В котором рассказывает о повседневной жизни российских космонавтов, и о том как готовится к своему первому полету. В числе прочего, он рассказал как побывал во время командировки в США в Lunar Samples Laboratory - месте где хранится лунный грунт добытый в ходе программы Apollo. Тема лунного грунта часто всплывает в обсуждениях лунной программы. У некоторых существует заблуждение, что весь грунт пропал или, что все образцы засекречены и их никому не показывают. Фоторепортаж Сергея демонстрирует, что это именно заблуждение.
________________________________________
Lunar Samples Laboratory
Пробирка с реголитом, которую недавно вернули в лабораторию.
А вот такие образцы используются для демонстрации.
Фото, вызывающее улыбку:) Да, бывают даже такие мусорные ведра. :)
Дело в том, что все использованные упаковки из под лунного материала собираются отдельно от обычного мусора и уничтожаются. Чтобы ни у кого не было соблазна найти пакет с остатками лунной пыли и присвоить его себе.
Один из шкафов в хранилище образцов.
Дверь в само хранилище весит 18 000 фунтов, почти 8 тонн. Два кодовых замка, код от каждого из них доступен только одному сотруднику. Т.е., чтобы попасть внутрь, нужно напрячь, как минимум, двух хранителей.
Само здание достаточно прочное, чтобы выдержать любой торнадо и 8-метровый паводок. «Но 8,5 метров — это уже плохо»- шутит Райан.
В хранилище находятся не только образцы лунных камней, привезенные экспедициями «Аполлонов», но и образцы, полученные советскими автоматическими станциями «Луна» (16,20,24).
А в этом ящике лежат образцы солнечного ветра, собранные аппаратом Genesis в точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце. Точнее — то, что от них осталось, так как спускаемая капсула шлёпнулась в пустыню Юты с отказавшим парашютом.
Шкаф с кернами лунного грунта.
На вопрос, зачем его отгородили и табличку повесили, Райан ответил, чтобы около него никто не топал, говорят, керн может перемешаться от тряски.
Вот такой интересный выдался визит.
Честно говоря, даже немного расстроился:) Этот пост отнял кучу времени на написание и оформление. Уж очень много интересной информации пришлось найти и переварить. А на выходе получилось совсем немного.
Считается, что американцы привезли с Луны 378 кг лунного грунта и камней. Во всяком случае, об этом заявляет НАСА. Это почти четыре центнера. Ясно, что доставить такое количество грунта могли только астронавты: никаким космическим станциям это не под силу.
Камни сфотографированы, переписаны и являются постоянными статистами «лунных» фильмов НАСА. Во многих таких фильмах в роли эксперта и комментатора выступает астронавт-геолог «Аполлона-17», доктор Хариссон Шмидт, якобы лично собравший на Луне много таких камней.
Логично ожидать, что при таком лунном богатстве Америка будет им потрясать, всячески демонстрировать и уж кому-кому, а своему главному сопернику отвалит от щедрот килограммов 30-50. Нате, мол, исследуйте, убеждайтесь в наших успехах... Но с этим-то как раз почему-то не получается. Грунта нам дали мало. Зато «свои» (опять же, по данным НАСА) получили 45 кг лунного грунта и камней.
Астронавт Гаррисон Шмитт собирает лунный грунт (архив НАСА)
Правда, некоторые особо въедливые исследователи провели подсчет по соответствующим публикациям научных центров и не смогли обнаружить убедительных свидетельств того, что эти 45 кг дошли до лабораторий даже западных ученых. Более того, по ним получается, что в настоящее время в мире из лаборатории в лабораторию кочует не более 100 г американского лунного грунта, так что обычно исследователь получал полграмма горной породы.Т. е. НАСА относится к лунному грунту, как скупой рыцарь к золоту: хранит заветные центнеры в своих подвалах в надежно запертых сундуках, выдавая исследователям лишь жалкие граммы. Не избежал этой участи и СССР.
В нашей стране в то время головной научной организацией по всем исследованиям лунного грунта являлся Институт геохимии АН СССР (ныне – ГЕОХИ РАН). Заведующий отделом метеоритики этого института доктор М.А. Назаров сообщает: «Американцами было передано в СССР 29,4 грамма (!) лунного реголита (проще говоря, лунной пыли) из всех экспедиций «Аполлон», а из нашей коллекции образцов «Луны-16, 20 и 24» было выдано за рубеж 30,2 г». Фактически американцы обменялись с нами лунным прахом, который может доставить любая автоматическая станция, хотя космонавты должны бы были привезти увесистые булыжники, и интереснее всего посмотреть на них.
Что НАСА собирается делать с остальным лунным «добром»? О, это – «песня». «В США принято решение сохранить главную массу доставленных образцов в полной неприкосновенности до тех пор, пока не будут разработаны новые, более совершенные способы их изучения», – пишут компетентные советские авторы, из-под пера которых вышла не одна книга по лунному грунту. «Необходимо расходовать минимальное количество материала, оставив нетронутой и незагрязненной бóльшую часть каждого отдельного образца для изучения будущими поколениями ученых», – разъясняет позицию НАСА американский специалист Дж. А. Вуд.
Очевидно, американский специалист полагает, что на Луну уже не полетит никто и никогда – ни сейчас, ни в будущем. А посему нужно беречь центнеры лунного грунта пуще глаза. Одновременно унижены современные ученые: они своими приборами могут рассмотреть каждый отдельный атом в веществе, а им отказано в доверии – не доросли. Или рылом не вышли. Такая настойчивая забота НАСА о будущих ученых более похожа на то, что это – удобный предлог, чтобы скрыть неутешительный факт: в ее кладовых нет ни лунных камней, ни центнеров лунного грунта.Еще одна странность: после завершения «лунных» полетов НАСА вдруг стало испытывать острую нехватку денег на их исследование. Вот что пишет по состоянию на 1974 год один из американских исследователей: «Значительная часть образцов будет храниться в качестве резерва в центре космических полетов в Хьюстоне. Сокращение ассигнований уменьшит число исследователей и замедлит темпы исследований».
