Місячний камбек. Чому людство знову прагне на Місяць

Але чим зумовлений цей місячний камбек? Чому людство знову зацікавилося Місяцем і чому всі так прагнуть досягти його південного полюса? Давайте розбиратися

Причини повернення інтересу до Місяця

Коли ми говоримо про класичні місячні перегони 1960-х, все досить просто. Вона була частиною глобального двох наддержав, які мірялися м'язами і використовували космос як можливість показати всьому світу свою технологічну перевагу.

Зараз ситуація набагато складніша, і її не можна звести лише до традиційних перегонів двох глобальних гравців (хоча цей фактор, безумовно, нікуди не дівся). Скоріше ми можемо говорити про взаємопов'язані тренді, що призвели до стрімкої активізації місячних проєктів.

Основними з них є:

• Бурхливий розвиток приватного космічного сектора. 
• Поява нових космічних країн. 
• Вибір Місяця як основної мети пілотованої програми NASA і спроба Китаю утвердити себе як глобальну космічну державу.
• Розроблення проєктів з освоєння місячних ресурсів.

Тепер розберемо їх по порядку.

Місяць. Фото: reuters

"Приватний" Місяць

У 2007 році фонд X Prize і компанія Google заснували премію Google Lunar X PRIZE. Її передбачалося вручити команді, яка зуміє першою побудувати і висадити на місячну поверхню самохідний апарат. У підсумку, конкурс завершився без переможців. З позиції минулих років очевидно, що організатори серйозно недооцінили виклики, з якими зіткнулися учасники змагання, щоб домогтися успіху.

Проте, Google Lunar X PRIZE зіграв важливу роль у подальшій історії космічної індустрії. Після припинення конкурсу деякі з команд, які брали у ньому участь, вирішили продовжити роботу над створенням своїх місячних посланців, маючи намір довести справу до кінця. Першими проект завершила ізраїльська компанія SpaceIL. У лютому 2019 року вона запустила зонд "Берешит". Він став першим в історії приватним апаратом, який вирушив у подорож до іншого небесного тіла і успішно вийшов на орбіту навколо нього.
На жаль, зроблена у квітні 2019 року спроба посадки "Берешита" на Місяць завершилася невдачею. Проте, він наочно продемонстрував виникнення нової реальності, в якій приватна компанія здатна побудувати свій космічний апарат і запустити його до Місяця на приватній ракеті. 

NASA вирішила скористатися цією тенденцією у своїх цілях. Кілька років тому відомство оголосило про запуск програми CLPS (Commercial Lunar Payload Services), спрямованої на залучення комерційних фірм до освоєння супутника нашої планети. Її суть досить проста. NASA надає контракти з фіксованою ціною за вантаж, який потрібно доправити до Місяця. Компанія, яка отримала контракт, самостійно організовує весь процес доставки: шукає вільну ракету-носій, купує або будує апарат, що спускається, і потім забезпечує розміщення на ньому вантажів. Таким чином, NASA звільняє себе від численних організаційних і технологічних турбот, і при цьому підтримує розвиток приватної індустрії. Сума типового контракту за програмою CLPS становить близько 80 - 90 млн доларів.

Загалом NASA видала вже вісім CLPS-контрактів. Їх отримали компанії Intuitive Machines, Astrobotic Technology, Firefly Aerospace, Draper Laboratory, Masten Space і Draper Laboratory. Перша подібна місія буде запущена 15 листопада. В її рамках побудований Intuitive Machines апарат Nova-C повинен буде здійснити посадку на південний полюс Місяця.

Утім, далеко не всі приватні місії до Місяця фінансуються за контрактами NASA. Як приклад можна навести запущений наприкінці минулого року зонд "Хакуто-R". Він був створений японською компанією ispace, яка свого часу теж брала участь у конкурсі Google Lunar X PRIZE. На жаль, апарату не вдалося здійснити м'яку посадку. Проте "Хакуто-R" знову підтвердив, що приватна індустрія вже дозріла для того, щоб самостійно організовувати місячні місії. 

Нові космічні держави

Приватні компанії є далеко не єдиними місячними гравцями. Місяць також став логічною ціллю для нових космічних держав, які намагаються продемонструвати всьому світу свої можливості. 

Звичайно, першим у цьому списку йде Китай. З 2007 року Піднебесна запустила з півдюжини наукових місій до Місяця, поступово нарощуючи їхню складність. Спочатку Китай вивів на орбіту навколо Місяця супутник, потім висадив місяцехід, потім висадив ще один місяцехід, але цього разу на зворотний бік, а потім доставив на Землю пробу реголіту.

