Как новая лунная станция поможет нам добраться до Марса и дальше?

Люди стали на шаг ближе к мечте о человеческом жилище возле Луны 27 сентября, когда NASA и Роскосмос утвердили совместный план по освоению космоса в будущем. Их проект, который станет продолжением Международной космической станции (МКС), включает размещение объекта на орбите между Землей и Луной, в прилунном пространстве. В нем фигуранты видят краеугольный камень глубокого освоения космоса, так и называя: Deep Space Gateway, дословно «портал в глубокий космос».

Новая ракета-тяжеловес NASA, Space Launch System, которая еще пребывает в разработке, обеспечит строительство DSG. Ей помогут чуть менее мощные, но уже проверенные российские ракеты «Протон-М» и «Ангара». Не стоит рассматривать это партнерство как завязанное только на двух участниках, поскольку три других партнерам МКС (Европа, Япония и Канада) тоже будут вовлечены с высокой долей вероятности.

С тех пор как «Аполлон-17» вернулся с Луны в 1972 году, ни один человек не отходил дальше от дома, чем до «низкой околоземной орбиты», которая находится на высоте 400 километров в случае МКС.

Строительство МКС было начато в 1998 году, и станция постоянно посещается экипажами с ноября 2000 года. Ранее проект планировали поддерживать до 2020 года, однако продлили до 2024 и, возможно, продлят еще. Но МКС стареет – и многие утверждают, что ее давно стоило заменить. Сегодня станция оценивается в 150 миллиардов долларов, выраженных в затратах на строительство и содержание станции в течение стольких лет. Это недешево, но примерно столько же человечество потратило на помаду за тот же 20-летний период.

Мы можем ожидать сопоставимую или более высокую цену, оценивая проект DSG, который начнут собирать в середине 2020 годов, если, конечно, NASA сможет вовремя поставить на ноги свою ракету SLS, несмотря на трудности с финансированием.

Орбиты

Название DSG обусловлено тем, что станция расположится за пределами самой глубокой части гравитационного колодца Земли, сильнейшей части гравитационного поля планеты, а значит понадобится меньше энергии на запуск миссии оттуда. Такая станция была бы отличным отправным пунктом для экспедиций на поверхность Луны и даже Марс. Также на ней было бы удобно изучать образцы (и помещать их в карантин ради планетарной безопасности), привезенные с Марса и других тел.

В отличие от МКС, DSG не будет постоянно населенным. Настоящий план подразумевает один ежегодный 42-дневный визит команды из четырех членов, для начала. Когда же станция будет пустовать, инструменты на DSG будут продолжать сбор ценных научных данных, особенно на подходе к Луне. Станция будет размещаться не на низкой окололунной орбите, а в специальных точках в пространстве, где гравитационное притяжение между Землей и Луной уравновешивается. Это позволит станции следовать близкой к прямолинейной гало орбите. С точки зрения Луны DSG будет многократно подходить к одному полюсу, предлагая прекрасные возможности для научных измерений.

В остальное время DSG будет находиться дальше от Луны на гало орбите относительно положения линии Луны — Земли в точке Лагранжа L2. Баланс гравитационных сил в ней позволяет «припарковать» космический аппарат, чтобы осуществлять наблюдения.

Однако эти орбиты являются только квазистабильными, поэтому для поддержания DSG в этих местах потребуются корректировки, чтобы станция не уплыла. Канадское космическое агентство предлагает использовать солнечный парус для этих целей, а не топливо. Идея отличная, поскольку солнечные паруса, получающие импульс от излучения, еще толком и не испытывались – вот и проверим их заодно. Помимо использования их при маневрировании вокруг Солнечной системы, солнечные паруса однажды смогут толкать зонды к другим звездам.

Конкуренция

DSG пока еще очень далек от реальности. Однако это логический следующий шаг после МКС – и любое долгосрочное многонациональное кооперативное предприятие в космосе должно быть на пользу, учитывая раздоры между нациями, которые творятся на Земле. Возможно, мы не так быстро попадем на Марс, как хотели бы, ведь финансируемые государствами проекты часто ограничиваются в финансах и частные предприятия могут здорово их обогнать. Взять ту же Big Fucking Rocket Илона Маска. И ведь это только первый его шаг. Выступая на Международном астронавтическом конгрессе в Аделаиде, он раскрыл свои амбициозные планы по созданию лунной базы, за которой следуют и ракеты на Марс к 2022 году.

В какой бы форме это ни случилось, несомненно, лунная база будет вдохновлять астронавтов и космонавтов на полеты за пределы низкой околоземной орбиты. Многоразовая станция вроде DSG где-нибудь рядом с Луной предложит множество способов изучения как Луны, так и Земли с Солнцем.