16 октября 2018, 09:00

Дороже только космос. США обозначили амбиции около Луны

Человечеству пока удалось создать и запустить только две многомодульные орбитальные станции — советский "Мир" и международную МКС. И вот США объявили о том, что готовы сами, опережая другие страны, создать многомодульную станцию около Луны. Лайф выяснил, насколько это реально и смогут ли США без помощи других стран потянуть такой проект.

Коллаж © L!FE  Фото: © NASA

Читать на сайте Life.ru

Космос любят все. Впрочем, деньги, а особенно те деньги, часть которых могла достаться и им, люди любят ещё больше. И когда в противостоянии сходятся мечта о покорении космического пространства и возможность получить дополнительные выплаты, космос практически всегда проигрывает. Такова уж человеческая природа.

Невыученный урок "Шаттла"

Казалось бы, в пятидесятые годы прошлого века американцам удалось практически немыслимое — они организовали несколько полётов на Луну подряд, причём общая стоимость экспедиций была фантастически огромной. На программу "Аполлон" из немаленького американского бюджета черпались огромные даже по нынешним временам деньги, специалисты оценивают расходы на "Аполлон" более чем в два процента от американского бюджета. Целых два процента бюджета за возможность показать всему миру, что люди не заперты на планете, что межпланетные перелёты возможны.

В то время бюджет NASA достигал 0,5 процента от федерального бюджета, и конец был уже близок. С 1967 года (программа "Аполлон" ещё ведется, до покорения Луны остался один год) уже начинается постепенное сокращение финансирования космоса. Политики постоянно проталкивали идею: а зачем нам тратиться на непонятный космос, если можно потратить деньги на избирателей. Избиратели отреагировали радостным "Ага", и буквально за несколько лет почти все американские космические проекты того времени были свёрнуты.

Под нож пошли и орбитальные заводы, и ракеты на ядерных двигателях. Космический челнок "Спейс шаттл", нынешняя американская гордость, спасся чудом. Финансирования не хватило, и проект спасло — и одновременно погубило — лишь сотрудничество с военными.

В результате "Шаттл" стал, во-первых, тяжелее (военным требовались определённые орбиты, для достижения которых нужен был дополнительный запас топлива), во-вторых, дороже (за счёт попытки сделать его более универсальным). Кроме того, специалисты уже в тот момент понимали, что если проекты, которые челнок должен обслуживать, будут отменены, то в итоге он окажется жутко дорогим и малополезным. Так в итоге и вышло.

А что сейчас? Кажется, что сейчас американская космонавтика готова второй раз попасться в ту же самую мышеловку. Только теперь она называется окололунная станция LOP-G. Почему? Сейчас расскажем.

Эпоха сотрудничества

В прошлом веке необходимые выводы из ситуации с "Шаттлом", казалось, были сделаны, и сейчас на орбите Земли работает Международная космическая станция, чья принадлежность определяется даже названием. Она стала результатом совместной работы России, США, Японии, Канады и Европейского космического агентства. Понятно, что основной вклад внесли США и Россия, именно этим двум странам принадлежит наибольшее количество отправленных на орбиту модулей.

Но не только. Японцы, например, изготовили экспериментальный модуль "Кибо", где проводится большинство научных исследований. К слову, этот модуль до сих пор является самым большим в структуре МКС . Кроме того, стоит отметить канадский манипулятор "Канадарм-2", при помощи которого причаливают американские и японские корабли. Важно и то, что Япония, так же как и Россия и США, отправляет к МКС грузовые корабли со снабжением.

Финансирование станции совместное, это и так оказывается чрезвычайно дорого для всех сторон, но вместе гораздо проще, чем поодиночке. И вот американцы решили отойти от международной схемы и "показать своё главенство в мировой космонавтике", как было заявлено в меморандуме о создании окололунной станции LOP-G.

На тёмной стороне Луны

В любой системе из двух массивных небесных тел, взаимодействующих между собой, есть такие точки, которые физики назвали точками Лагранжа, или точками либрации. В этих местах силы гравитации двух массивных объектов взаимно уравновешиваются. И если в такой точке поместить спутник или орбитальную станцию, то они смогут находиться там сколь угодно долго. Раньше точками Лагранжа пользовались лишь фантасты, помещая туда важные объекты, чтобы придать тексту научности и реалистичности. Сейчас же к точке Лагранжа L2 присматриваются американцы, именно там — на обратной стороне Луны — они и собираются строить свою окололунную орбитальную станцию.

