектов.

– Исследования, которые мы проводим, сопровождаются большим объемом расчетов, поэтому в решении задачи используется машинный анализ, – уточняет Анна Александрова. – Этот инструмент позволит нам спрогнозировать движение десятков тысяч объектов и проанализировать более миллиона временных рядов различных динамических и резонансных характеристик.

Для анализа данных исследователи используют алгоритмическую модель, реализованную с применением искусственных нейронных сетей. Это автоматизировало часть процесса по выявлению резонансов, влияющих на движение околоземных и окололунных объектов. Компьютерная модель позволяет отнести резонансы к тому или иному классу. Применение методов машинного обучения значительно ускоряет обработку большого объема данных и избавляет ученых от однообразного рутинного процесса классификации.

Кроме того, физики ТГУ уже провели усовершенствование численных моделей движения спутников Земли и Луны, повысившее точность и скорость прогноза. Модели реализованы на кластере ТГУ СКИФ Cyberia.

GISMETEO: Что скрывает обратная сторона Луны? — События

Каждый раз глядя ночью Луну, вы видите одни и те же очертания форм на ее диске. Такой же Луну видели наши предки, когда она освещала им путь после захода солнца. И только в 1959 году, когда советский космический корабль «Луна-3» облетел вокруг Луны, люди впервые увидели ее обратную сторону.

Земля и Луна находятся в непосредственной близости и оказывают значительное гравитационное влияние друг на друга. Эти приливные силы замедляют вращения обоих тел и синхронизировали вращение Луны с ее орбитальным периодом вскоре после ее образования в результате столкновения между объектом размером с Марс и прото-Землей. Сейчас Луна совершает один оборот вокруг Земли за то же время, что и один оборот вокруг своей оси: около 28 дней. Вот почему с Земли мы всегда видим одну и ту же сторону Луны.

Обращенная к нам сторона Луны хорошо изучена, на ней совершали посадку астронавты миссии «Аполлон». При всем уважении к «Пинк Флойд», невидимую с Земли сторону нельзя назвать темной. Есть глубокие полярные кратеры, дно которых никогда не видит солнечный свет. Но в остальном на всех сторонах Луны одинаковая продолжительность дня и ночи. Лунный день длится около двух земных недель.

С помощью современных спутников астрономы получили карту всей лунной поверхности. В январе китайская станция «Чанъэ-4» впервые в истории совершила мягкую посадку на обратной стороне Луны и в настоящее время исследует район под названием Бассейн Южный полюс — Эйткен. Ученые надеются, что эта миссия поможет ответить на вопросы об особенностях кратерной поверхности и узнать, пригоден ли лунный грунт для выращивания каких-либо культур.

Обратная сторона Луны открывает новые возможности для космических исследований, так как защищена от радиопомех с Земли. Например, «Чанъэ-4» сможет зафиксировать низкочастотный радиосигнал, исходящий от Солнца или за его пределами, который невозможно обнаружить с Земли из-за телевизионных и радиопередач и других сигналов связи. Низкочастотное радио — проводник во времени к самым первым звездам и самым первым черным дырам.

Роверы также исследуют все стороны Луны в рамках подготовки к будущим путешествием человека в космос. Ресурсы Луны могут помочь человечеству добраться до Марса. Например, вода, обнаруженная спутником НАСА LCROSS в 2009 году, может быть разделена на водород и кислород и использована для топлива и дыхания.

ВЗГЛЯД / Россия и Китай вступают в лунную гонку с Америкой :: Общество

Россия объявила о планах создать с Китаем лунную станцию. Сейчас стороны прорабатывают техническую реализацию проекта. Аналогичный проект есть и у США. Причем Вашингтон продвинулся достаточно далеко в его реализации: появление американской базы на Луне – дело относительно ближайшего будущего. Как будет идти освоение естественного спутника Земли и зачем вообще нужна Луна супердержавам?

Роскосмосу поручено подписать с Китаем меморандум о взаимопонимании по сотрудничеству в области создания Международной научной лунной станции. Соответствующее предложение было согласовано правительством с МИДом, Минюстом и другими заинтересованными органами исполнительной власти. Сейчас в России прорабатывается техдокументация такой лунной базы. Стороны определяют возможные научные задачи по исследованию Луны, а также прорабатывают техническую реализацию проекта.

О желании России осваивать Луну вместе с Китаем ранее говорил директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин. Соответствующая договоренность была достигнута с руководителем Китайской национальной космической администрации Чжаном Кэцзянем. В 2017 году Роскосмос и Китайское национальное космическое управление подписали программу сотрудничества в области космоса на 2018-2022 годы. Один из ее разделов касается изучения Луны и дальнего космоса.

В США тоже стремятся осваивать Луну. В Вашингтоне констатируют, что космос превращается в потенциальную арену боевых действий между Америкой и ее противниками. С приходом на пост президента США Джо Байдена в Пентагоне выразили готовность обеспечивать защиту будущих лунных баз NASA и операций частных компаний по добыче полезных ресурсов. Более того, расширение взаимодействия Пентагона с NASA наблюдатели связывают с необходимостью противодействовать «вызовам, которые бросают Соединенным Штатам Россия и Китай». В ответ Рогозин заявлял о недопустимости милитаризации Луны.

Научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев подчеркивает, что заявления о сотрудничестве России и Китая в области создания Международной научной лунной станции остаются на уровне деклараций. Началом проекта можно будет считать его официальное принятие и начало финансирования. Более того, сейчас китайцы сосредоточили усилия на создании околоземной космической станции, поэтому вести параллельно сразу два проекта «будет дорого даже для КНР». «Но китайцы говорят, что увеличивают мощности своих тяжелых ракет и исследуют Луну аппаратами. Это логично, потому что конечной целью всех этих усилий должно стать строительство станции на поверхности Луны», – пояснил Моисеев.

Однако в США планы по строительству лунной базы существуют «на уровне практической реализации», на эти цели уже затрачено 40-50 млрд долларов. «У американцев почти создана необходимая ракета и корабль для полетов на Луну. Осталось построить взлетно-посадочный комплекс. NASA заказало проект такого комплекса трем фирмам, чтобы в итоге выбрать оптимальный вариант», – напомнил Моисеев.

Впрочем, озвученные еще при предшественнике Байдена – Дональде Трампе – планы о высадке на Луне в 2024 году эксперт считает нереалистичными, более разумной датой кажется 28-й год. Такая высадка должна стать началом строительства базы. «То, что в США идут деньги на реальные лунные проекты, увязывается в общей концепции двух станций: орбитальной Gateway и Artemis Base Camp, которая должна появиться на южном полюсе поверхности Луны», – указал Моисеев.

Artemis Base Camp будет состоять из пилотируемого лунохода для транспортировки астронавтов на короткие расстояния, жилого модуля для путешествий продолжительностью до 45 дней и основного обитаемого модуля для четырех человек. У лунохода не будет закрытой кабины, поэтому астронавты должны будут надевать защитные космические скафандры. База будет оборудована инфраструктурой для автономного электроснабжения, связи с Землей, радиационной защитой, посадочной площадкой, контейнером для утилизации отходов.

Проект американцев потребует огромных затрат, но этот вопрос был решен. Заведующий отделом исследований Луны и планет Государственного астрономического института МГУ Владислав Шевченко напомнил, что в прошлом году NASA подписало «Соглашения Артемиды» по освоению космоса с Австралией, Великобританией, Италией, Канадой, Люксембургом, Объединенными Арабскими Эмиратами и Японией. За основу этого соглашения были взяты принципы Договора по космосу 1967 года. Среди перечисленных принципов NASA называло, в частности, положение о добыче ресурсов на Луне и идею создания так называемых зон безопасности, которые должны предотвратить «вредоносное вмешательство».

Эта лунная программа состоит из трех этапов. Artemis 1 предусматривает беспилотный полет установленного на ракету Space Launch System (SLS) корабля Orion вокруг Луны и его возвращение на Землю. Artemis 2 – облет естественного спутника Земли с экипажем на борту. Первый этап программы намечен на 2021 год, второй – на 2023 год. Третий этап – Artemis 3 – предполагает высадку астронавтов на Луну в 2024 году с последующей отправкой их к Марсу в середине 2030-х годов.

Глава NASA Джеймс Брайденстайн выразил надежду, что Москва присоединится к «Соглашениям Артемиды». Глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин так же недавно заявлял, что дух международного сотрудничества, характеризующий Международную космическую станцию (МКС), должен сохраниться в «Артемиде» за счет обеспечения возможности полетов для российских кораблей. «Основная цель «Соглашений Артемиды» состоит в том, чтобы разведывать лунные полезные ресурсы, осуществить их добычу», – подчеркнул Шевченко.

При этом эксперт назвал естественным и объединение усилий России и КНР в реализации лунной программы. Тем более, что китайцы могут похвастаться сразу несколькими удачными проектами. В конце прошлого года на землю вернулась запущенная четыре года назад капсула «Чанъэ-5», на борту которой был доставлен лунный грунт. Беспрецедентным стала посадка полтора года назад китайского аппарата «Юйту-2» на обратную сторону Луны. «Китай ранее объявил об осуществлении собственной лунной программы, главным направлением которой были разведка и освоение лунных ресурсов. Для решения этой задачи необходимы пилотируемые экспедиции, то есть участие специалистов непосредственно на лунной поверхности. Так что для России объединение с китайскими коллегами – довольно удачный вариант», – считает Шевченко.