Потратив $25 млрд на то, чтобы доставить лунные образцы, НАСА вдруг обнаружило, что денег на их исследование не осталось...Интересна и история с обменом советского и американского грунта. Вот сообщение от 14 апреля 1972 года главного официального издания советского периода – газеты «Правда»:«13 апреля Президиум Академии наук СССР посетили представители НАСА. Состоялась передача образцов лунного грунта из числа доставленных на Землю советской автоматической станцией «Луна-20». Одновременно советским ученым был передан образец лунного грунта, полученного экипажем американского корабля «Аполлон-15». Обмен совершен в соответствии с соглашением между Академией наук СССР и НАСА, подписанным в январе 1971 года».Теперь нужно пройтись по срокам. Июль 1969 г. Астронавты «Аполлона-11» якобы привозят 20 кг лунного грунта. СССР из этого количества не дают ничего. У СССР к этому моменту лунного грунта еще нет.
Сентябрь 1970 г. Наша станция «Луна-16» доставляет на Землю лунный грунт, и отныне советские ученым есть что предложить в обмен. Это ставит НАСА в трудное положение. Но НАСА рассчитывает, что в начале 1971 года оно сможет автоматически доставить на Землю свой лунный грунт, и в расчете на это в январе 1971 г. соглашение об обмене уже заключено. Но самого обмена не происходит еще 10 месяцев. Видимо, у США что-то не заладилось с автоматической доставкой. И американцы начинают тянуть резину.
Июль 1971 г. В порядке доброй воли СССР в одностороннем порядке передает США 3 г грунта от «Луны-16», но от США не получает ничего, хотя соглашение об обмене подписано уже полгода назад, а в кладовых НАСА якобы уже лежит 96 кг лунного грунта (от «Аполлона-11», «Аполлона-12» и «Аполлона-14»). Проходит еще 9 месяцев.Апрель 1972 г. Наконец-то НАСА передает образец лунного грунта. Он якобы доставлен экипажем американского корабля «Аполлон-15», хотя со времени полета «Аполлона-15» (июль 1971 г.) прошло уже 8 месяцев. В кладовых НАСА к этому времени якобы уже лежат 173 кг лунных камней (от «Аполлона-11», «Аполлона-12», «Аполлона-14» и «Аполлона-15»).Советские ученые получают от этих богатств некий образец, параметры которого в газете «Правда» не сообщаются. Но благодаря доктору М.А. Назарову мы знаем, что этот образец состоял из реголита и не превышал 29 г по массе.Очень похоже на то, что примерно до июля 1972 года у США вообще не было настоящего лунного грунта. Видимо, где-то в первой половине 1972 года у американцев появились первые граммы настоящего лунного грунта, который был доставлен с Луны автоматическим способом. Вот только тогда у НАСА и проявилась готовность к совершению обмена.
А в последние годы лунный грунт у американцев (точнее, то, что они выдают за лунный грунт) и вовсе начал исчезать. Летом 2002 года огромное количество образцов лунного вещества – сейф весом почти 3 центнера – исчезло из запасников музея Американского космического центра НАСА им. Джонсона в Хьюстоне. Вы никогда не пробовали украсть 300-килограммовый сейф с территории космического центра? И не пробуйте: слишком тяжелая и опасная работа. А вот воришкам, на след которых полиция вышла на диво быстро, это легко удалось. Тиффани Фоулер и Тэд Робертс, работавшие в здании в период пропажи, были арестованы специальными агентами ФБР и НАСА в одном из ресторанов штата Флорида.Впоследствии в Хьюстоне был взят под стражу и третий подельщик, Шэ Саур, а затем – и четвертый участник преступления, Гордон Мак Вотер, способствовавший транспортировке краденого. Воры намеревались сбыть бесценные свидетельства лунной миссии НАСА по цене $1000-5000 за грамм через сайт минералогического клуба в Антверпене (Голландия). Стоимость украденного, по информации из-за океана, составляла более $1 млн.
Через несколько лет – новое несчастье. В США в районе Вирджиния-Бич из автомобиля неизвестными злоумышленниками были выкрадены две небольших запаянных пластиковых коробки в форме диска с образцами метеоритного и лунного вещества, судя по имевшейся на них маркировке. Образцы такого рода, сообщает Space, передаются НАСА специальным инструкторам «для учебных целей». Прежде чем получить подобные образцы, преподаватели проходят специальный инструктаж, в ходе которого их обучают правильно обращаться с этим национальным достоянием США. А «национальное достояние», оказывается, так просто украсть... Хотя это похоже не на кражу, а на инсценировку кражи в целях избавления от улик: нет грунта – нет «неудобных» вопросов.
И НЕМНОГО ПОЧЕМУ...
Если «лунная программа» США знаменовала собой такой «небывалый прорыв», то почему она была столь аврально свернута? Причем эту спешку подчеркивают сами американцы, вполне лояльные к официальной версии событий. «Несмотря на все уроки, извлеченные из программы «Аполлон», она сошла с американской сцены с поразительной скоростью», – пишет автор книги «НАСА. Полная иллюстрированная история» Майкл Горн. Ответа на этот вопрос нет, если не считать глубокомысленных рассуждений о том, что она, дескать, выполнила свою задачу: «пошатнула иллюзию о советском техническом превосходстве и показала, что американская экономическая модель имеет свои достоинства» (снова цитируем М.Горна). Иными словами, мавр сделал свое дело – мавр может уходить.
Опять-таки, если мнимая высадка на Луну действительно имела место, то почему она не привела к прорыву в американской космической программе? Почему спустя 40 с лишним лет США, якобы доказавшие свое превосходство, вынуждены полностью свернуть полеты своих падающих с небывалой (для столь «технологически продвинутой» страны) периодичностью «шаттлов» и едва ли не униженно вынуждены проситься на российские «Союзы», дабы тех их «подбросили» до МКС?
