В подмосковном Королёве прошла первая международная конференция «Космос для человечества», устроенная Российской академией космонавтики имени К. Э. Циолковского и Международной академией астронавтики. В отличие от множества подобных мероприятий, посвященных техническим аспектам космических исследований, на этот раз широко обсуждались и философские вопросы освоения космического пространства.
Вообще, вопрос «зачем и куда лететь?», а главное — ответы на него, гораздо интереснее обсуждений «на чем лететь?» Директор Института космических исследований (ИКИ) РАН Лев Матвеевич Зеленый как раз и сделал попытку ответить на первый вопрос. Попутно академик рассказал о ближайших российских планах по исследованию Солнечной системы с помощью межпланетных космических аппаратов.
По мнению ученого, сейчас человеческая цивилизация вплотную подошла к формированию, по сути, планетарного, а в некоторых аспектах и космического сознания.
«В XXI веке рождается новое мировоззрение. Оно в какой-то мере было предсказано нашими соотечественниками, Циолковским и Вернадским, что наш дом — это Солнечная система. И в нашем доме мы должны все знать: где лежат ресурсы, и как ими распорядиться. Другого [дома] у нас не будет: я думаю, в ближайшие миллионы лет человечество не выйдет за пределы Солнечной системы... Поэтому нам надо обживать Солнечную систему, что само по себе не просто», — отметил Зелёный.
Проект автоматической межпланетной станции «Фобос-Грунт» разрабатывается НПО имени Лавочкина с 1990-х годов при участии Института космических исследований (ИКИ) и Института геохимии имени Вернадского (ГЕОХИ). Основные задачи проекта – доставка на Землю образцов грунта Фобоса, а также исследования Фобоса, Марса и околомарсианского пространства. В частности предполагается произвести картографирование поверхности этого естественного спутника, а также изучить плазменно-пылевое окружение Марса.
Конструктивно «Фобос-Грунт» входит в унифицированный ряд межпланетных аппаратов, и состоит из:
двигательной установки выведения, создаваемой на базе разгонного блока «Фрегат» и предназначенной для перевода аппарата на траекторию к Марсу с околоземной орбиты;
перелетно-посадочного модуля, который функционирует в течение всей экспедиции; он создается на основе платформы «Навигатор»; для обеспечения посадки на Фобос, аппарат снабжен четырьмя посадочными опорами;
возвращаемого аппарата, предназначенного для доставки образцов грунта на Землю.
Начальная масса аппарата на опорной орбите составляет 8120 кг, из которых на двигательную установку приходится 6100 кг, на перелетно-посадочный модуль – 1550 кг и 215 кг (включая восьмикилограммовый спускаемый аппарат) – на возвращаемый аппарат.
Проект «Фобос-Грунт» включен в Федеральную космическую программу России на 2006-2015 годы. Из-за проблем с финансированием, реализация проекта сильно затянулась, только в 2004 году на проект были выделены 40 миллионов из бюджета. По планам, старт намечался на октябрь 2009 года с космодрома Байконур с помощью ракеты-носителя «Союз-2». Общая длительность миссии – примерно 2,7 года.
В апреле 2007 года китайские специалисты изъявили желание установить на российском аппарате свой субспутник «Инхо» (массой 110 кг) для изучения полевой среды вокруг Марса. КНР выделила необходимые средства. Однако из-за увеличения «отлетной» массы станцию предполагается «пересадить» на более мощный носитель «Зенит».
Кроме того, занимаясь исследованиями планет, а особенно — доставкой грунта с них, мы реально изучаем историю нашей Солнечной системы, включая и Землю. К сожалению, на самой Земле не осталось того первичного вещества, из которого миллиарды лет назад сформировалась наша планетная система. Такие проекты, как «Фобос-Грунт», исследования комет и астероидов позволят нам понять нашу историю.
Другая проблема — астероидная и кометная «опасность».