Моисеев опроверг предположения, что лунная гонка подстегивается планами получить военное преимущество в космосе. По его словам,

Луна «абсолютно бесполезна для военных» в силу своей удаленности от Земли.

«Ракета, выпущенная с американской подводной лодки, долетит до России за 15 минут. С Луны ракета будет лететь трое суток, за это время война уже закончится. Предложение использовать Луну для наблюдения за Землей – тоже глупая затея. Любой спутник, выведенный на правильную орбиту, будет передавать разведданные гораздо лучшего качества. Поэтому все разговоры про милитаризацию – это дипломатическо-политическая игра», – пояснил собеседник.

Моисеев считает, что намерение Роскосмоса сотрудничать с Китаем во многом обусловлено тем, что американцы сворачивают такое сотрудничество с Россией. «Китайцы заявляют о готовности сотрудничать со всеми странами, но при этом требуют предоставлять им технологии. Если говорить о совместных российско-китайских проектах, то китайцы могли бы поставить на нашу автоматическую станцию свои приборы, но, к сожалению, мы строим свою станцию уже 14 лет и до сих пор не запустили», – напоминает эксперт.

Не загрязнит ли увеличивающийся трафик на Луну ее драгоценный лед?

Марсоход NASA VIPER будет оснащен буровой установкой длиной один метр для добычи льда под поверхностью Луны Фото: Дэниел Раттер / NASA Ames

Проведя в прошлом месяце миссию по возврату лунных образцов, Китай начал новую волну посетителей на Луну. По крайней мере, восемь космических аппаратов из таких стран, как Россия, Индия, Китай, Япония и США, должны приземлиться на поверхности Луны в ближайшие три года.

Впервые в нескольких предстоящих миссиях будут исследованы некоторые из наиболее интригующих с научной точки зрения, но чувствительных областей Луны — те, что находятся на ее полюсах. Исследователи увлечены изучением воды, которая находится в замороженном состоянии в затененных кратерах в этих регионах. Но они также обеспокоены тем, что увеличение количества полетов на Луну может привести к загрязнению самого льда, который они хотят изучать.

Лед важен для ученых по разным причинам. Некоторые хотят проанализировать нетронутые образцы, чтобы разгадать, как и когда Земля и Луна накапливали воду миллиарды лет назад.Другие хотят добывать лед в качестве топлива для ракет на будущих лунных базах.

Перед исследователями стоит непростой выбор. Начинают ли они копать сразу, чтобы отработать процессы, с помощью которых они добывают лед и превращают его в топливо? Или они действуют медленно, чтобы тщательно сохранить научные записи, закодированные во льдах? «Прямо сейчас у нас есть несколько ученых, которые говорят, что мы не можем даже приблизиться к нему, потому что мы собираемся его разрушить», — говорит Клайв Нил, геолог из Университета Нотр-Дам в Индиане.«А другие говорят, что нам это нужно, поэтому мы просто сделаем это».

Эти противоречия должны быть разрешены в ближайшее время — тем более, что НАСА планирует отправить серию миссий к южному полюсу Луны, начиная с роботизированных посадочных устройств в 2022 году и заканчивая несколькими годами позже, когда астронавты впервые с 1972 года ступят на Луну.

На прошлой неделе в отчете влиятельной Национальной академии наук, инженерии и медицины США (NASEM) утверждалось, что космические агентства должны уделять приоритетное внимание тому, какую науку они хотят получить от полюсов Луны, чтобы эффективно их исследовать.Международный комитет по космическим исследованиям (COSPAR), который излагает передовой опыт исследования космоса, также оценивает ситуацию и в ближайшие месяцы решит, следует ли выпустить новое руководство для космических аппаратов, отправляющихся на Луну. НАСА ждет решения COSPAR и, вероятно, обновит свои правила ответственного посещения Луны.

По мере того, как исследования Луны набирают обороты, «мы обязаны не навредить будущим научным исследованиям», — говорит Лиза Пратт, офицер по планетарной защите НАСА, которая базируется в штаб-квартире агентства в Вашингтоне, округ Колумбия.Вопрос в том, «Как мы это сделаем правильно?»

Столкновение курса

Ни один космический корабль никогда не исследовал полюса Луны и лед, который там прячется, напрямую. Единственной миссией, которой удалось приблизиться, был посадочный модуль Vikram, который потерпел крушение примерно в 600 километрах от южного полюса Луны в 2019 году вместо того, чтобы приземлиться и изучить поверхность. Китай планирует миссию Chang’e-6, которая может посетить южный полюс Луны, потенциально собирая лед и камни и возвращая их на Землю уже в 2023 году.Это будет преемник Chang’e-5, который собирал камни в средних широтах Луны в декабре прошлого года. Япония и Индия также обсуждают полет роботов к южному полюсу Луны, как и Россия и Европейское космическое агентство (ЕКА).

А еще есть НАСА. При президенте США Дональде Трампе агентство готовило серию миссий на Луну, ориентированных на полюса. Согласно текущим планам, НАСА отправит два роботизированных посадочных модуля к южному полюсу в 2022 году, а в 2023 году — более крупный роботизированный вездеход под названием VIPER.Он погружал свой метровый бур в лунную грязь, чтобы добывать лед. Уже в следующем году прибудут люди и начнут исследовать ледяные кратеры. Одна из их целей может состоять в том, чтобы собрать лед и отправить его, все еще замороженный, обратно в лаборатории на Земле для изучения, говорится в отчете НАСА, опубликованном в прошлом месяце.

Возможность заражения лунного льда исследователями — проблема, которую никто не ожидал пять десятилетий назад, когда астронавты Аполлона стали первыми людьми, ступившими на поверхность Луны.В то время исследователи считали, что Луна высохла. Только в последнее десятилетие или около того они осознали, что вода есть во многих местах, включая замороженные в темных полярных кратерах ¹. Ученые даже обнаружили воду по крайней мере в одном освещенном солнцем месте на Луне, содержащуюся в минералах в сухой грязи ².

Вся эта вода могла попасть на Луну с помощью богатых водой астероидов или комет, или солнечного ветра, бомбардирующего ее поверхность. Часть этого могла произойти изнутри Луны, извергнувшись извержением вулкана из богатой водой недр.Независимо от источника, вода Луны содержит важную научную информацию.

Источник: Кевин Кэннон

Лед внутри кратеров на полюсах Луны, лишенных солнечного света, мог накапливаться за миллиарды лет. Если это так, то он является рекордсменом не только ранней истории Луны, но и истории Земли. Луна, вероятно, образовалась, когда гигантский объект врезался в новорожденную Землю около 4,5 миллиардов лет назад, подняв обломки, которые слились с Луной и тесно связали их истории.На Земле геологическая активность, в том числе тектоника плит, стерла большую часть записей ранней истории планеты. Но у Луны такой активности нет — прекрасный предмет для изучения.

«История лунной воды дает множество ключей к разгадке того, как Солнечная система развивалась с течением времени», — говорит Ариэль Дойч, планетолог из исследовательского центра НАСА Эймса в Моффетт-Филд, Калифорния.

Станция загрязнения

Из-за важности лунного льда многие исследователи осторожно относятся к его исследованию.В частности, некоторые из них изучали возможное загрязняющее воздействие выхлопных газов ракет на замороженные тайники.

Парвати Прем, планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд, и ее коллеги в прошлом году смоделировали посадочный модуль среднего размера, прибывающий на Луну под углом 70 ° южной широты — в нескольких сотнях километров от ледяных кратеров. южного полюса. Моделирование показало, что даже если ракета не будет выпускать много воды, вода, которую она выпускает, будет распространяться по всей Луне и оставаться там в течение некоторого времени ³.Даже через 2 лунных дня — 2 месяца на Земле — около 30-40% воды в ракете все еще будет присутствовать, в основном замерзшая на ночной стороне Луны. «Главный вывод заключался в том, что водяной пар действительно распространяется повсюду», — говорит Прем. Итак, полярный лед Луны уже был загрязнен прошлыми исследователями.

Международная группа COSPAR спрашивает сотни ученых-планетологов, насколько они обеспокоены тем, что исследование Луны может помешать науке на полюсах. Более 70% респондентов, ответивших на опрос в 2020 году, заявили, что они обеспокоены тем, что загрязнение может поставить под угрозу научные данные, хранящиеся во льдах Луны, — говорит Герхард Кминек, офицер по планетарной защите ЕКА в Нордвейке, Нидерланды, и вице-председатель Комитет КОСПАР по защите планет.

В официальном документе, представленном НАСА, 19 ученых, в том числе Прем и Дойч, предлагают то, что они называют миссией «сначала истоки», к затененному кратеру на одном из полюсов Луны. Цель состоит в том, чтобы собрать достаточно нетронутые образцы льда до того, как начнется движение на Луну, чтобы помочь ученым точно определить, как лед там накапливался с течением времени. Такая миссия расскажет им, насколько ценны научные данные о льдах и следует ли отложить добычу полезных ископаемых, говорит Эстер Белтран, космический ученый из Университета Центральной Флориды в Орландо и соавтор статьи.

НАСА в настоящее время не имеет средств, выделенных на миссию, ориентированную на происхождение, и продолжает планировать отправку нескольких космических аппаратов в полярные регионы Луны. Но агентство прислушивается к мнению ученых, которые озабочены тем, чтобы сделать это правильно, и намерены действовать осторожно, говорит Пратт. «Нам нужно сбалансировать стремление к использованию ресурсов с потребностью в научных открытиях и знаниях», — говорит она.