Blue Origin створить для NASA  модуль для доставки людей на Місяць. Фото: Твіттер Безоса

Наступним кроком стане вивчення південного полюса Місяця і доставка звідти проби ґрунту, а за цим послідує висадка людей. Нещодавно Піднебесна нарешті визнала наявність у неї подібних планів. Для їх здійснення планується задіяти надважку ракету-носій, пілотований космічний корабель нового покоління і посадковий апарат, які проектують китайські інженери. До 2030 року Китай планує висадити перших тайконавтів на Місяць, а до 2035 року на його південному полюсі має запрацювати т. зв. Міжнародна місячна станція.  

Однак Китай це далеко не єдина країна, що має свою місячну програму.  Іншим важливим гравцем є Індія. Ще 2008 року вона вивела на навколомісячну орбіту апарат "Чандраян-1". Через 11 років Індія вирішила зробити наступний крок і здійснити м'яку посадку на Місяць. Однак цього разу на неї чекала невдача. Спускова платформа "Вікрам" з першим індійським місяцеходом розбилися під час спуску.
Індія зробила висновки з цієї невдачі і повторила спробу 2023 року з місією "Чандраян-3".  Цього разу все пройшло успішно. Індія зуміла не просто здійснити м'яку посадку на Місяць, а й стала першою країною, яка посадила місяцехід у південний полярний регіон супутника.

Іншою новою космічною державою, яка обрала Місяць для демонстрації своїх збільшених можливостей у космосі, стала Південна Корея. У 2022 році вона запустила місію "Данурі", яка успішно вийшла на навколомісячну орбіту і працює досі.

Важливо зазначити, що нові космічні держави часто використовують послуги приватних космічних компаній. Так, "Данурі" було запущено за допомогою ракети Falcon 9. А вже згаданий зонд "Хакуто-R" ніс на своєму борту перший в історії арабський місяцехід "Рашид". Тож межа між приватним і державним у справі освоєння Місяця поступово стирається, і в низці випадків йдеться про повноцінне партнерство, де сторони використовують переваги одна одної заради досягнення спільної мети.

Але Місяць є не тільки ареною для демонстрації нових космічних можливостей, але також і їхньої втрати. Мова, звичайно ж, про росію. Безславна загибель "Луни-25" краще за будь-які слова продемонструвала ступінь деградації її космічної промисловості, яка більше не в змозі повторити старий радянський успіх і вирішити задачу доставити вантаж на Місяць. 

Стратегія NASA

Тепер поговоримо про "важку артилерію" в особі NASA. Організація настільки активно залучає приватний сектор до освоєння Місяця не заради благодійності. Таким чином, NASA намагається полегшити вирішення свого головного завдання на найближче десятиліття: повернути американців на Місяць. І зробити це раніше за Китай. 

Домогтися цього, м'яко кажучи, буде не просто. По-перше, рівень фінансування нової місячної програми Artemis не йде ні в яке порівняння з часами Apollo. А по-друге, NASA повертається на Місяць не для того, щоб у черговий раз поставити прапор, а щоб, як і Китай, закріпитися на ньому. А це потребує значних ресурсів.

Тому, NASA вирішила розділити зусилля. По-перше, створення місячного посадкового апарату для програми Artemis було доручено приватникам у вигляді компаній SpaceX і Blue Origin. Таким чином, NASA вирішила повторити стратегію, раніше випробувану при створенні космічного корабля для доставки астронавтів на МКС. Нагадаємо, що свого часу контракти на його будівництво отримали Boeing і SpaceX. І тоді як проєкт Boeing відверто забуксував, то збудований SpaceX Crew Dragon вже три роки успішно доставляє людей на орбіту. 

Запуск ракети. Фото: Скрін

Другим елементом місячної стратегії NASA є залучення союзників. Це реалізується кількома способами. Так, створенням службового модуля космічного корабля Orion займається Європейське космічне агентство (ESA). Іншим великим міжнародним проектом є навколомісячна станція Gateway. Її використовуватимуть екіпажі місій Artemis, які готуються до висадки на Місяць, як пересадочну станцію. Створенням різних елементів станції, крім NASA і ESA, займаються космічні агентства Японії та Канади. За свій внесок у проєкт вони отримають місця в майбутніх експедиціях Artemis.

NASA також бере активну участь у просуванні Угод Артеміди. Це декларація, що обумовлює базові правила поведінки на Місяці і в космосі. Незважаючи на те, що сам документ не має обов'язкової юридичної сили, він є своєрідною точкою тяжіння для місячної коаліції на чолі з США. На даний момент, до Угод приєдналися 29 країн. Серед них більшість держав Європи (зокрема й Україна), а також Індія, Японія, Південна Корея, Канада, Австралія, Бразилія, Канада та Аргентина. 

