Когда российские корабли отправятся на Луну, какой лунный регион является перспективным для исследования и какие имеются трудности в реализации лунной программы, в интервью «Умной стране» рассказал доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией космической гамма-спектроскопии Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) Игорь Митрофанов.

«Умная страна» (УС): Первый российский космический аппарат, который должен отправиться на спутник Земли, назвали «Луна-25». Это сделали так, чтобы провести связь с советской лунной программой. Последний аппарат советской программы назывался «Луна-24». А в технологической части эта преемственность сохранилась?

Игорь Митрофанов (ИМ): Если говорить о преемственности, аппарат «Луна-25» совершенно новый. По сути дела, мы вместе с НПО им. С.А. Лавочкина, которое является головной организацией по реализации этого проекта, создаем всё с самого начала. Преемственность заключается в том, что аппарат создается коллективом той же организации, людьми, принимавшими участие в разработке советских лунных аппаратов и последнего из них – «Луна-24». У нас есть вся документация, все результаты испытаний тех лет. Например, на «Луне-24» забор грунта проводился методом бурения, т.е. у нас есть опыт, мы понимаем, как бурить лунный грунт. Тот огромный опыт, который был получен и по условиям посадки, и по условиям работы на поверхности, он у нас есть, и мы считаем, что преемственность здесь хорошая. Но в плане конструирования всё создается с нуля.

УС: А в чем еще новизна сегодняшней лунной программы?

ИМ: Полярная Луна, куда мы собираемся лететь, принципиально отличается от той Луны, на которую летали советские, американские и китайские корабли. Все эти аппараты летали в окрестности экватора. Если посмотреть на районы посадок, можно увидеть достаточно широкую полосу на умеренных широтах вокруг экватора. Эта часть Луны в середине лунного дня прожигается солнцем, и ее поверхность практически не содержит воды. В конце 1990-х – начале 2000-х годов мы обнаружили, что в полярных районах, начиная с 65 градусов широты и выше, на поверхности Луны как в естественном рефрижераторе, в реголите, накопились летучие соединения, главным образом – воды. Вероятнее всего это вещество принесли на Луну кометы.

Все ударные кратеры, которые видны на Луне, являются следами столкновения с астероидами и кометами. Эта временная атмосфера из вещества комет, в основном вода и летучие соединения, все это конденсировалось в полярных районах Луны и осталось там навсегда.

Огромный интерес, который вызывают полярные районы, состоит в том, что мы имеем в них кометную химию, накапливающуюся в полярных ловушках на протяжении сотен миллионов лет. Мы можем это вещество изучить, одновременно понимая и хронологию Солнечной системы и вещество комет, которые с ней сталкивались, и может быть даже найти какие-то сложные предбиологические структуры. Это очень интересная научная задача.

Я хочу подчеркнуть, что есть отдельные проекты полета к комете и взятия вещества кометы на Землю. Это отдельный, достаточно непростой вопрос. Комета быстро движется и подлететь к ней, затормозить, взять вещество, потом улететь, достаточно сложно. А на поверхности Луны мы имеем вещества многих комет, которые слой за слоем накапливались на протяжении миллионов лет. С точки зрения науки, исследование лунного реголита – принципиально новая задача, которая не решалась в предыдущих миссиях. В перспективе в Федеральной космической программе должен быть проект по возврату лунного полярного реголита на Землю. То есть мы не только изучим его на поверхности в двух посадочных миссиях, «Луна-25» начнет и «Луна-27» продолжит, но мы уже сейчас пишем техническое предложение по возврату лунного реголита. Его изучение в самых современных лабораториях позволит определить сложную высокомолекулярную химию того вещества, которое там находится. Это наука.

Что касается практики, да, пилотируемые полеты к 2030 году на Луну действительно планируются, и для них очень важным является наличие природных ресурсов для системы жизнеобеспечения. На МКС воду возят на «Прогрессах» и космонавты не очень любят пить ту воду, которая перерабатывается в замкнутом цикле, они предпочитают свежую воду.

А если на Луне есть вода, то наличие этого природного ресурса позволит создать автоматическую станцию, которая из лунного полярного реголита, как из вечной мерзлоты будет добывать воду. Системы жизнеобеспечения можно будет наполнять не только водой, но и кислородом, а в перспективе можно говорить о том, чтобы на Луне делать ракетное топливо, водород. В дальний космос можно будет летать на космических комплексах, которые не вытаскиваются тяжелыми ракетами с поверхности Земли, а летят прямо со спутника Земли, заправляясь лунным водородом.

Задача полярных лунных исследований очень тесно пересекается с будущим освоением Луны. Эта та принципиальная новизна, которую мы начинаем в миссии «Луна-25». «Луна-25» будет первой лунной полярной станцией с солнечными панелями, находящимися на боковых сторонах аппарата, потому что солнышко во время полета будет ходить как в Мурманске над самым горизонтом. Поэтому солнечные панели нужно поставить смотрящими на горизонт.