Между тем, если COSPAR примет новые правила исследования Луны, то, вероятно, это сделают и НАСА, и космические агентства других стран.Текущие правила COSPAR требуют от стран вести список всех органических материалов, таких как углеродные композиты, краски и клеи, на борту миссий, направляемых на Луну. По словам Кминек, наличие такого списка помогает снизить опасения по поводу загрязнения, поскольку он сообщает ученым, какой именно антропогенный материал попал в окружающую среду Луны. Одно из возможных изменений может заключаться в том, что в будущих миссиях также будет храниться список газов, которые они потенциально могут выбрасывать из своих ракет или систем жизнеобеспечения.«Соответствующие игроки, в том числе китайское космическое агентство и коммерческие компании, такие как SpaceX и Blue Origin, были за столом с COSPAR, чтобы обсудить эти возможные изменения», — говорит Кминек.

Решения, решения

Однако по мере продолжения этих дискуссий некоторые ученые не слишком обеспокоены проблемами загрязнения. Нил и другие отмечают, что водяной пар из выхлопных газов ракет оседает только тонким слоем на самой верхней части поверхности Луны, поэтому не потребуется много труда, чтобы выкопать под ней, чтобы добраться до ненарушенного льда под ней.В отчете NASEM на прошлой неделе также отмечается, что риск загрязнения погребенного льда невелик. А Кевин Кэннон, планетолог из Колорадской горной школы в Голдене, считает, что небольшие количества загрязнения, вызванные исследованием лунного льда, намного перевешиваются научными достижениями в выяснении того, где и как распределяется весь лед. Он составил карту, где самые большие и наиболее доступные тайники со льдом могут находиться под номером ⁴ (см. «Лунные ледяные тайники»).

Другие выдвинули несколько идей по защите лунного льда.Одно из предложений — сохранить один из полюсов Луны для науки, а другой открыть для добычи полезных ископаемых и разведки. Другой — определить запретную зону для некоторых из заполненных льдом кратеров. Таких кратеров много, от крошечных ямок размером меньше человеческой руки ⁵ до других 10 километров в поперечнике — и не все из них нужно исследовать, говорят ученые.

«Единственное, что нам нужно сделать, — это убедиться, что мы дальновидны», — говорит Прем. «Кто знает, какой наукой люди захотят заниматься в будущем?»

Исследование Луны, факты и информация

С тех пор, как люди смотрели в небо, Луна была в центре внимания.Мы всегда могли глазом увидеть пестрое, покрытое кратерами лицо нашего космического партнера. Позже телескопы уточнили наши взгляды на его неровности, гребни и реликтовые лавовые моря. Наконец, в середине 20-го века люди посетили Луну Земли и вблизи увидели ее поверхность.

С тех пор залп космических кораблей изучил нашего ближайшего небесного соседа, низко пролетая над его пыльными равнинами и исследуя его любопытную дальнюю сторону. Теперь, после шести десятилетий исследований, мы снова стремимся отправить людей на поверхность Луны.

Ранние набеги в космос

Самые ранние набеги на исследование Луны были результатом продолжающейся холодной войны, когда США и Советский Союз отправили беспилотные космические корабли на орбиту и приземлились на Луне.

Советы одержали раннюю победу в январе 1959 года, когда Луна-1, небольшая советская сфера, ощетинившаяся антеннами, стала первым космическим кораблем, который избежал гравитации Земли и в конечном итоге пролетел на расстоянии около 4000 миль от поверхности Луны. (Подробнее о ранних космических полетах.)

Позже, в 1959 году, «Луна-2» стала первым космическим кораблем, который вошел в контакт с поверхностью Луны, когда он потерпел крушение в бассейне Маре Имбриум возле кратеров Аристид, Архимед и Автолик. В том же году третья миссия Луны захватила первые размытые изображения обратной стороны Луны, где пересеченная горная местность заметно отличается от более гладких бассейнов на стороне, ближайшей к Земле.

Затем США подключились к игре с девятью космическими кораблями NASA Ranger, запущенными между 1961 и 1965 годами, и предоставили ученым первые фотографии поверхности Луны крупным планом.Миссии рейнджеров были смелыми и разовыми: космический корабль был спроектирован так, чтобы лететь к Луне и делать как можно больше изображений, прежде чем упасть на ее поверхность. К 1965 году изображения всех миссий Рейнджеров, особенно Рейнджер 9, показали более подробную информацию о пересеченной местности Луны и потенциальных проблемах, связанных с поиском места для беспрепятственной посадки людей.

Из чего состоит Луна и как она образовалась? Узнайте о насильственном происхождении Луны, о том, как ее фазы сформировали самые ранние календари, и как люди впервые исследовали единственный естественный спутник Земли полвека назад.

В 1966 году советский космический корабль «Луна-9» стал первым аппаратом, благополучно приземлившимся на лунную поверхность. Оснащенный научным и коммуникационным оборудованием, небольшой космический корабль сфотографировал лунную панораму с уровня земли. Позже в том же году был запущен «Луна-10», став первым космическим кораблем, успешно совершившим орбиту вокруг Луны.

НАСА также посадило космический корабль на поверхность Луны в том же году с первым из своих космических зондов Surveyor с камерами для исследования поверхности Луны и пробоотборниками почвы для анализа лунных горных пород и грязи.В течение следующих двух лет НАСА запустило пять миссий Lunar Orbiter, которые были разработаны, чтобы облететь Луну и нанести на карту ее поверхность в рамках подготовки к конечной цели: высадке астронавтов на поверхность. Эти орбитальные аппараты сфотографировали около 99 процентов поверхности Луны, выявив потенциальные места посадки и подготовив почву для гигантского скачка вперед в освоении космоса (см. Карту всех посадок на Луну).

Люди на Луне

В то время, НАСА спешило выполнить президентское обещание: в 1961 году президент Джон Ф. Кеннеди обязал Соединенные Штаты высадить человека на Луну до завершения десятилетия. В том же году стартовала программа «Аполлон», которая на сегодняшний день является самым дорогостоящим космическим проектом в истории, и к моменту ее завершения в 1972 году девять миссий и 24 астронавта уже успели совершить орбиту или приземлиться на Луне.

Возможно, самый известный из них, Аполлон-11, ознаменовал собой первый раз, когда люди ступили в другой мир.

20 июля 1969 года Нил Армстронг и Эдвин «Базз» Олдрин приземлились в Море Спокойствия на лунном посадочном модуле «Игл», в то время как астронавт Майкл Коллинз совершал оборот вокруг Луны в командном модуле «Колумбия».Армстронг, нанесший первые следы обуви на поверхность Луны, сказал знаменитую фразу: «Это один маленький шаг для человека, один гигантский скачок для человечества». Пара пробыла на поверхности Луны 21 час 36 минут, прежде чем встретиться с Коллинзом и отправиться обратно на Землю. (Изучение наследия Аполлона-11 на заре новой эры космических путешествий. )

Каждая миссия после «Аполлона-11» устанавливала новые вехи в космических путешествиях и исследовании Луны. Через четыре месяца после того, как первые люди достигли Луны, «Аполлон-12» приземлился, достигнув гораздо более точной посадки на Луну.

Аполлон-13 едва избежал катастрофы, когда в апреле 1970 года взорвались бортовые кислородные баллоны, вынудив экипаж отменить запланированную посадку на Луну. Все трое выжили.

Во время третьей высадки на Луну в январе 1971 года «Аполлон-14» командир Алан Шепард установил новый рекорд самого дальнего пройденного расстояния на Луне: 9000 футов. Он даже швырнул несколько мячей для гольфа в ближайший кратер из самодельного шестигранника.

Аполлон 15, запущенный в июле 1971 года, был первым из трех космических аппаратов, способных продлить пребывание на Луне.В течение трех дней, проведенных на поверхности Луны, удалось собрать сотни фунтов лунных образцов и проехать более 17 миль на первом пилотируемом лунном багги. (Советский Союз послал на Луну луноход-1 с дистанционным управлением в 1970 году. )

Аполлон-16 и Аполлон-17 в 1972 году были двумя последними полетами на Луну с экипажем, а российский космический корабль Луна-24 без экипажа в 1976 году. был последним, кто приземлился до следующего столетия. Образцы, собранные во время этих лунных исследований, дали огромное количество знаний о геологии и образовании Луны.(См. Хронологию космической гонки и ее современную версию в частных космических полетах.)

После драматических достижений 1960-х и 1970-х годов основные космические агентства на несколько десятилетий обратили свое внимание на другие места. Пока только 12 человек — все американцы и все люди — ступили на Луну.

Лунное любопытство снова нарастает

Только в 1994 году Луна снова оказалась в фокусе внимания Соединенных Штатов благодаря совместной миссии НАСА и Организации стратегической оборонной инициативы.Космический корабль Clementine нанес на карту поверхность Луны в длинах волн, отличных от видимого света, от ультрафиолетового до инфракрасного. На более чем 1,8 миллиона цифровых фотографий, которые он сделал, были намеки на лед в некоторых лунных кратерах.

Мы сделали фотографии с его поверхности, мы исследовали его неуловимую обратную сторону, мы потратили 25 миллиардов долларов на путешествие к нему — и луна продолжает вызывать наше восхищение.