Международная космическая станция находится всего в 350 километрах от поверхности Земли. Это очень близко к планете, и если посмотреть откуда-нибудь с Луны, то будет казаться, что орбитальная станция вращается практически "по поверхности". Сделано это для удобства полётов и стыковки. Чтобы доставить космонавтов и грузы на такую орбиту, нужно меньше топлива, кроме того, с Международной космической станции удобно наблюдать за поверхностью Земли.

Но есть и большой минус: за счёт воздействия атмосферы (пусть и очень-очень разрежённая, она достигает высоты в 1000 километров) станция постоянно затормаживается, её орбита становится всё ниже. Чтобы не допустить падения, несколько раз в год Международную космическую станцию приходится поднимать при помощи двигателей грузовых космических кораблей "Прогресс", прилетающих с запасом еды, воды и кислорода.

Возле Луны атмосферы нет, экзосфера нашего спутника очень слабая и тормозить орбитальную станцию не смогла бы. Но на окололунной орбите на станцию воздействовала бы гравитация Земли, и пришлось бы, как в случае с МКС, постоянно её поднимать при помощи двигателей космических кораблей. А это очень дорого, сложно и требует постоянного запуска ракет.

Вот потому и было решено разместить станцию в точке Лагранжа L2. В точке либрации станцию можно законсервировать в случае чего и не волноваться, что она упадёт на Луну. Тут с ней ничего не случится. Правда, есть и свои проблемы. Точка Лагранжа L2 отстоит от Луны на очень значительном расстоянии — 70 000 километров, это не 350 у МКС. С такой высоты за Луной особо не понаблюдаешь.

От Земли Луна отстоит на 384 000 километров, это всего в шесть раз дальше. Поэтому если бы приблизить Луну на 70 000 километров, то на нашем небосводе она стала бы в шесть раз крупнее. Красиво? Безусловно, но опять-таки для подробных наблюдений нужны совсем другие расстояния. Спускать на Луну космические аппараты с орбитальной станции тоже будет очень сложно — слишком далеко. Возвращать их обратно тоже. Во время полёта на Луну "Аполлонов" командный модуль, остававшийся на орбите, висел на высоте чуть более сотни километров. А тут в 700 раз дальше.

Также есть определённая сложность с доставкой грузов и эвакуацией. Скорее всего, за счёт манёвров время достижения окололунной станции будет составлять несколько суток. Это гораздо сложнее, чем полёт к МКС, где в последнее время удалось довести время доставки грузового корабля всего до трёх часов, а время доставки пилотируемого — до шести.

Вот и получается, что окололунная станция — это целый клубок противоречий и компромиссов. Научные эксперименты с её помощью ставить будет сложно, опасность гораздо выше, высадки на Луну вообще под очень большим вопросом. Есть информация, что американцы думают над разработкой нового посадочного модуля, который будет использовать окололунную базу как промежуточную остановку по пути к Луне, но пока это лишь планы и красивые рисунки.

Несите ваши денежки

Впрочем, главная проблема вовсе не в этом, а банально в финансировании. В настоящее время на Международную космическую станцию космонавтов доставляют только российские "Союзы", а грузовые корабли снабжения отправляют США (Falcon 9), Япония (HII-B) и опять же российские "Союзы" с грузовым кораблём "Прогресс". Чтобы не рассматривать сложные и мутные схемы SpaceX, можно посчитать всё российскими "Союзами" — проще и прозрачней.

Пилотируемый запуск "Союза" вместе со стоимостью корабля составляет примерно 60 миллионов долларов. Для нормального функционирования МКС таких пусков приходится делать четыре в год. И стоит это примерно четверть миллиарда долларов. Ещё примерно шесть-семь пусков делают США, Россия и Япония для обеспечения станции едой, водой и воздухом. Даже если считать, что американские и японские пуски не дороже российских, а это не так, это ещё почти четыреста миллионов долларов, итого 650 миллионов только для обеспечения станции экипажами и грузом.

А вот теперь можно попробовать сравнить это с будущей окололунной станцией. Космонавтов туда в настоящее время можно отправить исключительно с помощью сверхтяжёлой ракеты Space Launch System (SLS). Пока, по предварительным прикидкам, это будет стоить не менее 500 миллионов долларов за запуск. Скорее всего, гораздо дороже, некоторые специалисты говорят о стоимости в 800 миллионов долларов. Это только за один запуск и только одна ракета-носитель. Ещё добавим стоимость космического корабля Orion, на разработку которого потрачено уже более полутора миллиардов долларов, и цена только одного запуска станет просто запредельной.