Далее. Всегда, когда конструкторам удается создать работоспособное изделие (например, ракетный двигатель), он будет долго находиться в производстве, постоянно совершенствуясь. А американцы, утверждая, что 40 лет назад создали для своей лунной программы жидкостный реактивный двигатель F-1 тягой 600 тонн, имеют в настоящий момент в качестве самого мощного ракетного двигателя советский двигатель РД-180 тягой 390 тонн, хотя давно должны были бы усовершенствовать свой мифический F-1 до тяги как минимум в 1000 тонн. Но – не смогли. Или нечего было усовершенствовать?
Список этих вопросов можно продолжать и продолжать, и ответа на них – внятного, обоснованного – нет. И не будет, потому что невозможно доказать то, чего не было. Невозможно доказать, что американцы были на Луне. Просто потому, что они туда никогда не летали. И главное, что многие в мире об этом прекрасно знают. Давно знают и все прекрасно понимают. И в СССР это понимали, и на Западе. Однако (по разным причинам) делали и продолжают делать вид, что верят в американскую сказку про людей на Луне. По крайней мере, молчаливо принимают ее.
Принимают, несмотря на обилие фактов, неопровержимо свидетельствующих о том, что «лунная программа» США – не более чем грандиозная мистификация, продиктованная болезненным государственным самолюбием и необходимостью соответствовать статусу «единственной сверхдержавы на планете», этакому «флагману человечества».
Аргумент:
В неписаной американской конституции чётко сказано, что американцы были на Луне. И этот неписаный закон твёрдо доведен до сегодняшнего Руководства НАСА. Но, сидеть не хочется. Может быть эксперты НАСА и, перекрестясь, обманули бы американский суд, но писака судебный в судебном определении попросил просветить суд конкретно: «По какому признаку эксперты признали камень «лунным»?» И открылось то, что было известно им всегда, что никакого материального критерия не существует. Да - камень старый, да - неземного происхождения, но что он «лунный» эксперты не подтвердили.
Д-р Минору Озима изучил американские образцы лунного грунта и получил неожиданный результат. «Проведенный ранее химический анализ грунта показал, что в нем содержатся следы летучих компонентов, таких как азот и аргон. Долгое время считалось, что источником этих компонентов является солнечный ветер, источником которого является солнечная атмосфера. Однако, проведя независимый химический анализ лунной пыли, Минору Озима обнаружил, что соотношение двух изотопов азота, азота-15 и азота-14, кардинально отличается от их соотношения в солнечном ветре, а также от гранулы к грануле. А это значит, что либо грунт имеет непонятное происхождение, либо некоторые молекулы азота, а также и других летучих элементов попали на Луну каким-то трудно вообразимым образом, никак не связанным с солнечным ветром. http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2005/08/05/184491
Наконец, сегодня цена за лунный грунт - 2,2 млрд. долларов за килограмм. Положим, если бы американцы начали распродавать грунт, который они, якобы, "привезли" с Луны, цена бы упала в 10 раз - до 220 млн. за кг. Продай они 100 кг из "привезенных" 400 и окупили бы всю экспедицию. Но грунт от советских лунных экспедиций на рынке есть (за три экспедиции СССР доставил на Землю 0,33 кг), а из 400 кг американского грунта - ни миллиграмма! Более того, как видите, в США, где можно в частном владении держать хоть атомную бомбу, лунный грунт иметь запрещено! С чего бы это? Не потому ли этот запрет, что без него начнут требовать распродажи грунта, а распродавать нечего?
Шлиф 976, «Луна-20», проходящий свет. Брекчия с обломочной матрицей. В этой породе крупные обломки плагиоклаза (серые интерференционные окраски) реже оливина и пироксена (синие, красные, желтые окраски) находятся в матрице, состоящей из мелких обломков тех же минеральных фаз.
Просматривая таким образом статьи западных ученых волей-неволей будешь натыкаться на сообщения типа: «Если изверженные породы „Луны-16" не являются переплавленным грунтом, то они, по-видимому, представляют собой… материал, который до сих пор с Луны не доставлялся», – считают в штате Мэриленд. В Университете Беркли (штат Калифорния) определили ксеноновым методом возраст грунта в местах посадок на Луну и определили, что для американского «грунта» он составляет 450 миллионов лет, а для грунта «Луны-16» – 900 миллионов.
«Отношение числа нейтронов, захваченных атомами самария-140, к их числу, захваченному гадолинием-157, равно 0,76, что отличается от значения 0,86, установленного для мест посадки „Аполлона-11", „Аполлона-12" и „Аполлона-14", – пишет уже знакомый нам Дж. П. Росс III из Калифорнии. Но следующим предложением закрывает тему: „Это указывает на более мягкий энергетический спектр нейтронов в Море Изобилия". При этом он пишет в тексте: „Поэтому более высокий поток нейтронов не может быть отнесен за счет различий в химическом составе". Тогда за счет чего? Сели все экспедиции на одной широте Луны, атмосферы, задерживающей поток нейтронов, нигде не было. В связи с чем поток нейтронов разный? И Росс III выдумывает перемешивание грунта…
В конечном итоге и ученые из Хьюстона записали: «Выводы. Образец реголита „Луны-16" уникален в сопоставлении с материалами „Аполлонов", потому что он имеет смещенную вариацию закиси железа к окиси алюминия и небольшие, почти хондритовые отрицательные аномалии европия и стронция. Образец „Луны-16" не может содержать больших количеств материалов, типичных для мест посадок „Аполлонов". Это позволяет предположить, что почти весь материал „Луны-16" извлечен из местных или близлежащих участков. Специфические химические черты „Луны-16" заставляют предположить, что главные компоненты этого образца получены из петрогенетической провинции, не похожей на провинцию, в которой происходило образование пород „Аполлонов"79. Короче, угораздило „Луну-16" сесть в таком месте „американской Луны", которого там больше нигде нет.