В 1999 году Lunar Prospector совершил оборот вокруг Луны, подтвердив открытие Клементиной льда на полюсах Луны, ресурса, который может иметь решающее значение для любого долгосрочного лунного поселения.Конец миссии был впечатляющим: «Проспектор» врезался в луну, намереваясь создать шлейф, который можно было бы изучить на предмет наличия водяного льда, но его не наблюдали. (Десять лет спустя космический аппарат НАСА LCROSS повторил этот эксперимент и нашел доказательства наличия воды в затененной области около южного полюса Луны.)

С 2009 года лунный разведывательный орбитальный аппарат делал карты лунной поверхности с высоким разрешением. В период с 2011 по 2012 год к нему присоединились два зонда НАСА GRAIL, названные Ebb и Flow, которые нанесли на карту гравитационное поле Луны, прежде чем намеренно врезаться в область около северного полюса Луны.

Недавний и будущий статус исследования Луны

НАСА — не единственное космическое агентство, проявляющее повышенный интерес к Луне. За последние два десятилетия исследование Луны стало поистине международным — и даже коммерческим.

В 2007 году Япония запустила свой первый лунный орбитальный аппарат SELENE. В том же году Китай запустил свой первый лунный космический корабль, а Индия последовала его примеру в 2008 году. К 2013 году Китай стал третьей страной, которая успешно приземлилась на поверхности Луны, когда его космический корабль Chang’e-3 развернул марсоход Yutu.

В 2019 году были достигнуты новые вехи — как к лучшему, так и к худшему. В январе другой китайский посадочный модуль, Юту-2, вошел в историю, став первым марсоходом, приземлившимся на дальней стороне Луны. Между тем, второй лунный орбитальный аппарат Индии, Chandrayaan-2, в том же году безуспешно разместил на поверхности Луны небольшой спускаемый аппарат Vikram. (Космическое агентство Индии надеется повторить попытку в 2021 году.) А в апреле 2019 года Израиль нацелился на Луну, запустив свой космический корабль Beresheet. К сожалению, несмотря на то, что космический корабль вышел на лунную орбиту, он разбился при попытке приземлиться.

В отличие от других космических кораблей, существовавших до него, «Берешит» был построен в основном на частное финансирование, что знаменует новую эру исследования Луны, в которой частные компании надеются взять бразды правления в свои руки.

НАСА, со своей стороны, сотрудничает с коммерческими космическими компаниями в разработке как роботизированных, так и управляемых посадочных устройств для исследования Луны; Среди этих компаний — SpaceX, Blue Origin и Astrobotic. Генеральный директор Amazon Джефф Безос и Blue Origin объявили о цели создания лунной базы возле южного полюса, где люди могли бы работать и жить. SpaceX разрабатывает космический корабль, способный доставлять астронавтов на Луну и Марс, а также разрабатывает план по доставке туристов на лунную орбиту. (Будущее космических полетов — от орбитальных каникул до людей на Марсе.)

И, чтобы коммерческий сектор не омрачил его, НАСА планирует собственное амбициозное возвращение на Луну. Программа агентства «Артемида», являющаяся сестрой почтенного проекта «Аполлон», направлена на то, чтобы отправить первую женщину — и следующего мужчину — на Луну к 2024 году. Основой «Артемиды» является космическая капсула НАСА «Орион», которая в настоящее время находится в разработке, хотя агентство также находится в стадии разработки. партнерство с частными компаниями для достижения своей цели.

Если Артемида пойдет хорошо, то в ближайшем будущем НАСА и партнеры также могут разработать космическую станцию на лунной орбите, которая могла бы служить воротами к пунктам назначения на поверхности Луны и за ее пределами.

Земля Луна — Исследование солнечной системы НАСА

Лунные факты

Факты о Луне

Луна — единственный естественный спутник Земли и пятая по величине луна в Солнечной системе.
Присутствие Луны помогает стабилизировать колебания нашей планеты и смягчать наш климат.
Расстояние до Луны от Земли составляет около 240 000 миль (385 000 км).
У Луны очень тонкая атмосфера, называемая экзосферой.
Поверхность Луны изрыта кратерами и изъедена ударами комет и астероидов.

Земля Луна — единственное место за пределами Земли, куда ступили люди.

Самый яркий и самый большой объект в нашем ночном небе, Луна, делает Землю более пригодной для жизни планетой, смягчая колебания нашей родной планеты вокруг своей оси, что приводит к относительно стабильному климату.Он также вызывает приливы, создавая ритм, которым руководствовались люди на протяжении тысячелетий. Луна, вероятно, образовалась после столкновения с Землей тела размером с Марс.

Луна Земли — пятая по величине из 200+ лун, вращающихся вокруг планет в нашей солнечной системе.

Единственный естественный спутник Земли называется просто «Луна», потому что люди не знали о существовании других спутников до тех пор, пока Галилео Галилей не обнаружил четыре спутника, вращающиеся вокруг Юпитера в 1610 году.

У НАСА в настоящее время есть три роботизированных космических корабля, исследующих Луну — Лунный разведывательный орбитальный аппарат и двойной космический корабль ARTEMIS (не путать с новой программой НАСА Artemis по отправке астронавтов обратно на Луну).

Глубоко исследовать Землю на Луну ›

10 фактов о Луне, которые нужно знать

Маленький компаньон

Если вы поместите одну зеленую горошину рядом с никелем США, вы получите довольно хорошее представление о размерах Луны по сравнению с Землей.

Постоянный спутник

Луна — единственный естественный спутник Земли. Он огибает Землю на расстояние около 239 000 миль (385 000 километров).

Взаперти

Земля и Луна заблокированы приливом. Их вращения настолько синхронны, что мы видим только одну сторону Луны. Люди не видели обратную сторону Луны до тех пор, пока в 1959 году мимо не пролетел советский космический корабль.

Просмотр Коперника

Может стоять на нем

У Луны есть твердая каменистая поверхность, покрытая кратерами и изъеденными ударами астероидов, метеоритов и комет.

Принесите скафандр

У Луны очень тонкая и разреженная атмосфера, называемая экзосферой.Не пропускает воздух.

Много посетителей

Для исследования Луны запущено более 105 космических аппаратов-роботов. Это единственное небесное тело за пределами Земли, которое до сих пор посещали люди.

Потенциал для жизни?

Слабая атмосфера Луны и недостаток жидкой воды не могут поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.

Moonwalkers

Астронавты «Аполлона» вернули на Землю в общей сложности 842 фунта (382 кг) лунных камней и почвы.Мы все еще изучаем их.

Загрузочный отпечаток Аполлона 11

Исследование

Луна была первым местом за пределами Земли, которое люди пытались достичь, когда в конце 1950-х началась космическая эра. С тех пор более 100 исследователей-роботов из более чем полдюжины стран отправили космические корабли на Луну. Девять пилотируемых миссий совершили полеты на Луну и обратно.

В цветах Earth Blue, Rocket Red и Lunar Silver каждая часть идентичности имеет значение.Предоставлено: НАСА.

Бывший Советский Союз добился первых успехов в своей программе «Луна», начиная с «Луны-1» в 1959 году. Затем НАСА выпустило серию роботизированных космических кораблей «Рейнджер» и «Сюрвейор», которые выполняли все более сложные задачи, которые позволили первым людям ходить по Земле. Луна в 1969 году.

Двадцать четыре человека отправились с Земли на Луну. Двенадцать ступили по его поверхности. Последний человек побывал на поверхности Луны в 1972 году.

Сейчас НАСА готовится к установлению постоянного присутствия Луны на Луне.Программа Artemis отправит первую женщину и следующего мужчину на Луну, обеспечит устойчивое человеческое присутствие на Луне и заложит основу для дальнейшего исследования Марса человеком.

Программа получила свое название от сестры-близнеца Аполлона и богини Луны в греческой мифологии. Artemis 1, ранее называвшаяся Exploration Mission-1, является первой из серии все более сложных миссий, которые позволят человеку исследовать Луну и Марс.

Подробнее

Часто задаваемые вопросы: что такое лунное затмение?

FAQ: Что такое лунное затмение?

Во время лунного затмения Земля проходит между Солнцем и Луной, блокируя попадание солнечного света на Луну.Есть два типа лунных затмений:

Полное лунное затмение происходит, когда Луна и Солнце находятся на противоположных сторонах Земли.
Частичное лунное затмение происходит, когда только часть земной тени покрывает Луну.
Руководства НАСА по лунному затмению: 2021-2030.

Во время некоторых стадий лунного затмения Луна может казаться красноватой. Это потому, что единственный оставшийся солнечный свет, достигающий Луны в этой точке, исходит от краев Земли, если смотреть с поверхности Луны. Отсюда наблюдатель во время затмения сможет увидеть сразу все восходы и закаты Земли.

Все о лунных затмениях ›

Сочетание семи изображений показывает полнолуние в перигее, или суперлуне, во время полного лунного затмения в воскресенье, 27 сентября 2015 года, в Денвере. Предоставлено: НАСА / Билл Ингаллс. Поп-культура

Поп-культура

Наш лунный сосед вдохновлял истории с тех пор, как первые люди взглянули на небо и увидели его серую, покрытую кратерами поверхность.Некоторые наблюдатели видели среди кратеров форму лица человека, поэтому в рассказах упоминается загадочный «человек на Луне». Более голодные наблюдатели сравнивали кратеры с сыром и мечтали о целой сфере из вкусных молочных продуктов.

