Folytatódik a holdverseny!
A Lunar program két fő kérdése modern reinkarnációjában a következő kérdések: miért van szükségük a földieknek a Holdra, és milyen technológiák segítik majd az emberiséget annak megtelepedésében? Ezekre a kérdésekre ma már a világ számos országának tudósai keresik a választ. A Föld egyetlen természetes műholdja iránt ma Oroszország, az USA, az EU-országok, Kína, India és Japán érdeklődik. 2004-ben ismét megemlékeztek a Holdról, amikor George W. Bush amerikai elnök bejelentette a holdprogram újraindítását. Később, 2007-ben és 2013-ban Kína orbitális és leszálló modult küldött a Holdra. 2014-ben pedig Dmitrij Rogozin, aki az orosz kormány miniszterelnök-helyettesi posztját tölti be, bejelentette a Hold-kutatási terveket.
A múlt század 70-es éveinek közepén azt hitték, hogy a Holdra repülés nagyon drága, ráadásul nem volt teljesen világos, hogy mire való. Ma a Hold ismét aktuálissá válik, és úgy tűnik, hogy a tudósok szerte a világon megtalálják a választ, amihez a holdprogramok újraindítása szükséges. Annak ellenére, hogy a Hold kutatásának politikai motivációja mára hiányzik, új ösztönzők jelentek meg. Például a holdprogramok aktualizálása több mint fél évszázados feledés után a mai civilizáció magas technológiai színvonalához köthető, amelynek továbbfejlesztéséhez valóban ambiciózus célokra van szükség. Ez a folyamat a magánűrhajózás fejlődésével és kilátásaival is összefüggésbe hozható. Ma a világ űriparának arzenáljában minden megtalálható, ami a Hold "meghódításához" szükséges, csak a holdprogramok céljainak és célkitűzéseinek pontos meghatározása marad.
Az orosz űripar hatalmas tapasztalattal rendelkezik a Holdra történő kilövés terén, amelyet korábban szovjet mérnökök és tudósok gyűjtöttek össze. A szovjet járművek voltak az elsők, amelyek lágy leszállást hajtottak végre a Holdon, lefényképezték a Föld természetes műholdjának hátoldalát, és mintákat vettek a regolit talajból. A világ első bolygójárója, amely sikeresen működött egy égitest felszínén, közismert nevén Lunokhod-1, szintén a szovjet űrhajózás érdeme. Lunokhod 17. november 1970-től 14. szeptember 1971-ig dolgozott a műhold felszínén.
Ma ismét az állami politika alapjai közé tartoznak a Holdra tartó, emberes repülések – írja a RIA. hírek. A 2016-2025 közötti szövetségi űrprogram részeként kidolgozták a Luna-Glob projektet, amely magában foglalja egy sor automatikus állomás indítását a Föld természetes műholdjára. A Lavochkinről elnevezett nonprofit szervezet jelenleg ezt a projektet hajtja végre. 12. április 2018-én Vlagyimir Putyin, az Orosz Föderáció elnöke a VDNKh új Cosmos pavilonjában meglátogatva megjegyezte, hogy az ország holdprogramját végrehajtják.
Az orosz holdprogram azonnali tervei
Az orosz holdprogram megvalósításának első szakaszában 2019-2025-ben öt automata állomást terveznek indítani a Holdra. A tervek szerint az összes indítást az új Vosztocsnij kozmodrómból hajtják végre. A Hold automatikus állomások általi tanulmányozása magában foglalja a helyszín kiválasztását az ember jelenlétének kiterjesztésére a Föld természetes műholdján. A szükséges erőforrásokról kapott információknak segíteniük kell a holdbázis helyének meghatározásában.
Az orosz holdprogram végrehajtásának első szakaszában a következő tudományos feladatokat tűzték ki: az anyag összetételének és a Hold pólusain zajló fizikai folyamatok tanulmányozása; az exoszféra tulajdonságainak és az űrplazma kölcsönhatási folyamatainak tanulmányozása a felszínnel a Hold pólusainál; a Föld természetes műholdjának belső szerkezetének vizsgálata a globális szeizmometria módszereivel; ultranagy energiájú kozmikus sugarak tanulmányozása.
Jelenleg Oroszország közvetlen tervei a Hold automata állomások segítségével történő tanulmányozására a következők:
2019 - a Luna-25 űrszonda felbocsátása. A küldetés a Hold felszínének tanulmányozása a Déli-sark régiójában.
2022 - a Luna-26 űrszonda felbocsátása. Küldetés - a Hold távoli tanulmányozása, kommunikációt biztosít a későbbi holdküldetésekhez.
2023 - 3 és 4 Luna-27 jármű (fő- és tartalék leszállószondák) elindítása. A küldetés az, hogy olyan technológiákat fejlesszenek ki, amelyek segítségével állandó bázist lehet létrehozni a Hold felszínén, és tanulmányozzák a Hold regolitját és exoszféráját.