Остается еще один вопрос – а может, это мы не летали на Луну и сварганили свой лунный грунт из земных горных пород и метеоритного материала, взятого в музеях?
Шлиф 66095,87, «Аполлон-16», проходящий свет. Брекчия с ударно-расплавной матрицей. Крупные обломки минералов (в основном плагиоклаза, серый до темного), реже оливина и пироксена находятся в хорошо раскристаллизованной матрице, в которой отчетливо выделяются лейстовидные (вытянутые) кристаллы плагиоклаза, указывающие на кристаллизацию матрицы их расплава. Такие породы – ударные расплавы, нагруженные обломками и очень типичны в материковых областях Луны.
Даже если не принимать во внимание развевающийся на ветру американский флаг «на Луне», кондовых голливудских съемок американских астронавтов и прочего, то в рассматриваемом сборнике «Лунный грунт из Моря Изобилия» есть и прямое указание на то, чей грунт откуда взят. (Жаль, что этот сборник во всем мире просмотрел, по-видимому, только журналист Ю. Мухин)
Дело в том, что с Земли, с расстояния в 400 тысяч километров, невозможно оценить ни химический состав грунта лунной поверхности, ни основную массу других параметров этого грунта. Но есть одна величина, которую можно измерить, не летая на Луну, – это отражательная способность грунта на поверхности Луны, так называемое «альбедо». Парижская обсерватория получила для исследования альбедо образцы лунного грунта «Луны-16» и американское изделие, выдаваемое за реголит, доставленный «Аполлоном-14». Французы изучили поляризацию отраженного от образцов света, сравнили ее с поляризацией света, отраженного от Луны, и сухо констатировали по поводу американского образца: «Отрицательная ветвь показывает, что такая поверхность не может полностью воспроизвести характер лунной поляризации». А по отношению грунта, доставленного «Луной-16», Парижская обсерватория пришла к иному выводу: «Образец из колонковой трубы с глубиной 20-22 см. Сложная межфазовая адгезия и слипание мелких частиц и комки вызывают многократное рассеяние, что дает результаты, согласующиеся с телескопическими лунными измерениями. Кривая альбедо образца сходна с лунной».
Вот так. Не были американцы на Луне, автоматических станций с доставкой образцов на Землю к ней не посылали, в результате фабрикуя «лунный грунт», просто не догадались, что настоящий лунный грунт имеет отсутствующее у земного грунта свойство – слипаться в комочки.
Итак, давайте подытожим рассмотренное в сборнике «Лунный грунт из Моря Изобилия».
Доставленный Аполлонами лунный грунт, несмотря на достаточно большое его количество, не был дан для исследований всем компетентным лабораториям СССР, как этого требовали и смысл полетов на Луну, и законы пропаганды, а поступил в распоряжение узкого круга практически только московских ученых в основном из Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского. Объяснение этому нарушению здравого возможно одно: ЦК КПСС не хотел, чтобы подделка американцами своего «лунного грунта» вскрылась.
Контраргумент М.А.Назаров Доктор геолого-минералогических наук Зав.лабораторией метеоритики ГЕОХИ РАН: …Никто из ученых не будет исследовать образец, если он уже изучен другими в тех же целях и тем же методом. Для сравнения используются опубликованные данные. Это традиционная практика. Кроме того, наши исследователи, уступая американцам в качестве научной аппаратуры, никогда американскими образцами детально не занимались. Да и не было времени и сил: надо было изучать свой материал. Кстати, точно также поступали и американцы: более 95% их публикаций посвящены изучению образцов экспедиций "Аполлон". В СССР проводились только некоторые специальные исследования американских образцов, и не только в ГЕОХИ, а также и в других институтах. Всего из нашей коллекции было выдано на проведение исследований советским ученым 3.1 г американских образцов. Так что беспокойства Ю.И.Мухина напрасны. Если у нас американские лунные образцы масштабно не изучались, это не значит, что они отсутствуют. Если я никогда не видел Ю.И.Мухина, это не означает, что он не существует.
Шлиф 12034,34, «Аполлон-12», проходящий свет (слева) и в отраженном свете (справа). Реголитовая брекчия, в которой доминируют мономинеральные обломки. Наблюдаются также фрагменты бурого стекла. Матрица в основном обломочная с небольшим количеством криптокристаллического материала. Обломочный характер матрицы хорошо виден в отраженном свете.
Из 40 исследовательских групп американских и французских ученых практически все независимые от НАСА ученые отметили резкое отличие грунта «Луны-16» и американских образцов по десяткам параметров, причем отклонения параметров были порою в сотни раз. В результате независимые ученые Запада вынуждены были объяснять эти расхождения загрязнением проб, неравномерностью перемешивания грунта на Луне, уникальностью того района Луны, куда села «Луна-16». Хотя объяснение на поверхности: американцы ученым вместо лунного грунта подсунули для исследований образцы, сфальсифицированные на Земле.
И наконец, Парижская обсерватория установила по изменениям поляризации отраженного света, что образцом, доставленным с Луны, является только грунт «Луны-16».
Шлиф 1512, «Луна-24», проходящий свет. Другой пример реголитовой брекчии, состоящей главным образом из мономинеральных обломков оливина, пироксена и плагиоклаза, которые цементируются обломочной матрицей с небольшим количеством стекла.
Что ж, можно подвести некоторый итог, который в основном подтверждает тезис Ю. Мухина о том, что никакого американского грунта в распоряжении советских ученых не было. Или, если высказаться более осторожно, приходится признать тот факт, что исследования американского грунта в СССР по какой-то причине были развернуты в несопоставимо меньших масштабах, чем во всем мире исследования советского и американского грунтов или исследования советского же грунта в СССР.