Луна дебютировала в кино в черно-белом немом французском фильме 1902 года под названием «Путешествие в лучах света» («Путешествие на Луну»). А за год до того, как астронавты отправились на Луну, «2001: Космическая одиссея» (1968) рассказывала историю астронавтов на заставе на Луне. Спустя десятилетия он по-прежнему считается одним из лучших когда-либо созданных научно-фантастических фильмов.

американских астронавта установили на Луне шесть американских флагов. Но это не значит, что Соединенные Штаты заявили об этом; Фактически, международный закон, написанный в 1967 году, запрещает какой-либо отдельной стране владеть планетами, звездами или любыми другими естественными объектами в космосе.

Подходящая для детей Луна

Большинство планет в нашей солнечной системе и некоторые астероиды имеют луны.У Земли одна луна. Мы называем это «Луной», потому что долгое время это было единственное, о чем мы знали. На многих языках есть красивые названия нашей Луны. Это «Luna» по-итальянски, латынь и испанский, «Lune» по-французски, «Mond» по-немецки и «Selene» по-гречески.

Наша Луна подобна пустыне с равнинами, горами и долинами. В нем также есть много кратеров, дыр, образовавшихся, когда космические камни ударяются о поверхность на высокой скорости. На Луне нет воздуха, чтобы дышать.

Луна движется вокруг Земли по орбите овальной формы.Ученые считают, что Луна образовалась очень давно, когда Земля врезалась в объект размером с Марс.

Мы всегда видим одну и ту же сторону Луны с Земли. Вы должны отправиться в космос, чтобы увидеть другую сторону.

Посетите NASA Space Place, чтобы узнать больше о детях.

NASA Space Place: все о Луне Земли › Ресурсы

ресурсов

Может ли лунная база быть безопасной для космонавтов?

4 августа 1972 года Солнце выпустило раскаленный энергетический кнут со своей поверхности и швырнуло его к планетам.Он сопровождался бурлящим облаком плазмы, называемым выбросом корональной массы, которое преодолело почти 150 миллионов километров между Солнцем и Землей всего за полдня — все еще самое быстрое известное время прибытия для таких вспышек — чтобы ненадолго окунуться в нашу планету. в космическом огне.

Защитная магнитосфера Земли смялась и сжалась на две трети, посылая по планете мощные геомагнитные токи. Ослепительные проявления «северного сияния» простирались до Испании, а перегруженные линии электропередач простирались на юг до Техаса.У южного побережья Хайфона, Северный Вьетнам, море взбудоражило, когда небесное возмущение преждевременно взорвало около двух дюжин морских мин ВМС США . Геомагнитная буря — одно из самых жестоких солнечных событий в зарегистрированной истории, безусловно, самое жестокое в космическую эру.

Астронавты Apollo 16 были дома примерно через три месяца после своего лунного набега, а астронавты Apollo 17 все еще готовились к декабрьскому запуску. Тот факт, что солнечная вспышка произошла между предпоследним и последним полетом на Луну с экипажем, был просто случайностью.Если бы члены любой команды находились в космосе во время солнечной бури, особенно если бы они пересекали часть «окололунной» области между Землей и Луной, которая находится за пределами магнитосферы, они были бы подвержены потенциально смертельной дозе. излучения.

Нам повезло в 1972 году. А с точки зрения космических опасностей, эта удача в значительной степени использовалась во время путешествий человечества за пределы мира. На сегодняшний день единственными людьми, которые действительно умерли в космосе, были три космонавта Союз-11, , которые задохнулись из-за неисправного оборудования, когда их космический корабль начал спуск на Землю.Тем не менее, несмотря на то, что большинство оценок, казалось бы, считают почти безупречным рекордом безопасности, сегодня перспектива выхода за пределы низкой околоземной орбиты почему-то кажется более устрашающей — более опасной — чем это было после завершения программы «Аполлон». Теперь, когда мы знаем больше, чем когда-либо об окрестностях за пределами нашего дома, мы, похоже, не хотим его покидать. Может, мы слишком много знаем.

Отказ

Это вариант

Политика, деньги и неровные федеральные директивы — все это может объяснить, почему ни один президент со времен Ричарда Никсона не отправил людей обратно на Луну. Однако некоторые сторонники исследования Луны также видят более философские причины. Мы понимаем лучше, чем когда-либо в космической эре, что может случиться с нами там. Стоит ли совершать путешествие? Мы наблюдаем, как горит наша собственная планета, и мы становимся свидетелями почти невообразимой красоты, регистрируемой датчиками наших путешествующих по солнечной системе роботов, и мы задаемся вопросом, должны ли человеческие жизни быть на кону во имя исследования за пределами Земли. Космос может нас убить. Любой, кто осмелится покинуть верхние слои атмосферы нашего мира, мучительно умрет без системы жизнеобеспечения.Даже при надлежащей системе жизнеобеспечения Солнце все равно может убить космонавтов, если оно выйдет из строя в самый неподходящий момент, когда они окажутся за пределами защитного пузыря магнитосферы. Глубокий космос тоже может убить нас — даже издалека: частицы и излучение, исходящие от взрывающихся звезд и активных галактик, становятся, когда они прибывают в нашу близость, вредными космическими лучами, которые могут разрывать ДНК по швам, вызывая рак и другие болезни.

Серьезность этой последней угрозы только сейчас становится очевидной.25 сентября международная группа ученых, работающая с китайскими посадочными модулями Chang’e 4 и Yutu 2, объявила, что на Луну постоянно идут потоки опасных космических лучей. «Новая проблема для космонавтов», — говорится в заголовке на веб-сайте ExtremeTech. «Уровни радиации на Луне опасно высоки», — говорится на сайте «Интересная инженерия». «Новые измерения показывают, что Луна имеет опасные уровни радиации», — пишет Associated Press.

Клайв Нил, лунный ученый и сторонник исследования космоса из Университета Нотр-Дам, надеялся увидеть больше людей на Луне после того, как 48 лет назад улетел Аполлон 17 астронавтов.Он подозревает, что для того, чтобы это произошло, может потребоваться признание того, что неудача — это не только вариант, но и неизбежность. «Как мы убедились в испытаниях ракет, неудачи — это то, где можно многому научиться», — говорит он. «Несмотря на все, что вы делаете, вы не избавитесь от всех рисков. Это факт ».

Ранее в этом году американцы были привязаны к американской ракете, запущенной с американской земли впервые почти за десятилетие. Может ли возвращение на Луну быть далеким? Согласно плану Артемиды администрации Трампа, НАСА стремится отправить первую женщину и следующего мужчину на богатый ресурсами южный полюс Луны к 2024 году.Это долгий путь: космическое агентство и подрядчики, на которых оно полагается в отношении большей части своего летного оборудования, должны спешить, чтобы завершить трудную задачу по созданию новых массивных ракет и посадочных устройств. Большинство экспертов считают, что Конгресс должен резко увеличить финансирование, чтобы это стало возможным, не говоря уже о неопределенности, которая возникнет в результате победы 3 ноября демократов Джо Байдена и Камалы Харрис на президентских выборах в США. Однако администратор НАСА Джим Бриденстайн говорит, что он настроен оптимистично. И растущее сообщество лунных ученых и частных компаний работает так, как будто Артемида произойдет, даже когда истинные масштабы бесчисленных проблем, с которыми сталкивается проект, становятся ясны.

«Каждый давно хотел добиться прогресса в своей области. Теперь, когда, кажется, существует реальное твердое направление и цель, все заинтересованы и работают вместе », — говорит Дана Херли, космический физик из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса.

Люди работают вместе, чтобы позволить людям жить и работать «за пределами планеты», как любит выражаться Нил. Защита их от радиации должна быть первоочередной задачей. Но как это будет работать и какой уровень защиты действительно необходим, будет вопросом космических агентств и самих космонавтов.

«Любой, кто находится на стороне НАСА, скажет:« Прежде всего, мы должны обеспечить безопасность задействованных людей, астронавтов и всего остального ». И так должно быть», — говорит Роджер Лауниус, давний историк НАСА. «С этим никто не согласен. Вопрос в том, «Что необходимо для обеспечения такой безопасности?» Это всегда непросто ».

Радиоактивная Луна

Астронавты на поверхности Луны столкнутся с от 200 до 1000 раз большим излучением, чем мы испытываем на Земле, — говорит Роберт Ф. Виммер-Швайнгрубер из Кильского университета в Германии, который был одним из руководителей нового исследования Chang’e 4. Это примерно в два с половиной раза выше уровня радиации на Международной космической станции (МКС). Нас защищают плотная атмосфера Земли и мощное магнитное поле. Однако Луна безвоздушная, а ее магнитное поле чрезвычайно слабое, поэтому у нее нет защиты. Космические лучи в основном представлены в форме нейтронов, которые являются большими и тяжелыми (если говорить о субатомных частицах). И они могут производить вторичные частицы, которые наносят собственный ущерб, подобно тому, как биток разбрасывает бильярдные шары с перфорацией.

По иронии судьбы, солнце немного защищает от этого, говорит Джордж Хо, гелиофизик из APL. Когда наша звезда переживает активную фазу своего 11-летнего цикла, она испускает больше излучения, как это было во время ужасной бури 1972 года. Эти вредные излучения могут до некоторой степени защитить Землю и другие планеты, отклоняя часть входящих космических лучей. По словам Хо, недавние измерения, выполненные миссией Chang’e 4, произошли во время необычайно спокойной солнечной фазы.