2025 - a "Luna-28" készülék elindítása. A küldetés az, hogy a Föld felszínére hőmérséklet-szabályozott holdtalajmintákat szállítsanak, amelyeket a korábbi automata állomások bányásznak majd, a minták jégkristályokat tartalmazhatnak.
Hogyan használhatod a holdat
Sok tudós úgy véli, hogy az űrtágulás logikus lépés lesz az emberiség további fejlődésében. Civilizációnk előbb-utóbb eljut arra a szakaszra, amikor zsúfolt lesz bolygónkon, és szükség lesz egy átrakóbázisra a Holdon, ahonnan kényelmesen el lehet indulni a Marsra vagy a Naprendszer más bolygóira. .
A szakértők különleges reményeket fűznek ahhoz, hogy különféle ásványokat bányászhassanak a Holdon, kiemelve mindegyiket - a hélium-3-at. Ezt az anyagot már a jövő energiájának és a Hold fő kincsének nevezik. A jövőben felhasználható termonukleáris energia üzemanyagaként. Hipotetikusan a termonukleáris fúzió során egy tonna hélium-3 és 0,67 tonna deutérium reakciójával 15 millió tonna olaj elégetésével egyenértékű energia szabadul fel (de egy ilyen reakció műszaki megvalósíthatóságát még nem vizsgálták). . Ez nem veszi figyelembe azt a tényt, hogy a Hold felszínén lévő hélium-3-at valahogy ki kell bányászni. És ez nem lesz könnyű megtenni, mivel a holdi regolit hélium-3 tartalmára vonatkozó tanulmányok szerint ez körülbelül egy gramm 100 tonna holdtalajra. Ezért ennek az izotópnak egy tonna kinyeréséhez legalább 100 millió tonna holdtalaj in situ feldolgozására lesz szükség. Ha azonban az előállításával és felhasználásával kapcsolatos összes probléma megoldható, a hélium-3 az elkövetkező évezredekig képes lesz energiával ellátni az egész emberiséget. A tudósok számára a Hold talajában is megtalálható vízkészletek is érdekesek.
A Hold tudományos potenciálja jelenleg még nincs kimerítve. A szakértők még mindig nem tudják pontosan, hogyan jött létre a Föld műholdja, és erre a kérdésre a válasz nyilvánvalóan nem a mi bolygónkon található. Ezenkívül a Hold kiváló platformnak tűnik az asztrofizikai megfigyelésekhez, mivel bolygónk természetes műholdján nincs légkör. Felületére műszakilag már most is teleszkópokat lehet szerelni. A Holdról is kényelmesebb lesz megfigyelni a kisbolygókat, amelyek komoly veszélyt jelenthetnek a Földre. A nagyon távoli jövőben pedig az emberiség azon gondolkodhat majd, hogy minden energiaigényes iparágat a Holdra költöztet, ami segít jelentősen csökkenteni bolygónkon az ipari kibocsátások mennyiségét.
Szupernehéz hordozórakéták
Jelenleg továbbra is vitatható a kérdés, hogy szükség van-e szupernehéz hordozórakétákra a Holdra tartó repülésekhez. Valaki úgy véli, hogy az akár 80-120 tonna hasznos teher szállítására képes rakétáktól nem lehet eltekinteni, míg valaki éppen ellenkezőleg, irracionálisnak tartja az ilyen rakéták létrehozásának megközelítését, ezt a szükséges infrastruktúra költséges üzemeltetésével és karbantartásával indokolva. A világűrhajózás mindenesetre biztosítani tudja az ilyen rakéták létrehozását. Fejlesztésükben van elegendő tapasztalat: ezek az N-1, Energia, Vulkan szovjet hordozórakéták és az amerikai Saturn-5, Ares V.
Jelenleg az Egyesült Államok két ilyen rakétaprojekten dolgozik - a Space Launch Systemen, amelynek kilövése késett, és a sikeresen tesztelt Falcon Heavy magánrakétán. Kínában saját szupernehéz rakétájuk megalkotásán dolgoznak, a "Long March - 9", amelyet azonnal 130 tonna hasznos teherre terveztek. Oroszországban az Angara család rakétáit tesztelték, és folynak a munkálatok az Energia-5 szupernehéz rakétán. A szupernehéz hordozórakéták használatára alkalmas űrkikötőkből jelenleg nincs hiány a Földön: Bajkonur, Vostochny, Kourou Francia Guyanában és Vandenberg Floridában, 4 űrkikötő Kínában.
A tervek szerint az új orosz szupernehéz hordozórakéta, az Energia-5 első felbocsátására legkorábban 2028-ban kerül sor, a hozzá való kilövőkomplexum pedig a Vosztocsnij kozmodromban 2027-re készül el. Erről korábban a TASS ügynökség számolt be saját rakéta- és űripari forrásaira hivatkozva. Az új orosz rakéta indítóállása a Bajkonurban (250. számú telephely) működő Szovjet Energia hordozórakétánál alkalmazott elvek szerint készül. A hírek szerint ez egy univerzális kilövőkomplexum lesz, ahonnan középkategóriás Szojuz-5 hordozórakétákat és két-három vagy öt ilyen rakétából álló formációkat is lehet indítani (különböző hasznos teher elérése érdekében). Az öt rakéta kombinálásának elve az új orosz Energia-5 szupernehéz rakéta alapja.