Гонка за місячні ресурси

Але чим взагалі викликаний нинішній інтерес США і Китаю до Місяця і, особливо, до його південного полюса? Крім очевидного політичного аспекту, у цього питання є і практичний бік. По-перше, Місяць багатий на різні ресурси. На думку багатьох учених, найціннішим із них є гелій-3. У перспективі його можна використовувати як паливо для термоядерних реакторів. Також потенційний інтерес представляє і т. зв. KREEP-породи. Вони містять рідкоземельні елементи, які використовуються в різних високотехнологічних виробництвах. Наразі їхнім основним постачальником є Китай, на частку якого припадає понад 70% їхнього загальносвітового виробництва. Подальше погіршення відносин між США і Піднебесною може призвести до того, що видобуток рідкоземельних елементів на Місяці може стати комерційно вигідним.

По-друге, Місяць можна використовувати як логістичний хаб - пересадочну станцію на шляху до інших планет. Та ж NASA часто підкреслює, що освоєння Місяця є першим кроком на шляху до польоту на Марс. І місячні ресурси можна використовувати не тільки для того, щоб потім відправляти їх на Землю, а й для виготовлення на місці компонентів космічного корабля і виробництва палива, яке потім відправить його до Червоної планети.

МКС. Фото: NASA

Зрештою, Місяць становить значний інтерес для вчених. І йдеться не лише про дослідження самого супутника. Зворотний бік Місяця вважається ідеальним місцем для розміщення радіообсерваторії, яка зможе вивчати глибини Всесвіту і не буде схильна до перешкод з боку Землі.

Реалізація подібних проєктів неможлива без наявності постійних місячних баз. Основна проблема полягає в логістиці. Постійна база на Місяці потребуватиме постачання її мешканців великою кількістю припасів. Але на сьогоднішній день, вартість доставки одного кілограма корисного навантаження на Місяць вимірюється п'яти, а то й шестизначними цифрами. Такі суми стануть серйозним випробуванням навіть для найпотужнішої економіки.

Рішенням проблеми є максимальне використання місцевих ресурсів. Так, якщо доставити на Місяць 3D-принтери, то їх можна буде використовувати для друку з реголіту компонентів місячної бази: цегли для зведення споруд, сонячних батарей, несучих конструкцій тощо.
Крім того, місячним колоністам знадобляться повітря, вода і паливо. А їх можна знайти якраз на південному полюсі супутника - у вигляді покладів льоду на дні ніколи не освітлюваних кратерів. Саме тому цей регіон є ціллю для такої великої кількості місій. Вони повинні будуть вивчити місцевий реголіт, скласти карту покладів льоду і визначити, наскільки легко його можна добути. 

Найближчі плани з освоєння Місяця

На завершення поговоримо про місячні місії, реалізацію яких ми побачимо в найближчі роки.  А їх буде чимало. Так, уже наприкінці цього - на початку наступного року до супутника вирушать перші місії компаній Intuitive Machines і Astrobotic, що реалізуються в рамках програми CLPS. 

У травні 2024 року має відбутися запуск китайської місії "Чан'е-6", яка доставить на Землю зразок грунта з південного полюса Місяця. Зі свого боку, NASA планує висадити в цей регіон свій перший місяцехід VIPER. Наразі його запуск заплановано на листопад 2024 року.

Але все ж, найбільш очікуваною подією наступного року стане місія Artemis II.  В її рамках троє американських і один канадський астронавт облетять Місяць на кораблі Orion і повернуться на Землю. Наразі її запуск заплановано на кінець 2024 року. 

У наступні кілька років ми побачимо запуск ще більшої кількості місячних місій, реалізованих як приватниками, так і різними державами. А наприкінці 2025 року до Місяця буде запущено перші елементи орбітальної станції Gateway.

Що стосується висадки людей на сам Місяць, то наразі запуск місії Artemis III, яка повинна буде доставити двох американських астронавтів на його південний полюс, призначено на 2025 рік. Тож виглядає, що NASA має встигнути повернутися туди раніше за Китай.

Але в реальності все залежатиме від ступеня готовності спускового апарата для Artemis III. Він створюється компанією SpaceX на базі корабля Starship, якому ще тільки належить здійснити свій перший орбітальний політ. Наразі очевидно, що місячний Starship ніяк не буде готовий до 2025 року. Тож реальнішою датою для польоту Artemis III є 2026, а скоріше навіть 2027 або 2028 рік. І якщо NASA і SpaceX зіткнуться з новими труднощами, то Китай цілком може обігнати США і встановить червоний прапор на її полюсі раніше за американців. Але лише час покаже, яким шляхом піде друга місячна гонка.

**
Спеціально для "Еспресо"

Про автора. Наталя Боротканич, кандидатка історичних наук, координаторка космічних проєктів Noosphere

Редакція не завжди поділяє думки, висловлені авторами блогів.