«Мы стали намного лучше со времен Аполлона.Теперь мы постоянно смотрим на солнце », — говорит Хо. «Мы можем спрогнозировать и сказать:« Эй, следующие семь дней будут плохими для людей, совершающих выход в открытый космос [выход в открытый космос] ». А для событий с солнечными частицами от них могут защититься несколько миллиметров алюминия».

Поскольку галактические космические лучи могут проникать сквозь такую тонкую защиту, они более опасны, чем обычные солнечные частицы. Материал, блокирующий излучение, такой как свинец, мало помогает, потому что он по-прежнему производит вторичные частицы, которые также опасны.

Многие ученые ожидают, что посетители Луны, особенно первые несколько экипажей, останутся там всего на несколько дней или, самое большее, на пару недель. Накопленная доза облучения для таких краткосрочных пребываний будет управляемой. Однако более долгосрочные аванпосты, такие как лунные базы и орбитальные космические станции, предусмотренные многочисленными космическими программами, потребуют плана. У лунных ученых есть множество идей, но такие сторонники, как Нил, говорят, что они будут реализованы только в том случае, если страны будут работать вместе, а не конкурировать.

Подземные убежища и скафандры «Spring Skier»

Наиболее очевидное решение проблемы высоких уровней радиации на поверхности Луны — избегать там проживания. Виммер-Швайнгрубер говорит, что подземные среды обитания могут защитить жителей Луны от многих вредных частиц. По его словам, посетители Луны должны спланировать создание среды обитания на глубине не менее 80 сантиметров (около двух с половиной футов) под поверхностью. Для этого они захотят привезти с собой бульдозеры или, по крайней мере, мощные вездеходы с фронтальными погрузочными приспособлениями.

Райан Уоткинс, физик из Института планетологии, представляет людей, живущих внутри лавовых труб, которые представляют собой полые отложения, оставленные потоками древней магмы. «Это своего рода двойной удар, потому что он не только защитит вас от радиации, но и защитит от ударов микрометеороидов», — говорит она.

Сунгу Лим, физик из Открытого университета в Англии, опубликовал исследование, описывающее, как использовать микроволны для спекания лунного реголита. Эта работа открывает явную возможность того, что будущие жители Луны могут производить строительный материал древним шумерским способом: обжигая землю в кирпичи.

В Массачусетском технологическом институте исследователь воздухоплавания Дава Ньюман и ее аспирант Коди Пейдж работают над будущими космическими скафандрами, построенными из новых передовых материалов. По словам Пейдж, полиэтилен — основной пластик — является отличной защитой от радиации, потому что он настолько насыщен водородом, который поглощает тяжелые нейтроны космических лучей. Она добавляет, что будущие космические скафандры могут еще больше повысить их защитную способность за счет включения аэрогелей, углеродных нанотрубок, борных нанотрубок и защиты из бора. Бор-10 особенно полезен: из-за того, как нейтроны расположены внутри его атомных ядер, способность вещества останавливать космические лучи примерно на четыре порядка больше, чем у водорода.

Космические скафандры будущего должны быть легкими, легко перемещаемыми и лучше защищать астронавтов от таких опасностей, как микрометеориты и радиация, говорит Ньюман. Текущий базовый скафандр весит около 300 фунтов (136 килограммов), и она хочет снизить его до 90 фунтов (41 килограмм).

«Вы тратите большую часть своей энергии, если находитесь в газовой, громоздкой оболочке», — говорит Ньюман. Следующий скафандр может больше походить на гидрокостюм. Астронавты могут надевать несколько слоев, как весенние лыжники, и надевать радиационно-защитное пальто, когда того требуют условия. Космические скафандры также могут добавить защиту там, где это наиболее необходимо, закрывая основные органы, но оставляя конечности более открытыми.

Набухшие мыши и картечь Regolith

Астронавты столкнутся с тремя основными источниками опасности на Луне: радиацией, пониженной гравитацией и реголитом. Излучение — это самая недавняя проблема, но пониженная гравитация также является хорошо известной опасностью для здоровья. Даже если компенсировать это тяжелыми физическими упражнениями, астронавты все равно теряют мышечную массу и плотность костей во время длительного пребывания в условиях микрогравитации на МКС. Гравитация Луны сильнее — примерно одна шестая от земной, — но посетители, которые приезжают на длительное время, все равно будут испытывать некоторые пагубные последствия низкой гравитации.

Се-Джин Ли, генетик из Университета Коннектикута, пытается решить некоторые из этих проблем.После более чем 10 лет усилий он смог отправить команду мышей на МКС в декабре прошлого года. Некоторые животные были модифицированы так, чтобы не иметь гена, подавляющего рост мышц, некоторых лечили экспериментальным препаратом, который действует аналогичным образом, а другие служили в качестве немодифицированного контроля. Ли обнаружил, что модифицированные и обработанные мыши не только сохранили свою мышечную массу в космосе, но даже набухли и имели лучшую плотность костей по сравнению с необработанными.

Хотя лекарство, основанное на этом исследовании, еще далеко для людей, работа предполагает, что когда-нибудь астронавты смогут принять таблетку, чтобы предотвратить наихудшие последствия для здоровья от пониженной гравитации.

Ген, подавляющий рост мышц, вырабатывает белок под названием миостатин, который обычно работает для уравновешивания мышечной массы с жиром. Молекула, которая поддерживает равновесие между ними, принесет пользу животным, пытающимся сохранить достаточное количество мышц для охоты или бегства, а также не даст им накапливать их в избытке, что обходится дороже.

«Я думаю, что для людей это пережиток эволюции», — говорит о молекуле Ли. «Нам больше не нужно с этим заниматься.У всех есть холодильники; мы живем в домах с электричеством; нам не нужно убегать от хищников. Вот почему я утверждаю, что именно эта система так привлекательна для наркотиков ».

Даже если астронавтам удастся избежать радиационного облучения и дегенерации мышц, поверхностная почва Луны, называемая реголитом, сама по себе создает еще одну сложную проблему. Состоящая из зазубренных микроскопических осколков камня, лунная пыль похожа на более абразивный и раздражающий тальк: она проникает во все, от легких космонавтов до крошечных деталей машин и структурных щелей.Он также летает, когда космический корабль приземляется или запускается, превращая зоны приземления в очищенную от дроби губку, отмечает Уоткинс.

«Большая проблема становится, когда вы начинаете посадку нескольких космических кораблей в одной и той же области. Вам действительно нужно беспокоиться о том, как далеко вы приземлитесь из-за этой пыли », — говорит она. «Представьте, что он летит со скоростью один километр в секунду. Это может нанести некоторый ущерб, поэтому поиск путей смягчения этого является большой проблемой прямо сейчас ».

Что не убивает, делает сильнее

Подобно многим энтузиастам-исследователям Луны, М.Ньюман из I.T. отмечает, что следующая волна освоения космоса — это форма мягкой дипломатии. «Речь идет о потенциале совместной работы мира», — говорит она.

Лауниус, как и многие другие, считает Луну чем-то вроде Антарктиды, где находится множество международных научных станций. Доступ к нему труден и опасен, но люди делают это все время, приезжая и выезжая на велосипеде небольшими бригадами. «Мы можем совершать походы на Луну», — говорит он. «Мы можем подняться и провести несколько дней; все необходимое возьмите с собой.Нет никаких оснований полагать, что у нас нет возможности разместить лунную базу и оставаться там какое-то время. Но вот проблема: по сути, полет в космос с людьми означает превращение в многопланетный вид. Если причина не в этом, то зачем мы это делаем? Как только вы это сделаете, мы будем говорить не только о лунной исследовательской станции ».

Трудно говорить о таких грандиозных идеях с практической точки зрения, — говорит Лауниус. И прямо сейчас, когда несколько стран планируют лунные базы и космические станции, практичность поднимает голову.Космические путешествия стали более возможными, чем когда-либо, и мы знаем о них больше, чем когда-либо, поэтому опасность более очевидна и реальна, чем в прошлом. Более того, Лауниус считает, что США сейчас более не склонны рисковать, чем во времена Аполлона.

«Мы все делаем этот расчет риска», — говорит он. «Если я стою на углу, ожидая перехода, и вижу машину в 100 ярдах [91 метре], я могу решить, что смогу это сделать. Но человек рядом со мной не может. Это понятная проблема, и она меняется от человека к человеку.НАСА проявляет осторожность, потому что у них было несколько очень близких вызовов, и у них было несколько несчастных случаев, в которых они потеряли астронавтов. Но я думаю, что теперь мы, возможно, немного больше не склонны к риску, как общество ».

Космическое агентство — это тоже огромный корабль, управляемый налогоплательщиками и управляемый политикой. Сторонники геологоразведки видели, как с 1970-х годов несколько раз объявлялись, рекламировались, планировались, а затем отменялись программы возвращения на Луну. Десятилетия неопределенности — одна из причин, по которой некоторые ученые так стремятся работать с частным сектором — и наоборот. Уоткинс входит в научную консультативную группу для космической компании Blue Origin, основателя Amazon Джеффа Безоса, и она говорит, что компания стремится работать с учеными, чтобы решить, где приземлиться и какие виды экспериментального оборудования привезти. Частные корпорации, обязанные акционерам или нескольким владельцам, могут иметь иную терпимость к риску, чем государственное агентство, которое отвечает на многие.