Особенности всех советских работ, касающихся лунного грунта, следующие:
1. Нет ни одного названия работы, в котором бы фигурировало упоминание о сравнительных исследованиях американских и советских образцов, тогда как такие названия для американских работ, скорее, правило.
2. Там, где в работах советских ученых даются сравнительные сведения об американском грунте, во всех случаях это сведения из американских же источников, а не сведения, полученные самостоятельными исследованиями.
3. В работах советских ученых нет никаких упоминаний, откуда и как к ним попали (если попали) образцы американского грунта (тогда как для статей иностранных ученых благодарность за предоставленные образцы – обычная практика).
4. Даже в циклах статей советских ученых, выходивших на протяжении ряда лет и посвященных исследованиям грунта по уникальным методикам (ЯГР, ИНАА), нет никаких упоминаний, что этим исследованиям подвергались также и американские образцы грунта.
После обсуждения результатов исследования «рекомендованной литературы» с оппонентами у них возникли следующие предположения ввиду невозможности отрицать указанные «особенности» советских работ по исследованиям американского грунта: американцы, дескать, грунт послали, но он застрял по каким-то причинам в советских инстанциях или выдавался исследователям с совсем уж невозможным скрипом ввиду бюрократического засилья в советских научных учреждениях. И эту детскую версию можно было бы признать, если бы не одно «но» – необъясним факт отсутствия жалоб советских ученых на это засилье бюрократии или гадость со стороны советского правительства. Если в советское время эти жалобы могли бы передаваться только из уст в уста, то после и во время перестройки почему никто не встречал высказываний советских ученых, которые бы указывали на факт «зажима» властями СССР американского грунта?
Таким образом, вопрос о том, какова судьба якобы «переданного» в СССР американского лунного грунта, остается открытым. Где он сейчас, в каком количестве был передан, сколько израсходовано в результате исследований, сколько осталось и какова его доступность для ученых? Если не подозревать советских ученых в некомпетентности и недобросовестности, остается единственный вывод – американский лунный грунт в СССР не попал или по какой-то причине был недоступен советским ученым.
Подробнее Ю. Мухин
На обелиске над могилой нашего великого соотечественника К.Э. Циолковского приведены его ставшие хрестоматийными слова: «Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет все околосолнечное пространство».
Всю свою жизнь Циолковский мечтал о космическом будущем человечества и пытливым взглядом ученого всматривался в его фантастические горизонты. Он был не одинок. Начало ХХ века для многих было открытием Вселенной, хотя и видимым сквозь призму научных заблуждений того времени и фантазии литераторов. Итальянец Скиапарелли открыл «каналы» на Марсе - и человечество уверилось, что на Марсе существует цивилизация. Берроуз и А. Толстой населили этот воображаемый Марс похожими на людей жителями, и вслед за ними сотни фантастов последовали их примеру.
Земляне просто привыкли к мысли, что жизнь на Марсе есть, и что эта жизнь - разумная. Поэтому призыв Циолковского лететь в космос был встречен пусть не сразу с энтузиазмом, но, во всяком случае, с одобрением. Прошло всего 50 лет после первых выступлений Циолковского, и в стране, которой он посвятил и передал все свои труды, был запущен Первый спутник и в космос полетел Первый космонавт.
Казалось бы, дальше все пойдет по замыслам великого мечтателя. Идеи Циолковского оказались настолько яркими, что самый знаменитый из его последователей - Сергей Павлович Королёв - все свои планы развития космонавтики выстраивал так, чтобы еще в ХХ веке человеческая нога ступила на Марс. Жизнь внесла свои поправки. Сейчас мы не очень-то уверены, что пилотируемая экспедиция к Марсу состоится хотя бы до конца XXI века.
Наверное, дело не только в технических трудностях и роковых обстоятельствах. Любые трудности можно одолеть мудростью и пытливостью человеческого ума, если перед ним поставлена достойная задача. А такой задачи нет! Есть доставшееся в наследство желание - долететь до Марса, но нет ясного понимания - зачем? Если заглянуть глубже, этот вопрос стоит перед всей нашей пилотируемой космонавтикой.
Циолковский видел в космосе неосвоенные просторы для человечества, которому становится тесной родная планета. Эти просторы нужно, разумеется, осваивать, но прежде нужно глубоко изучить их свойства. Полувековой опыт изучения космоса показывает, что очень, очень многое можно исследовать автоматическими аппаратами, не рискуя самой высокой ценностью мироздания - человеческими жизнями. Полвека назад эта идея еще была темой споров и обсуждений, но сейчас, когда мощь компьютеров и возможности роботов приближаются к человеческим пределам, этим сомнениям уже не место. За последние сорок лет автоматические аппараты успешно исследуют Луну, Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн, спутники планет, астероиды и кометы, а американские «Вояджеры» и «Пионеры» уже достигли границ Солнечной системы. Хотя в планах космических агентств и проходят порой сообщения о подготовке пилотируемых миссий в дальний космос, пока не прозвучало в них ни одной научной задачи, для решения которой работа космонавтов совершенно необходима. Так что изучение Солнечной системы можно продолжать автоматами еще долго.
Давайте вернемся, все-таки, к проблеме освоения космоса. Когда наше знание о свойствах космических просторов позволит нам начать обживать их, и когда мы сможем для самих себя ответить на вопрос - зачем?
Оставим пока вопрос о том, что в космосе много энергии, в которой нуждается человечество, и много минеральных ресурсов, которые в космосе, возможно, будет добывать дешевле, чем на Земле. И то, и другое, есть пока на нашей планете, и не они являются главной ценностью космоса. Главное в космосе - это то, чего нам крайне трудно обеспечить на Земле - устойчивость условий обитания, и, в конечном счете, устойчивость развития человеческой цивилизации.
