— Несколько стран рассматривают возможность добычи на Луне полезных ископаемых, в том числе гелия-3, и доставки их на Землю. Ведутся ли в России подобные исследования?
— Разработка потенциальных ресурсов Луны давно находится в зоне внимания многих специалистов разных стран. Вопросы прикладных исследований Луны, применения лунного грунта, так называемого реголита, для самообеспечения пилотируемых экспедиций и обитаемой лунной базы начали изучаться еще в 1960-е годы — одновременно с практической постановкой задачи проведения пилотируемых экспедиций на Луну. Процесс выдвижения идей и разработки соответствующих технологий с тех пор развивался последовательно и поступательно. После завершения американской лунной пилотируемой программы Apollo и закрытия советской программы полетов автоматических межпланетных станций серии «Луна» в середине 1970-х годов произошло снижение интереса к освоению Луны, но в 1980-е годы, в связи с разработкой в СССР универсальной ракетно-космической транспортной системы «Энергия — Буран», была проведена большая по объему работа по изучению и подготовке к организации постоянно функционирующей на Луне обитаемой исследовательской базы. И тогда были выполнены разработки целого спектра устройств и специальных луноходов для практических работ с лунным грунтом. Эти работы не получили продолжения ввиду известных событий социально-экономической жизни нашей страны в 1990-е годы и начале 2000-х годов. Всплеск интереса к проблемам исследования и последующего освоения Луны произошел за рубежом, в странах Западной Европы, Японии и Китае, а также в США, выделивших многомиллиардное финансирование работ NASA по программе Constellation («Созвездие») в 2004–2010 годах.
— А в России после распада СССР совсем никаких работ не проводилось?
— В нашей стране интерес на уровне научно-исследовательских работ сохранялся все эти годы в рамках тем, проводимых «Роскосмосом», головным исполнителем которых выступал ЦНИИмаш. Активное участие в них принимали ученые Государственного астрономического института МГУ им. П.К. Штернберга во главе с профессором Владиславом Шевченко, специалисты Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского, а также ИКИ РАН, ФГУП КБОМ и НПО им. Лавочкина. Исследования проектного облика, технологий и технических решений первых необходимых миссий по апробации технологий использований местных ресурсов Луны продолжаются у нас и сейчас.
— Недавно было сообщение, что США основной своей доктриной освоения космоса назвали Луну, хотя ранее они ориентировались исключительно на Марс. Мы будем сотрудничать в изучении и освоении Селены с американцами или европейцами?
— Давайте начнем с того, что в обозримом будущем задачи практического освоения лунных ресурсов не ставятся нигде в мире. Они по определению существенно более сложные, чем современный проект Международной космической станции.
На первом этапе возвращения человечества на Луну планируется ее исследование автоматами. И здесь Россия одна из ведущих стран, которая последовательно реализует свою стратегию. Так, совместно с европейскими партнерами в 2019 году мы отправим к Луне миссию «Луна-25» для отработки технологии посадки, затем будут орбитальный модуль, посадочный модуль, лаборатория, луноход. Отмечу, что интерес к нашей программе проявляют и страны БРИКС.
Параллельно с этим будут идти работы по созданию Международной орбитальной посещаемой лунной станции. Кроме «Роскосмоса» и NASA, активными участниками этого проекта являются РКК «Энергия» (входит в госкорпорацию «Роскосмос») и американская корпорация Boeing. Так что сейчас Россия активно вовлечена в процесс равноправного участия в международной программе освоения Луны.
— Но давайте вернемся к будущему. Есть ли у нас технологии бурения инопланетного грунта и доставки его на Землю? При каких условиях подобная деятельность может быть экономически целесообразна?
— Научные отрасли развиваются, создаются новые материалы, электронно-компонентная база, так что сейчас нужно работать по-другому. В настоящее время для установки на посадочный аппарат проекта «Луна-Ресурс-1» (посадочный аппарат) создается бурильная установка нашими партнерами из Европейского космического агентства (ЕКА), которые частично используют свой опыт аналогичной разработки для марсохода проекта «ЭкзоМарс». Мы считаем, что должны иметь и свою бурильную установку, и сейчас ИКИ РАН занимается проработкой возможности создания аналогичной системы современного поколения.
Что касается доставки на Землю образцов реголита, полученных бурением, то это задача опытно-конструкторской работы «Луна-Грунт», которая входит в состав действующей Федеральной космической программы, здесь также предусмотрена тесная кооперация с ЕКА.
В отношении вопроса об условиях именно экономической целесообразности деятельности по бурению на Луне и доставки на Землю полученных образцов — отмечу, что в ближайшие 10–15 лет такие проекты будут иметь исключительно научную значимость, но при этом их результаты, в принципе, могут стать основой будущих рентабельных проектов освоения Луны — например, если вдруг будут найдены минералы с уникальными свойствами. Сейчас существует очень важное ограничение: современный международно-правовой статус Луны не позволяет никаким странам, отдельным организациям и лицам заниматься работами по добыче лунных ресурсов и поставкам на Землю товарной продукции на их основе. Если основные принципы международной деятельности на Луне не будут изменены, тогда все освоение Луны будет сведено к вопросам повышения уровня самообеспечения исследовательских станций, как это сейчас происходит в Антарктиде.
— С чего, на ваш взгляд, может начаться освоение полезных ископаемых на Луне? Какие станции там нужно построить для этого? Позволяет ли сегодняшнее состояние российской космической промышленности создать аппараты для такой деятельности?