Сейчас земляне, по сути, занялись «инвентаризацией хозяйства», для того чтобы знать, что происходит в Солнечной системе, какие объекты несут угрозу Земле? Столкновение планеты с некоторыми астероидами грозит катастрофическими последствиями. Еще сложнее изучать кометы, возникающие где-то на «задворках» Солнечной системы – в так называемом облаке Оорта. Траектории движения комет мало изучены и подвержены различным возмущениям. «Мы с трудом можем их [траектории] предсказывать, потому что плохо знаем эту область: возмущения могут быть случайными, поэтому этими кометами и этими далекими окраинами Солнечной системы надо заниматься».
По мнению Льва Зелёного, так же важно изучать и Луну: «Луна – наш ближайший спутник, но знаем мы о ней, по-прежнему, очень мало». Вместе с тем, по признанию академика, мы до сих пор не знаем, когда она образовалась. Директор ИКИ напомнил: есть точка зрения, что Луна родилась одновременно с Солнечной системой, поскольку это – самый крупный в относительном размере спутник планеты (учитывая, что Плутон с его огромным в относительных масштабах Хароном с августа 2006 года планетой не считается).
Есть и другие мнения – что Луна была выбита от Земли ударом небесного тела размером с Марс. По словам Зелёного, прояснить этот вопрос должен ближайший космический проект России «Луна — Глоб». Он позволит исследовать внутреннее строение нашей соседки и ответить на вопрос, как она образовалась.
предназначена для исследований внутреннего строении и разведки природных ресурсов Луны, а также для изучения воздействий на нее корпускулярных потоков и электромагнитного излучения. С использованием посадочного аппарата и пенетраторов планируется проведение сейсмических экспериментов, определение прочностных характеристик реголита и наличия воды.
Основные задачи миссии:
исследование топографии, химического и минерального состава Луны;
поиск водяного льда в окрестностях полюсов Луны;
исследования окололунного пространства
«Луна-Глоб» создается на базе платформы «Навигатор» и конструктивно подобна станции «Фобос-Грунт». Унифицированный перелетно-орбитальный модуль снабжен электрореактивными двигателями, позволяющими существенно сократить запасы топлива и, соответственно, увеличить массу целевой аппаратуры. Он несет сбрасываемые пенетраторы и посадочный модуль, аналогичный посадочному аппарату советской станции «Луна-9». Срок активного существования АМС – от 3 до 5 лет.
НПО имени Лавочкина также предложило, в развитие «Луна-Глоб», несколько проектов лунных миссий:
«Луноход»- доставка на Луну самоходного аппарата для проведения исследований лунной поверхности
«Луна-Грунт» – проект доставки лунного грунта на Землю
«Лунный Полигон» – проект создания на Луне научно-исследовательского «безлюдного» полигона, состоящего из разнообразных функциональных элементов
Все проекты базируются на платформе АМС «Фобос-Грунт» и элементах разгонного блока «Фрегат». Реализация этих проектов, которые проходят обсуждение в Совете по космосу РАН, намечена на 2009-2015 годы. Пока в Федеральную космическую программу включен только проект «Луна-Глоб».
Первоначально запуск планировался на 2012 год. Однако летом 2007 года на аэрокосмическом салоне МАКС-2007 руководитель НПО имени Лавочкина Георгий Полищук заявил: «Сейчас конкретно решается вопрос о том, когда же мы полетим на Луну? В ФКП для запуска аппарата «Луна-Глоб» назван 2012 год. Но в связи с тем, что целый ряд стран проведет аналогичные запуски до 2010 года, мы спланировали работу так, чтобы запустить аппарат уже в 2009 году, а в 2010-2012 годах совершить посадку лунохода на Луне и провести исследования».
Запуск должен быть осуществлен с космодрома Байконур РН «Союз-2 – Фрегат».
По мнению ученого, есть еще одна крайне интересная задача: измерения, проведенные с современных космических аппаратов, дают надежду полагать, что вблизи полюсов Луны есть большие запасы воды в постоянно затененных кратерах.
А что делать с Луной в практическом плане?
Директор ИКИ — категорический противник «возить с Луны разные минералы: их на Земле достаточно, никаких других минералов там нет». Не считает Лев Зеленый продуктивной и идею добычи на Луне гелия-3.
Зато естественный спутник Земли может стать очень интересным международным исследовательским полигоном.