Жизнь на Земле постоянно подвергается рискам стихийных бедствий. Засухи, наводнения, ураганы, землетрясения, цунами и иные неприятности не только наносят прямой ущерб нашей экономике и благополучию населения, но требуют сил и затрат на восстановление потерянного. В космосе мы надеемся на избавление от этих привычных угроз. Если мы найдем такие иные земли, где природные стихийные бедствия оставят нас, то это и будет та «земля обетованная», которая станет достойным новым домом для человечества. Логика развития земной цивилизации с неизбежностью приводит к мысли, что в будущем, и возможно не столь далеком, человек будет вынужден искать вне планеты Земля среду обитания, которая могла бы вместить большую часть населения и обеспечить продолжение его жизни в стабильных и комфортных условиях.
Именно это имел в виду К.Э. Циолковский, когда говорил, что человечество не останется вечно в колыбели. Его пытливая мысль нарисовала нам привлекательные картины жизни в «эфирных поселениях», то есть в больших космических станциях с искусственным климатом. Первые шаги в этом направлении уже сделаны: на постоянно обитаемых космических станциях мы научились поддерживать почти привычные условия жизни. Правда, неприятным фактором этих космических станций остается невесомость, - непривычное и губительное для земных организмов состояние.
Циолковский догадывался, что невесомость может быть нежелательной, и предложил создавать в эфирных поселениях искусственную тяжесть осевым вращением станций. Во множестве проектов «космических городов» эта идея была подхвачена. Если вы посмотрите на иллюстрации к теме «космические поселения» в Интернете, то увидите разнообразные торы и колеса со спицами, застекленные со всех сторон как земные оранжереи.
Можно понять Циолковского, во времена которого была попросту неизвестна космическая радиация, предлагавшего создавать открытые солнечному свету космические оранжереи. На Земле мы защищены от радиации мощным магнитным полем родной планеты и достаточно плотной атмосферой. Магнитное поле практически непробиваемо для заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем, - оно отбрасывает их в сторону от Земли, позволяя лишь небольшому количеству достигать атмосферы вблизи магнитных полюсов и вызывать красочные полярные сияния.
Сегодняшние обитаемые космические станции расположены на орбитах, находящихся внутри радиационных поясов (по сути - магнитных ловушек), и это позволяет космонавтам годами находиться на станции, не получая опасных доз излучения.
Там, где от радиации уже не защищает земное магнитное поле Земли, радиационная защита должна быть намного серьёзнее. Главным препятствием для радиации является любое вещество, в котором оно поглощается. Если считать, что поглощение космической радиации в земной атмосфере снижает ее уровень до безопасных значений, то в открытом космосе нужно ограждать обитаемые помещения слоем вещества такой же массы, то есть каждый квадратный сантиметр площади помещений должен быть укрыт килограммом вещества. Если принять плотность укрывающего вещества равной 2.5 г/см3 (каменные породы), то геометрическая толщина защиты должна быть не меньше 4 метров. Стекло - тоже силикатное вещество, поэтому для защиты оранжерей в открытом космосе потребуются стекла 4-метровой толщины!
К сожалению, не только космическая радиация заставляет отказаться от заманчивых проектов. Внутри помещений нужно будет создавать искусственную атмосферу с привычной плотностью воздуха, то есть с давлением в 1 кг/см2. Когда помещения имеют небольшой размер, прочность строительных конструкций космических аппаратов позволяет выдержать такое давление. Но огромные поселения с диаметром обитаемых помещений в десятки метров, способных выдерживать такое давление, технически построить будет сложно, а то и невозможно. Создание искусственной тяжести вращением тоже заметно увеличит нагрузку на конструкцию станции.
К тому же движение всякого тела внутри вращающегося «бублика» будет сопровождаться действием кориолисовой силы, создавая большие неудобства (вспомните детские ощущения на дворовой карусели)! Ну и наконец, большие помещения окажутся очень уязвимыми для метеоритных ударов: достаточно разбить одно стекло в большой оранжерее, чтобы из нее вышел весь воздух, и находящиеся в ней организмы погибли бы.
Словом, «эфирные поселения» при внимательном рассмотрении оказываются невыполнимыми мечтаниями.
Может быть, не зря надежды человечества связывались с Марсом? Это достаточно крупная планета с вполне подходящей силой тяжести, у Марса есть атмосфера, и даже сезонные изменения погоды. Увы! Это - только внешнее сходство. Средняя температура на поверхности Марса держится на уровне -50°С, зимой там так холодно, что замерзает даже углекислый газ, а летом тепла недостаточно, чтобы мог растаять водяной лёд.
Плотность марсианской атмосферы - такая же, как земной на высоте 30 км, где даже самолеты не могут летать. Понятно, конечно же, что Марс никоим образом не защищен от космической радиации. В довершение всего, на Марсе очень слабые почвы: это или песок, который даже ветры разреженного марсианского воздуха вздымают в обширные бури, или тот же песок, смерзшийся со льдом в крепкую на вид породу. Только на такой породе ничего нельзя построить, да и подземные помещения не будут выходом без надежного их укрепления. Если в помещениях будет тепло (а люди не собираются жить в ледяных дворцах!), то мерзлота растает, и тоннели обрушатся.
Множество «проектов» марсианской застройки предполагает размещение на поверхности Марса готовых жилых модулей. Это очень наивные идеи. Для защиты от космической радиации каждое помещение нужно укрыть четырехметровым слоем защитных перекрытий. Проще говоря, укрыть все постройки толстым слоем марсианского грунта, и тогда в них можно будет жить. Но ради чего стоит обживать Марс? Ведь на Марсе нет той желанной стабильности условий, которой нам уже не хватает на Земле!
Марс все еще волнует людей, хотя уже никто не надеется найти на нем прекрасных Аэлит или хотя бы собратьев по разуму. На Марсе мы в первую очередь ищем следы внеземной жизни, чтобы понять, как и в каких формах возникает жизнь во Вселенной. Но это - исследовательская задача, и для ее решения вовсе не обязательно жить на Марсе. А для строительства космических поселений Марс - совсем не подходящее место.