В то время как некоторые сторонники исследований утверждают, что НАСА нужно мечтать о большем или избавиться от бюрократизма, многие ученые говорят, что проблема не в простом понимании того, что космос может нас убить.То, что нас не убивает, может сделать нас сильнее.

«Дело не в том, что люди не мечтают о большом. Отправка команды на южный полюс Луны — дело сложное », — говорит Уоткинс о запланированной НАСА миссии« Артемида »по высадке людей на Луну. «У нас просто больше знаний, и это совсем не плохо. Мы знаем больше, а значит, можем лучше подготовиться ».

Зачем исследовать Луну — Джатан Мехта

Многие люди думают, что Луна — это просто серый каменный шар в небе. Удивительно, но это мнение разделяют и многие ученые.Однажды один физик сказал мне, что Луна — это скучно. Итак, я пишу эту статью, чтобы подвести итог огромной научной и исследовательской ценности нашей Луны.

Вид на Луну космическим кораблем «Галилео» во время ее пролета 7 декабря 1992 года. Фото: NASA

Почему мы исследуем Луну?

Следы сапог астронавтов Аполлона, побывавших на Луне, до сих пор там. Это потому, что Луна безвоздушная, и поэтому все остается неизменным в течение многих лет. Этот единственный факт делает Луну геологической капсулой времени.

Следы сапог астронавтов «Аполлона», побывавших на Луне, будут сохраняться в течение десятилетий благодаря тому, что на Луне нет воздуха. Предоставлено: NASA

. На протяжении большей части существования Солнечной системы астероиды и кометы интенсивно бомбардируют планеты и их луны. Большинство кратеров, образовавшихся в результате таких ударов, больше не видны на Земле из-за эрозии, вызванной ветром и водой. Но, поскольку Луна лишена таких процессов, большинство своих кратеров сохраняло примерно в таком же состоянии на протяжении миллионов и миллионов лет.Изучая эти кратеры, ученые делают выводы о том, что должно было происходить в прошлом Солнечной системы. Ученые используют Луну в качестве ориентира возраста, чтобы определить, насколько старые или молодые находятся на таких мирах, как Марс, Меркурий и луны в Солнечной системе.

Мы знаем, что жизнь возникла на Земле примерно в то же время, когда астероиды и кометы бомбардировали систему Земля-Луна четыре миллиарда лет назад, возможно, принося воду и органические вещества на Землю. Изучение еще нетронутых кратеров на Луне того времени является ключом к пониманию того, что на самом деле произошло в этот период, что делает его важной частью нашей истории происхождения.

Кратер Шредингера с кольцами на Луне хорошо сохранился с момента его образования почти четыре миллиарда лет назад. Предоставлено: NASA LRO

. В отличие от Земли и Венеры, на Луне отсутствует тектоническая активность, поэтому ее внутренняя структура хорошо сохранилась с момента ее образования. Это дает ученым возможность понять, как формируются внутренности планет. Изучение лунных гор, образованных ударами астероидов или комет, дает ученым возможность заглянуть внутрь Луны, как и ее темные области, которые представляют собой застывшие лавовые равнины со времен активного вулканизма на Луне.

Это не только наука, Луна также имеет технологическое и экономическое значение. За последние два десятилетия космические аппараты NASA и ISRO обнаружили водяной лед на полюсах Луны. Будущие среды обитания человека на Луне могут использовать этот водяной лед для питьевой воды, пригодного для дыхания воздуха и ракетного топлива.

Кроме того, ученые изучают Луну, чтобы понять, как космическое излучение и бомбардировка микрометеоритами могут повлиять на астронавтов, живущих в глубоком космосе в течение длительного времени, например, во время миссий на Марс.Близость Луны и доступ к ресурсам делают ее отличным испытательным полигоном для технологий, необходимых для исследования дальнего космоса, включая отправку людей на Марс. В долгосрочной перспективе низкий гравитационный барьер Луны позволяет ей быть эффективной ракетной платформой для устойчивого распространения людей по Солнечной системе.

Краткая история исследования Луны и путь вперед

На протяжении веков телескопы были самым передовым средством изучения Луны, начиная с наблюдений Галилея за ее кратерами, горами и долинами.Наступление космической эры в 1957 году означало, что теперь мы могли отправлять орбитальные аппараты вокруг Луны для получения изображений и карт этих объектов с высоким разрешением, а посадочные аппараты и вездеходы могли еще более пристально наблюдать за ними с поверхности.

В 1960-х годах НАСА отправило космические корабли серии «Рейнджер», чтобы намеренно врезаться в Луну! Они прислали обратно более 15 000 фотографий во время своего падения, которые показали нам, что Луна была покрыта кратерами на всем протяжении ее падения, даже в небольших масштабах. Это позволило НАСА выбрать безопасные места для приземления астронавтов «Аполлона».

Примерно в то же время советский орбитальный аппарат «Луна-10» обнаружил, что гравитационное поле Луны сильно колеблется. Эти аномалии привели к непреднамеренному падению космического корабля на поверхность Луны, и их нужно было избегать, чтобы обеспечить безопасную посадку Аполлона. Позже НАСА запустило Lunar Prospector и двойные орбитальные аппараты GRAIL в 1998 и 2011 годах соответственно, чтобы составить подробные гравиметрические карты Луны. Эти карты помогли ученым увидеть детали за пределами поверхности и лучше понять структуру Луны.

С 1969 по 1972 год 12 астронавтов побывали на Луне в рамках программы НАСА «Аполлон». Научные эксперименты Аполлона позволили понять, как образовалась Луна, есть ли у нее магнитное поле, природа вулканизма и многое другое.

С тех пор люди не вернулись, и Луна остается единственным миром, помимо Земли, который мы когда-либо посещали. В 2013 году НАСА запустило орбитальный аппарат LADEE для исследования пылевой среды вокруг Луны, чтобы оценить ее угрозы для будущих астронавтов и населенных пунктов.

Китайская лунная программа

Китай успешно посадил на Луну три космических корабля: Chang’e 3 в 2013 году, Chang’e 4 в 2019 году и Chang’e 5 в 2020 году. Это примечательно, потому что Китай — единственная страна, которая приземлилась что-либо на Луне в этом столетии, в то время как усилия Израиля и Индии, к сожалению, не увенчались успехом. «Чанъэ-4» — первая в мире миссия по приземлению на дальнюю сторону Луны, где есть потенциал для трансформации радиоастрономии из-за отсутствия помех со стороны Земли.

Посадочный модуль Chang’e 4 на обратной стороне Луны, полученный марсоходом Yutu 2. Предоставлено: марсоход CNSAYutu 2 на обратной стороне Луны, на снимке посадочного модуля Chang’e 4. Предоставлено: CNSA

Ровер Chang’e 4, Yutu 2, исследует район приземления в поисках ключей к разгадке прошлого Луны. Это потому, что регион находится в пределах самого большого и глубокого лунного кратера, бассейна Южного полюса и Эйткена. Поскольку этот древний кратер содержит ключи к разгадке того, что происходило в Солнечной системе около четырех миллиардов лет назад, миссия по возврату образцов отсюда была оценена как высший приоритет в последних двух планетарных декадных обзорах, отчете, выпускаемом каждые 10 лет U .С. научного сообщества для руководства будущими миссиями НАСА.

С помощью Chang’e 5 Китай успешно доставил образцы из геологически молодого и уникального региона на Луне, которые в настоящее время изучаются, чтобы раскрыть подробности тепловой истории Луны.

Вода на Луне

В 21 веке мы сосредоточились на шагах по обеспечению устойчивого присутствия на Луне. НАСА запустило орбитальный аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter в 2009 году, который создал карты Луны с самым высоким разрешением, включая изображения, топографию, температуру и т. Д.Его обширный набор данных помог спланировать почти все современные миссии по высадке на Луну и поможет в будущих, таких как часть программы НАСА Artemis, которая предусматривает высадку людей на южном полюсе Луны, где находится водяной лед.

Данные орбитального аппарата ISRO Chandrayaan 1 показали, что водяной лед на полюсах Луны находится внутри холодных, постоянно темных кратеров. Основываясь на удаленных наблюдениях с помощью радаров на борту «Чандраяан-1» и лунного разведывательного орбитального аппарата, ученые подсчитали, что на полюсах Луны может находиться не менее 600 миллиардов кг водяного льда, чего достаточно, чтобы заполнить не менее 240 000 плавательных бассейнов олимпийского размера.В качестве следующего логического шага орбитальный аппарат Chandrayaan 2, запущенный в 2019 году, оценивает количество водяного льда на полюсах Луны и составляет его карту.

Распределение водяного льда на южном полюсе Луны (слева) и северном полюсе (справа) по данным космического корабля ISRO Chandrayaan 1. Водяной лед находится внутри постоянно затененных областей в глубоких кратерах. Предоставлено: NASA

. Лунные ученые и исследователи согласны с тем, что мы можем использовать водяной лед на полюсах Луны для удовлетворения потребностей в будущих средах обитания.Но прежде чем мы будем планировать лунные среды обитания, нам нужны технологии, которые позволят нам исследовать полюса Луны. Это включает в себя способность приземляться и перемещаться по чрезвычайно каменистой местности на полюсах Луны, а также функционировать в холодных регионах, вмещающих воду, без доступа к солнечному свету или связи с Землей. Именно здесь вступает в дело следующая лунная миссия НАСА, VIPER. Запланированная к запуску в 2023 году, VIPER будет исследовать и исследовать постоянно затененные регионы на полюсах Луны, чтобы составить там карты водяного льда и других ресурсов с высоким разрешением.