УС: Запуск «Луны-25» предлагают перенести на 2021 год, объясняя неблагоприятными баллистическими условиями вывода аппарата. Что это означает?

ИМ: Этот проект, как и многие другие, имеет сложную судьбу, он достаточно долго разрабатывается. К сожалению, на нем отразилась неудача 2011 года, когда мы не смогли запустить к Марсу станцию «Фобос-Грунт». Сейчас мы создаем аппарат, который был исходно сконструирован для того, чтобы лететь на Луну вместе с Индией. Предполагалась, что запуск аппарата будет произведен индийским ракетоносителем, у которого не такая большая грузоподъемность, как у нашего «Союза», поэтому аппарат нам пришлось сделать более легким, чем мы могли бы его сделать для запуска на «Союзе».

Но когда произошла трагедия с «Фобос-Грунтом», и было принято решение отказаться от международной кооперации и сделать первую посадку национальным проектом, то оказалось, что аппарат ограничен по грузоподъемности условиями старого индийского запуска. Когда мы взяли конкретный район посадки, условия перехода на предпосадочную орбиту, на полярную орбиту, на которую мы должны выйти после торможения, то получается, что тот импульс, который мы можем обеспечить исходя из горючего в баках, зависит от даты. То есть с сезоном полета связаны условия по торможению и условия по корректировки орбиты.

Из-за этого мы, к сожалению, пропускаем благоприятный сезон следующего года. Согласно недавним планам, мы хотели лететь в ноябре-декабре 2019 года, но сейчас не успеваем по разработке самой машины. 2020 год нам такой возможности не дает, в июне-июле этого года можно совершать полет, но на пределе. Даже небольшая ошибка может привести к тому, что мы не сможем вывести аппарат на окололунную орбиту. В 2021 году условия очень хорошие, даже со всеми возможными неопределенностями по баллистике и точности коррекции, мы имеем достаточно горючего для того, чтобы сделать необходимое число коррекций, выставить самую хорошую оптимальную орбиту перед посадкой и уже уверенно садиться. Мы всё это посчитали и решили, что в таком ответственном деле, ведь по сути дела Россия возвращается на Луну, не стоит рисковать и лучше перенести полет на 2021 год.

УС: Руководство с этими доводами согласилось?

ИМ: Совет РАН по космосу принял наше предложение и сейчас мы готовим официальное решение на эту тему.

УС: Эта лунная программа, о который мы говорим, никак не пересекается с международной программой Lunar Orbital Platform-Gateway?

ИМ: Первое, в нашей автоматической программе желают участвовать европейцы. В принципе с ними мы ведем переговоры около 4-5 лет, в итоге они должны закончиться подписанием соглашения. В этих первых лунных российских национальных проектах Европейское космическое агентство (ЕКА) предлагает свое участие в части бурения. Они могут сделать его по подобию другого нашего совместного проекта - «Экзомарс». Затем научные приборы, у нас на «Луне-25» будет стоять европейская камера «Пилот-Д».

Но «Луна-25» и далее – это не совместные миссии, это именно российские миссии, в которых будет участвовать ЕКА. Кстати, там же, в разработке одного из приборов независимо участвует Швейцария. То есть это российские миссии с международным участием.

Второе – это то, что касается обсуждений участия России в международном проекте с орбитальным комплексом, где Россия берет на себя разработку и создание шлюзового модуля. Никакими документами это не связано, но очевидно, что это участие мы рассматриваем в рамках единой последовательной национальной программы. Конечная цель этой программы, если смотреть в ближайшие десятилетия, это самостоятельно посещаемая российская лунная база, которая будет расположена в самом благоприятном полярном районе, который мы сможем найти и определить. И это является стратегической целью. А как эту стратегическую цель достигать, участвовать в этом совместно с международным пилотируемом комплексе или делать свой пилотируемый аппарат «Федерация» и дальше разрабатывать уже посадочные аппараты, нужно думать.

«Федерация» не может сесть на Луну, она может только прилететь и улететь, а еще надо создавать пилотируемый посадочный модуль, который уже с окололунной орбиты сможет садиться на поверхность и потом взлетать. Это примерно такая же схема, по какой был реализован проект «Аполлон» и как готовилась советская лунная экспедиция. Там тоже были разные аппараты для орбитального полета и для посадки. Какое направление здесь будет оптимальным, как дальше работать, будем думать. Но то, что сейчас делается пилотируемый аппарат «Федерация» - это очень хорошо, потому что мы должны, наконец, выйти за пределы околоземной орбиты.

Российские космонавты никогда не покидали околоземную орбиту. И то, что Россия должна проложить себе пилотируемый путь к Луне, это совершенно точно, и поэтому мы полностью поддерживаем разработку «Федерации» как первого шага пилотируемой лунной программы.

Параллельно с этим, как я рассказал выше, мы делаем автоматические станции и, по сути дела, уже отрабатываем технологии посадки, обеспечения работы аппаратуры в течение длинной лунной ночи. Это всё пригодится для пилотируемых полетов.

Интервью взял Кирилл Брагин