Может быть, стоит обратить внимание на многочисленные астероиды? Судя по всему, условия на них очень стабильные. После Великой метеоритной бомбардировки, которая три с половиной миллиарда лет назад превратила поверхности астероидов в поля больших и малых воронок от метеоритных ударов, с астероидами ничего не происходит. В недрах астероидов можно построить обитаемые туннели, и каждый астероид превратить в космический город. Достаточно крупных для этого астероидов в нашей Солнечной системе немного - около тысячи. Так что они не решат проблему создания обширных обитаемых территорий вне Земли. При этом все они будут иметь болезненный недостаток: в астероидах очень малая сила тяжести. Безусловно, астероиды станут для человечества источниками минерального сырья, но для строительства полноценного жилья они совершенно непригодны.
Так неужели бесконечные космические просторы для людей все равно, что безбрежный океан без клочка суши? Неужели все наши мечтания о чудесах космоса - только сладкие грёзы?
Но нет, есть в космосе место, где сказки можно сделать былью, и, можно сказать, оно совсем по соседству. Это - Луна.
Из всех тел Солнечной системы Луна имеет наибольшее число достоинств с точки зрения человечества, ищущего стабильности в космосе. Луна достаточно велика, чтобы иметь заметную силу тяжести на ее поверхности. Основные породы Луны - прочные базальты, простирающиеся на глубину в сотни километров под поверхностью. На Луне нет вулканизма, землетрясений и климатических нестабильностей, так как у Луны нет ни расплавленной мантии в недрах, ни воздушных, ни водных океанов. Луна - ближайшее к Земле космическое тело, благодаря чему колониям на Луне будет легче оказать экстренную помощь и снизить транспортные издержки. Луна все время повернута к Земле одной стороной, и это обстоятельство может оказаться очень полезным во многих отношениях.
Итак, первое достоинство Луны - ее стабильность. Известно, что на освещенной солнцем поверхности температура поднимается до +120°С, а ночью опускается до -160°С, но при этом уже на глубине 2 метра перепады температуры становятся незаметными. В недрах Луны температура очень стабильная. Поскольку базальты имеют низкую теплопроводность (на Земле базальтовую вату используют как очень эффективную теплоизоляцию), в подземных помещениях можно поддерживать любую комфортную температуру. Базальт - газонепроницаемый материал, и внутри базальтовых сооружений можно создать искусственную атмосферу любого состава и поддерживать ее без особых усилий.
Базальт - очень прочная порода. На Земле есть базальтовые скалы высотой 2 километра, а на Луне, где сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле, базальтовые стены выдержали бы свой вес даже при высоте 12 километров! Следовательно, в базальтовых недрах можно строить залы с высотой потолков в сотни метров, и не применять при этом дополнительных креплений. Поэтому в лунных недрах можно построить тысячи этажей построек самого разного назначения, не используя иных материалов, кроме самого лунного базальта. Если вспомнить, что площадь лунной поверхности только в 13.5 раз меньше площади поверхности Земли, то легко подсчитать, что площадь подземных построек на Луне может быть в десятки раз больше всей территории, которую занимают на нашей родной планете все формы жизни от глубин океанов до вершин гор! И всем этим помещениям не будут угрожать никакие стихийные бедствия миллиарды лет! Перспективно!
Нужно, конечно, сразу задуматься: а куда девать добытый из туннелей грунт? Вырастить на поверхности Луны терриконы километровой высоты?
Оказывается, и тут можно предложить интересное решение. На Луне нет атмосферы, а лунный день длится полмесяца, поэтому две недели в любом месте Луны непрерывно светит жаркое солнце. Если большим вогнутым зеркалом сфокусировать его лучи, то в получившемся пятне света температура будет почти такой же, как на поверхности Солнца - почти 5000 градусов. При такой температуре плавятся почти все известные материалы, в том числе и базальты (они плавятся при 1100°С). Если в это горячее пятно медленно насыпать базальтовую крошку, то она будет плавиться, и из нее можно наплавлять слой за слоем стены, лестничные пролеты и перекрытия. Можно создать строительный робот, который будет это делать по заложенной в него программе совсем без участия человека. Если такой робот запустить на Луну сегодня, то к тому дню, когда на неё прибудет пилотируемая экспедиция, космонавтов уже будут ждать если не дворцы, то уж во всяком случае, комфортабельное жильё и лаборатории.
Простое строительство помещений на Луне не должно быть самоцелью. Эти помещения будут нужны для жизни людей в комфортных условиях, для размещения сельскохозяйственных и промышленных предприятий, для создания зон отдыха, транспортных магистралей, школ и музеев. Только сначала нужно получить все гарантии, что переселившиеся на Луну люди и другие живые организмы не начнут деградировать из-за не совсем привычных условий. В первую очередь нужно исследовать, как длительное воздействие пониженной тяжести будет сказываться на организмах разнообразной земной природы. Эти исследования будут масштабными; едва ли опыты в пробирках смогут гарантировать биологическую устойчивость организмов на протяжении многих поколений. Нужно строить большие оранжереи и вольеры, и в них вести наблюдения и опыты. С этим не справятся никакие роботы, - только сами ученые-исследователи смогут заметить и проанализировать наследственные изменения в живых тканях и живых организмах.
Подготовка к созданию полноценных самообеспечиваемых колоний на Луне - вот та целевая задача, которая должна стать маяком для движения человечества к магистрали его устойчивого развития.