Японские и индийские космические агентства, JAXA и ISRO, в 2023 году запустят совместную миссию под названием Lunar Polar Exploration (LUPEX) для исследования южного полюса Луны с помощью марсохода.

Впечатление художника от марсохода НАСА VIPER, исследующего южный полюс Луны. Предоставлено: НАСА

Происхождение Луны

Откуда взялась Луна? Происхождение нашего космического спутника — фундаментальный вопрос планетологии.

Астронавты NASA Apollo вернули на Землю в общей сложности 382 кг лунного грунта и образцов горных пород.Советский Союз, используя три пилотных миссии по отбору проб в период 1970-1976 годов, также вернул на Землю около 300 граммов материала. Эти образцы анализируются даже сегодня в лабораториях по всему миру и продолжают давать представление о том, как образовалась Луна. Фактически, ученые считают, что Земля и Луна могут иметь общее происхождение.

Хотя образцы Аполлона и Луны произвели революцию в нашем понимании происхождения Луны, они были в основном из схожих геологических областей и, следовательно, не репрезентативны для всей Луны.Чтобы продолжить изучение сложного происхождения и истории системы Земля-Луна, нам нужны образцы из новых мест, включая доступ к нетронутым скалам под поверхностью Луны.

С этой целью НАСА инициировало программу CLPS, в рамках которой коммерческие посадочные аппараты, несущие научные инструменты агентства, будут посещать геологически разнообразные участки на Луне, а в более поздних миссиях этого десятилетия также будут получены лунные образцы. Такие миссии, как китайская Chang’e 6, соберут образцы с южного полюса Луны в 2023 году, возможно, из столь желанного бассейна Южный полюс — Эйткен.Кроме того, Китай и Россия будут сотрудничать в создании постоянной научной базы на южном полюсе Луны.

Помимо изучения геологически разнообразных участков на Луне, нам также необходимо оценить природу воды на ее полюсах, чтобы понять, как она попала туда и как связана с водой Земли. Именно здесь программа НАСА «Артемида», сосредоточенная на южном полюсе Луны, вызывает наибольший интерес. Ожидается, что Artemis предложит множество научных возможностей, в том числе привезет образцы из нетронутых мест на Луне.

Иллюстрация астронавтов, занимающихся наукой на Луне и собирающих образцы. Предоставлено: НАСА

Понравилось то, что вы читаете? Я не показываю рекламу, поддержите меня, чтобы продолжать работу.
Поддержите меня ♡

Посетите мою кураторскую страницу Moon, чтобы узнать больше таких историй. 🚀

Также еженедельно смотрите мой информационный бюллетень по исследованию Луны, посвященный последним лунным событиям.

Подпишитесь на другие статьи о Луне и обновления исследований:

Эта статья является вариантом статьи, которую я написал для страницы Луны Планетарного общества.Он был изменен и опубликован здесь с их разрешения. Статья, впервые опубликованная в апреле 2020 года, была обновлена в апреле 2021 года, чтобы поддерживать ее актуальность.

Луна, сохраняющая историю происхождения Земли

Как мы изучаем Луну

До появления космических полетов мы могли изучать Луну только с помощью телескопов, а с 1940-х годов — радара. Космическая гонка 1960-х годов между США и Советским Союзом привела к тому, что десятки космических аппаратов-роботов были запущены для полета, орбиты и посадки на Луну.Нил Армстронг и Базз Олдрин стали первыми людьми, ступившими на Луну в 1969 году в рамках программы НАСА «Аполлон».

С 1969 по 1972 год шесть миссий Аполлона отправили на поверхность Луны 12 человек. Астронавты вернули на Землю 382 кг (842 фунта) лунного грунта, горных пород и образцов керна. Советский Союз, используя три роботизированных миссии по отбору проб с 1970 по 1976 год, также вернул на Землю небольшое количество материала.

Один из лучших способов собрать воедино сложную историю Луна приносит на Землю лунные образцы.Инструменты, необходимые для точного определения возраста лунных пород, все еще слишком велики и энергоемки для использования на космических кораблях.

Образцы, возвращенные на Землю миссиями Аполлона и Луны, многое нам рассказали об истории Луны. Но все они пришли с Луны ближняя сторона, где космический корабль может напрямую связываться с Землей, в мест около экватора Луны и в местах, где местность безопасные посадки. Чтобы продолжить собирать воедино сложную историю Луна, нам нужны образцы из новых мест.

Недавние полеты на Луну

В конце 2020 года китайский космический корабль Chang’e-5 приземлился на более молодом, неизведанный регион Луны. Он собрал около 4000 граммов (8,8 фунтов) образцов и отправил их обратно на Землю. Американские ученые составили список миссий по возвращению образцов на Южный полюс Эйткен-Бэйсин как высший приоритет исследования планет. Мы знаем, что этот бассейн, образовавшийся в результате огромного воздействия на дальнюю сторону Луны, является самым старым на Луне, но мы не знаем, сколько ему лет.

Для полетов на дальнюю сторону Луны требуется спутник-ретранслятор.Китай запустил один в 2018 году перед посадкой миссии Chang’e-4, в которую входил марсоход Yutu-2, на Южном полюсе в бассейне Айкен в 2019 году.

Еще одним объектом внимания лунных ученых является водный лед Луны на ее полюса: Как он попал туда и как он связан с земными водами? Индийский орбитальный аппарат Chandrayaan-2, запущенный в 2019 году, составляет карту и измеряет лед. НАСА планирует запустить небольшой марсоход под названием VIPER на Луну в 2023 году, который навсегда отправится на Луну затененные кратеры и внимательно изучите лед.VIPER является частью НАСА Программа коммерческих Lunar Payload Services, направленная на регулярную посадку и полеты на орбиту уже в 2021 году.

Программа НАСА Artemis направлена на размещение небольшой космической станции в лунном орбите и посадку астронавтов около южного полюса Луны в 2024 году в рамках долгосрочный план по отправке людей на Марс. Как и программа Аполлона, Ожидается, что Artemis предложит новые научные возможности, в том числе: возврат лунного образца.

скафандров для астронавтов НАСА не готовы к возвращению на Луну: NPR

Два прототипа скафандров НАСА, один для исследования поверхности Южного полюса Луны (слева), а другой для запуска и повторного входа на борт космического корабля агентства Орион, не станут реальностью во время запланированной миссии 2024 года. Кевин Вольф / AP скрыть подпись

переключить подпись Кевин Вольф / AP

Кевин Вольф / AP

НАСА не будет готово отправить астронавтов на Луну к 2024 году, как планировалось, потому что, среди прочего, их скафандры не будут готовы, как выяснил внутренний сторожевой пес агентства.

НАСА официально планировало отправить астронавтов обратно на Луну к 2024 году, но независимые эксперты и его собственный исполняющий обязанности администратора уже сомневались в реалистичности графика.

В отчете за этот месяц генеральный инспектор НАСА обнаружил, что из-за задержек с разработкой скафандра «высадка на Луну в конце 2024 года, как в настоящее время планирует НАСА, неосуществима.«В докладе винят в задержке отсутствие финансирования, пандемию COVID-19 и« технические проблемы ». По оценке генерального инспектора, скафандры будут готовы не раньше апреля 2025 года.

Последний раз люди высадились на Луну. в 1972 году. И скафандры, которые астронавты НАСА используют до сих пор, основаны на технологиях той же эпохи.

НАСА последние 14 лет разрабатывает новые скафандры, которые на сегодняшний день стоят 420 миллионов долларов.Ожидается, что агентство потратит еще 625 миллионов долларов к тому времени, когда в 2025 финансовом году будут готовы только два готовых к полетам костюма.

Скафандры — не единственная причина, по которой НАСА не доберется до Луны к 2024 году. Генеральный инспектор отметил, что задержки, связанные с новой ракетой космической системы запуска, капсулой Орион и лунным посадочным модулем, не позволяют достичь Луны по графику. .

В апреле НАСА выбрало SpaceX для постройки своего лунного посадочного модуля за 2,9 миллиарда долларов. Но конкурирующая компания Blue Origin неоднократно возражала, что, как отметил генеральный инспектор, привело к задержкам.

А в четверг, после выхода отчета генерального инспектора, работы над лунным посадочным модулем снова были отложены: приостановлены на 2,5 месяца в ответ на иск, поданный Blue Origin.

Посадка в новолуние является частью программы Artemis, , которая специально нацелена на то, чтобы включить женщину и цветного человека в число людей, которые будут ходить по поверхности Луны, когда бы это ни было.Позже миссии Artemis попытаются установить «базовый лагерь» для долгосрочного исследования в течение одного или двух месяцев. НАСА заявляет, что это поможет информировать будущие миссии на Марс.

Высадка на Луну ранее была назначена на 2028 год, но в 2019 году администрация Трампа увеличила ее на четыре года. НАСА еще не установило новую официальную дату высадки на Луну.

«Отправка первой женщины и первого цветного лица на поверхность Луны и установление долгосрочного присутствия на Луне под командованием Артемиды является приоритетом для НАСА», — сказал представитель агентства в заявлении NPR.«Агентство оценивает текущий бюджет и график миссий Artemis и предоставит обновленную информацию позже в этом году».