Дальше хуже. Проблему космической радиации никто не отменял. Космонавтов на МКС защищает магнитное поле Земли, словно щитом вставая на пути солнечного ветра. В случае с окололунной станцией такой защиты нет. Поэтому, по прикидкам учёных, астронавты смогут проводить на станции всего месяц-два. В одном из вариантов предлагались трёхмесячные командировки, но, скорее всего, таких полётов каждый астронавт сможет совершить не более пары штук за всю жизнь. Вот и получается, что для постоянной работы станции и нормальной смены экипажей космонавтов придётся гонять чуть ли не каждые два месяца.

Таким образом, можно выйти на сумму более четырёх миллиардов долларов ежегодно только на пилотируемые запуски. Естественно, что можно часть времени держать станцию в законсервированном режиме, но чем она тогда будет отличаться от уже привычных нам беспилотных станций? Зачем тогда городить огород?

С грузовыми миссиями чуть проще. С доставкой нескольких тонн груза на окололунную станцию смогут справиться и российские "Протон" и "Ангара", и тот же Falcon 9. Всё-таки пилотируемый корабль гораздо тяжелее. Но и здесь с учётом всех расходов каждый запуск будет стоить под сто миллионов долларов, а полезной нагрузки получится доставлять не так много. Это получается ещё более 600 миллионов долларов ежегодно.

Ракетная проблема

Есть и ещё одна проблема. Ракета SLS — это очень серьёзный долгострой. Срок её готовности переносился уже не один раз и будет перенесён ещё не единожды. Совсем недавно был опубликован очередной отчёт, из которого становится понятно, что до завершения проекта ещё очень и очень далеко. Проблемы практически во всём, начиная со сварки корпуса и заканчивая тестированием двигателей. Так что основная ракета для строительства станции и заброски экипажей мало того что дико дорогая, так ещё и не готова.

Отдельно стоит сказать о том, что для обеспечения станции связью потребуется специальная станция-транслятор (Луна будет находиться всё время между Центром управления и окололунной станцией). Нужно учесть несколько запусков ракеты SLS с модулями для будущей станции, не забыть про административные и прочие расходы — а чиновничий аппарат NASA умеет уничтожать деньги с огромной скоростью — и стоимость подготовки астронавтов. Если посмотреть структуру расходов NASA на МКС, то станет понятно, что текущие эксплуатационные расходы составляют гораздо большую часть из потраченных средств, чем затраты на строительство модулей и других устройств станции, на подготовку экипажей и на корабли доставки. Вот и получается, что ещё не построенная окололунная станция будет стоить десятки, а то и сотни миллиардов долларов — суммы, неподъёмные, возможно, и для всего мирового сообщества, не только для Соединённых Штатов Америки.

А зачем?

Тогда кто гонит американцев на эти галеры, заставляя вписываться в такой запредельно дорогой проект? Вы удивитесь, но это всё дело рук политиков, стремящихся к экономии. Ещё во время президентства Барака Обамы в США была зарублена программа "Созвездие", рассчитанная на высадку на Луну и межпланетные полёты. От этой программы остались куцые обрывки — ракета Space Launch System и космический корабль Orion. Для полёта к Марсу этого недостаточно ("Орион" мал для семимесячного путешествия, требуется увеличивать). Для полёта на Луну нужен посадочный модуль, а в тот момент отказались от его создания, и, даже если стартовать сейчас, неизвестно, сколько времени потребуется.

Вот и получается, что из букв О, П, Ж и А нельзя собрать слово ВЕЧНОСТЬ. С тем набором, что у американцев есть сейчас, можно лишь попробовать вписаться в такую малореализуемую и очень дорогую программу, как окололунная станция. Правда, шансов, что уже следующий президент, прочитав примерную смету, вытрет пот со лба и заорёт: "Вон!", — не дав никаких денег, очень и очень много.

Но пока у американской стороны эйфория, она приглашает всех поучаствовать, причём не как партнёров, а как помощников на вторых ролях. Судя по всему, урок "Шаттла" не был выучен и пока всем кажется, что строительство LOP-G не за горами.

Между тем совместная работа на паритетных началах могла бы значительно упростить как создание самой станции, так и её эксплуатацию, не говоря уже о финансовой стороне предприятия. Просто для этого американцам надо здраво посмотреть на современную ситуацию, и тогда станет понятно, что осилить такой глобальный проект можно либо всем миром, либо никак.