Сегодня многое в техническом построении обитаемых поселений в космосе не имеет ясного понимания. Энергетическое обеспечение в условиях космоса достаточно просто может быть обеспечено солнечными станциями. Один квадратный километр солнечных батарей даже при коэффициенте полезного действия всего 10% будет обеспечивать мощность 150 МВт, правда только в течение лунного дня, т. е. средняя генерация энергии будет вдвое меньшей. Кажется, что это немного. Однако согласно прогнозам на 2020 год мирового потребления электроэнергии (3,5 ТВт) и численности населения Земли (7 млрд человек) среднему землянину достается 0,5 киловатта электрической мощности. Если же исходить из привычного для городского жителя среднесуточного энергообеспечения, скажем 1,5 кВт на человека, то такая солнечная электростанция на Луне сможет удовлетворить потребности 50 тысяч человек - вполне достаточно для небольшой лунной колонии.
На Земле мы значительную часть электроэнергии расходуем на освещение. На Луне многие традиционные схемы будут радикально изменены, в частности, схемы освещения. Подземные помещения на Луне должны освещаться на хорошем уровне, особенно оранжерейное хозяйство. Нет никакого смысла на поверхности Луны производить электроэнергию, передавать ее в подземные постройки, а там снова преобразовывать электроэнергию в свет. Намного эффективнее на поверхности Луны установить концентраторы солнечного света и освещать от них световолоконные кабели. Уровень сегодняшней технологии изготовления световодов позволяет передавать свет почти без потерь на тысячи километров, поэтому не должно составить больших трудностей из освещенных областей Луны передать свет по системе световодов в любое подземное помещение, переключая концентраторы и световоды вслед за движеним солнца по лунному небосводу.
На первых этапах строительства лунной колонии Земля может быть донором необходимых для обустройства поселений ресурсов. Но многие ресурсы в космосе будет добывать легче, чем доставлять с Земли. Лунные базальты наполовину состоят из окислов металлов - железа, титана, магния, алюминия и т. д. В процессе извлечения металлов из добываемых в шахтах и штольнях базальтов будут получаться кислород для разнообразных нужд и кремний для световодов. В открытом космосе можно перехватывать кометы, содержащие до 80% водяного льда, и обеспечить снабжение поселений водой из этих обильных источников (ежегодно мимо Земли не далее 1.5 млн. км от нее пролетает до 40000 миникомет размером от 3 до 30 метров).
Мы уверены, что на ближайшие три-пять десятилетий исследования в области создания поселений на Луне станут доминантой перспективных разработок человечества. Если станет ясно, что на Луне могут быть созданы комфортные условия для жизни людей, то колонизация Луны несколько веков будет путем земной цивилизации к обеспечению ее устойчивого развития. Во всяком случае, никаких других более подходящих для этого тел в Солнечной системе нет.
Может быть, ничего этого не случится по совершенно иной причине. Освоение космоса - это не просто его исследование. Для освоения космоса требуется создание эффективных транспортных магистралей между Землей и Луной. Если такая магистраль не появится, то у космонавтики не окажется будущего, а человечество будет обречено оставаться в границах родной планеты. Ракетная техника, которая позволяет выводить в космос научное оборудование, является дорогостоящей технологией, а каждый пуск ракеты - еще и громадной нагрузкой на экологию нашей планеты. Нам потребуется дешевая и безопасная технология для вывода в космос полезной нагрузки.
В этом смысле Луна представляет для нас исключительный интерес. Поскольку она всегда обращена к Земле одной стороной, из середины обращенного к Земле полушария можно протянуть к нашей планете трос космического лифта. Пусть вас не пугает его длина - 360 тысяч километров. При толщине троса, выдерживающего 5-тонную кабину, общая его масса составит около тысячи тонн, - он весь уместится в нескольких карьерных самосвалах БелАЗ.
Материал для троса нужной прочности уже изобретен, - это углеродные нанотрубки. Нужно только научиться делать его бездефектным по всей длине волокна. Конечно же, космический лифт должен двигаться намного быстрее своих земных аналогов, и даже намного быстрее скоростных поездов и самолетов. Для этого трос лунного лифта нужно покрыть слоем сверхпроводника, и тогда кабина лифта сможет перемещаться вдоль него, не касаясь самого троса. Ничто тогда уже не помешает кабине двигаться с любой скоростью. Можно будет половину пути ускорять кабину, и половину пути - тормозить ее. Если при этом применять привычное на Земле ускорение «1 g», то весь путь от Земли до Луны займет всего 3.5 часа, а кабина сможет делать три рейса в сутки. Физики-теоретики утверждают, что сверхпроводимость при комнатной температуре не запрещена законами природы, и над ее созданием работают многие институты и лаборатории мира. Мы можем показаться кому-то оптимистами, но на наш взгляд, лунный лифт может стать реальностью уже через полвека.
Мы здесь рассмотрели только несколько сторон огромной проблемы колонизации космоса. Анализ обстановки в Солнечной системе показывает, что единственным приемлемым в ближайшие столетия объектом колонизации может стать только Луна.
Хотя Луна и ближе к Земле, чем любые другие тела в космосе, для ее колонизации обязательно нужно иметь средства ее достижения. Если их не будет, то Луна останется такой же недостижимой, как большая земля для Робинзона, застрявшего на маленьком острове. Если бы человечество имело в своем распоряжении много времени и достаточно ресурсов, то можно не сомневаться, что оно преодолело бы любые трудности. Но есть тревожные признаки иного развития событий.
Масштабные климатические изменения, на наших глазах меняющие условия жизни людей на всей планете, могут в очень недалеком будущем заставить нас все свои силы и ресурсы направить на элементарное выживание в новых условиях. Если поднимется уровень мирового океана, то придется заниматься переносом городов и сельскохозяйственных угодий в неосвоенные и непригодные для ведения сельского хозяйства территории. Если климатические изменения приведут к глобальному похолоданию, то придется решать проблему не только обогрева жилья, но и замерзающих полей и пастбищ. Все эти проблемы могут отнять у человечества все силы, и тогда на освоение космоса их может попросту не хватить. А человечество останется жить на родной планете как на родном, но единственном обитаемом острове в безбрежном океане космоса.
А.В. Багров, В.А. Леонов, А.В. Павлов