Jelenleg az orosz fejlesztők két megvalósításra javasolt rakétaprojekt létrehozásán dolgoznak - az Energia-5V-PTK és az Energia-5VR-PTK 2368 és 2346 tonna kilövési tömeggel. A hordozórakéta mindkét változata akár 100 tonna rakományt is képes lesz alacsony Föld körüli pályára, és 20,5 tonnányi rakományt a Hold körüli pályára bocsátani - ez a tömeg a Föderáció űrszondájának "hold" változatának a tömege.
A Roszkozmosz számításai szerint egy szupernehéz hordozórakéta fejlesztése és az indításához szükséges infrastruktúra megteremtése a Vosztocsnij kozmodrómban mintegy 1,5 milliárd rubelbe kerül. A Roscosmos korábban azt is kijelentette, hogy 2030-ig nem kell sietni az ilyen rakéták létrehozásával, mivel egyszerűen nincs rakomány számukra. Ugyanakkor az RSC Energia korábban bejelentette, hogy egy új orosz szupernehéz rakéta létrehozása másfélszer olcsóbb lesz, mint a Szovjet Energia hordozórakéta reprodukálása, amelynek elkészítése a Buran űrszondával együtt a legnagyobb program volt. ban ben történetek hazai űrrakétaipar.
Állomás a pályán és a holdbázison
A pályáján lévő emberes állomások építésére irányuló projektek a Hold-kutatás közbenső szakaszainak számítanak. Az ilyen tervek megvalósítását a 2025 és 2030 közötti időszakban Oroszország, az Egyesült Államok és Kína már bejelentette. Nem kétséges, hogy ez a projekt megvalósul. A nemzetközi közösség ma már gazdag tapasztalattal rendelkezik az ISS sikeres működésében. Korábban az Egyesült Államok és Oroszország megállapodott abban, hogy közösen dolgoznak a Deep Space Gateway nemzetközi holdi állomáson. Az EU, Kanada és Japán is dolgozik a projekten. A programban és a BRICS országokban való részvétel lehetséges. Oroszország a projekt keretében egy-három modult hozhat létre az új állomáshoz: átjáró- és lakossági modulokat.
A körkörös lakható állomás létrehozása után a következő lépés a holdbéli lakható bázisok létrehozása lehet. A Föld természetes műholdján nincs mágneses tér és atmoszféra, miközben a Hold felszínét folyamatosan bombázzák a mikrometeoritok, és a hőmérsékletesések egy nap alatt elérik a 400 Celsius-fokot. Mindezek miatt a Hold nem a legbarátságosabb hely az emberek számára. Felületén csak űrruhában és túlnyomásos holdjárókban, vagy egy teljes életfenntartó rendszerrel felszerelt, álló, lakható modulban dolgozhat. A legkényelmesebb egy ilyen modult műholdunk déli sarkának régiójában telepíteni. Mindig van fény és kisebb a hőmérséklet-ingadozás. A tervek szerint az első szakaszban a lakómodul összeszerelését a robotok. Miután a Holdra irányuló, emberes repülések kellőképpen fejlettek, a lakossági holdmodul építése bővülni fog.
Műholdunk első lakói először kommunikációs eszközöket telepítenek az orbitális állomással és a felszínén lévő Földdel, majd megkezdik az üzemanyagcellákon vagy rugalmas fotocellákon alapuló erőművek indítását. Ki kell dolgozni a holdbázis napkitörésektől és kozmikus sugárzástól való védelmének kérdéseit. Ehhez a tervek szerint egy méteres regolitréteggel vonják be, például irányított robbantások segítségével, mivel nincs értelme dömpereket és kotrógépeket szállítani a Hold felszínére. A Holdon folyó építési munkáknak teljesen más technológiákra kell épülniük: szerkezeti elemeket kell kinyomtatni 3D nyomtatón; használjon felfújható modulokat; kompozit anyagokat hozzon létre a Hold talajából magas hőmérsékletű fúziós és lézeres szintereléssel.
A lakossági holdmodul kidolgozott rendszerrel rendelkezik az ivóvíz- és oxigénellátásra, valamint növényi üvegházat hoznak létre. Kulcsfontosságú lesz a holdbázis önfenntartása. Csak így lehet csökkenteni a Holdra küldött különféle rakományokkal rakéták számát. Jelenleg nincs alapvető akadálya a Hold emberi megtelepedésének, de az, hogy végül hogyan fog kinézni az első lakott holdbázis, attól függ, milyen célokra szánják.
Információforrások:
https://ria.ru/science/20180419/1518934894.html
http://kosmolenta.com/index.php/project-lunar/lunar-program-overview
http://tass.ru/kosmos/4323153
Nyílt forrásból származó anyagok
Információk