— В ответе на этот вопрос воспользуюсь уже давно выработанной многими специалистами позиции в отношении начальных этапов использования на Луне местных ресурсов: освоение ресурсов Луны начнется с отработки необходимых операций по обеспечению надежности проводимых миссий. Это тестовые операции по возможности производства из реголита компонентов топлива для ракетных двигателей и расходных газов для систем жизнеобеспечения. А также отработка операций заглубления в реголит модулей для длительного нахождения на Луне членов экипажей, что необходимо для повышения уровня защищенности космонавтов от проникающей космической радиации на поверхности Луны, не обладающей ни плотной атмосферой, ни магнитным полем, которые на Земле создают условия для существования биосферы. Нужны и технологии защиты от лунной пыли для налунных механизмов и гарантированной эффективной защиты от нее здоровья членов экипажей.
Уже предложено много вариантов обликов производственных комплексов для Луны, ориентированных на разные направления расширенной деятельности на ее поверхности. Большинство существующих предложений основано на опыте создания наземной горнозаводской техники открытых карьеров и использования ресурса солнечной энергетики сравнительно медленно вращающейся вокруг своей оси Луны либо на применение ядерной энергетики.
— Как в фантастических фильмах, по Луне будут бегать российские и западные «комбайны»?
— Можно сказать и так. Известны многие варианты лунных опытно-промышленных комплексов — все они могут располагаться на лунной поверхности и быть ориентированными на операции с лунным грунтом-реголитом, что объясняется наличием информации о составе и свойствах реголита и практически полным отсутствием экспериментальных данных о лунных недрах. Конкретные типы и виды этих комплексов представляют широкое поле для инженерной фантазии. По состоянию на сегодня, на мой взгляд, наиболее глубоко проработан вариант передвижного комбайна по переработке самых древних участков реголита для извлечения летучего газа — очень редкого на Земле изотопа гелия-3, который может быть востребован в будущих вариантах термоядерных реакторов.
Несмотря на то, что принципы создания техники, лунных производственных комплексов и механизмов известны, создание ее в «лунном» исполнении представляет новую сложнейшую задачу. Поэтому ответ на поставленный вопрос: сможет ли современная российская космическая промышленность изготовить подобную технику — является составным, а именно: в принципе создание отдельных ее видов возможно, поскольку эти технические системы не сложнее современных ракет-носителей и космических аппаратов. И сейчас ученые «Роскосмоса» изучают эти вопросы для обоснования инвестиций, но все это будет возможно только после научного изучения реголита на Луне или на орбитальной лунной станции.
— Какие этапы в освоении полезных ископаемых на Луне вы можете выделить? С какого года будет возможно начать добычу лунного грунта, по вашим оценкам?
— Это длительный прогноз. По нашим оценкам, как минимум в течение ближайших 50 лет человечество будет готовиться к тому, чтобы сделать Луну новой производственной площадкой. Для сравнения приведу пример: Антарктида не стала таковой, несмотря на почти 60-летнюю историю ее интенсивных исследований и существенно — по сравнению с Луной — большую доступность для разработок. И, конечно, нельзя не напомнить и о современном правовом положении Луны, которое, в отношении начала там производственной деятельности, содержит определенные ограничения и требования согласования через ООН. (Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах, принято резолюцией 34/68 Генеральной Ассамблеи ООН от 5 декабря 1979 года — см. сайт ООН).
— Что еще, кроме технических и финансовых нюансов, может влиять на исследование Луны?
— Лунная «экология». Среда нашего спутника «хрупкая» ввиду отсутствия на ней привычных для Земли факторов водной и атмосферной эрозии. Даже начальные шаги по развертыванию производств способны создать серьезные препятствия по использованию Луны в научных целях, например для работы астрономических обсерваторий, из-за сложной динамики лунной пыли, которая будет инициироваться работами производственной техники.
— И что же делать? Как совместить производственное освоение Луны и научные исследования?
— В отношении этапности вероятной будущей производственной деятельности на Луне — сейчас, наверное, единственное положение, по которому есть согласованное мнение специалистов — это то, что решению по масштабному использованию лунных ресурсов обязательно должна предшествовать работа научной лунной базы с отработкой соответствующих технологий при соблюдении всех необходимых «лунной экологии» предосторожностей.
— Какие исследования сейчас ведутся в ЦНИИмаш по этому направлению? Каковы их результаты? Какие еще полезные ископаемые, кроме гелия-3, можно будет добывать на Луне?
— Мы сейчас ведем научно-исследовательские работы в направлении поиска решений рационального развития отечественной программы изучения и последующего освоения Луны. Результаты современного цикла этих работ будут представлены заказчику — «Роскосмосу» — в конце 2018 года.
В отношении лунных полезных ископаемых — вновь подчеркну, что на сегодня никаких месторождений, полезных для человечества в традиционном для геологии и земной практики смысле, не выявлено. Пожалуй, можно говорить только о поисках залежей воды, потенциально очень полезной для самообеспечения расширенной деятельности на Луне. И здесь уже есть результаты по технологиям получения кислорода, углекислого газа, азота, водорода, других веществ, нужных и для производства компонентов ракетных топлив и расходных материалов систем жизнеобеспечения, по проектам налунной металлургии и добычи редкоземельных металлов. А также по поиску мест падения астероидных тел с высоким содержанием железа и никеля и металлов платиновой группы. Конечно, рассмотрены проекты американских исследователей по добыче на Луне изотопа гелий-3. Есть еще одно предложение по организации на Луне солнечной электростанции, передающей на приемные устройства Земли (или на орбитах ИСЗ) сконцентрированную энергию. Но все это, повторю, задачи сравнительно отдаленного будущего. Будущего, которое мы создаем уже сегодня.