«Вблизи полюсов Луны создаются замечательные условия для исследования радиоизлучения других объектов Вселенной. Около Земли это делать трудно из-за помех, которые получаются из-за влияния ионосферы. Если такую систему на Луне создать, то она, несомненно, должна обслуживаться в пилотируемом режиме. У такой обсерватории есть много преимуществ», — отметил академик.
Что касается Марса, то его исследования, по мнению Льва Зеленого, необходимы хотя бы потому, что это – единственная, кроме Земли, планета Солнечной системы, относительно пригодная для жизни. На Марсе холодно, условия соизмеримые с Антарктидой, но там есть следы воды, следы бывших океанов.
Еще одной причиной, по которой надо обязательно исследовать такие планеты, как Марс и Венера – это климат.
«У Венеры парниковый эффект «разогнался» до немыслимой величины и дает прибавку к общей температуре 500 градусов. А на Марсе – всего 4 градуса, у Земли сейчас – 40 градусов. Это позволяет людям чувствовать себя на нашей планете относительно комфортно», — отметил Зеленый.
Куда пойдет развитие климата Земли? В сторону Венеры или Марса?
Ответ на этот вопрос жизненно важен для землян.
Однако в Солнечной системе есть и множество других интересных тел. Об одном из проектов исследования дальнего космоса Лев Зеленый остановился подробнее. Это проект исследования ледяного спутника Юпитера – Европы.
Проект исследования спутника Юпитера – Европы находится в ранней стадии проработки. Пока намечены лишь общие черты миссии, которую планируется выполнить в кооперации с Европейским космическим агентством. Конструктивно «Европа» включает такой же перелетно-посадочный модуль, что и «Луна-Глоб». В качестве разгонной ступени используется двигатель выведения на основе разгонного блока «Фрегат».
Посадочный модуль оснащен четырьмя посадочными опорами и собственной ДУ, работающей на гидразине. При спуске на поверхность Европы двигатель модуля начинает работать на высоте 700 м, обеспечивая совместно с опорами мягкую посадку. Состав научной аппаратуры уточняется.
«Нам удалось заинтересовать очень многих и убедить руководителей Федерального космического агентства [проектом исследования] спутника Юпитера – Европы, – рассказал академик Зелёный. – Здесь не все просто с радиацией: Европа находится слишком близко к планете-гиганту, вокруг которого очень сильны радиационные потоки.
Но Европа – чрезвычайно привлекательный и просто красивый спутник Юпитера, напоминающий биллиардный шар. Он немногим больше Луны, но покрыт слоем водяного льда. А подо льдом – океан, причем жидкий. А там, где есть океан – вода – может быть и жизнь, — считает российский учёный. — Поэтому в рамках проекта Cosmic Vision, который мы обсуждаем с ЕКА, мы предложили международную флотилию аппаратов, которые в конце следующего десятилетия планируется отправить к Юпитеру».
Российский вклад в проект – посадочный блок, который сможет проверить наличие органических молекул.
«Это мировоззренческий вопрос – увидеть следы жизни, не земной и даже мертвой жизни!»
Концепция проекта сейчас активно разрабатывается Российской академией наук совместно с НПО имени Лавочкина. Расчеты показывают, что создание такого модуля вполне возможно. Из-за радиации он не сможет долго проработать на поверхности Европы, но за неделю или месяц даст бесценную информацию.
Разумеется, планеты вращаются не только вокруг Солнца – в последние годы обнаружились уже сотни планет у других звезд. Уникальность нашей планетной системы теперь не в том, что она единственна, а в том, что устроена совсем не так, как все остальные. Там громадные планеты типа Юпитера находятся очень близко к звезде. В масштабах Солнечной системы планеты, которые называются «горячими юпитерами», находились бы ближе, чем Меркурий!
Почему так происходит? Почему Земля оказалась таким исключением?
Она занимает уникальное положение – здесь не слишком холодно и не слишком жарко, есть магнитное поле и есть парниковый эффект, как раз такой, чтобы нам не замерзнуть, не свариться, и было чем дышать – это и есть загадка.
И для того, чтобы понять, как такое стало возможным, нам надо исследовать нашу планетную систему, считает академик Лев Зелёный.
