Os programas de exploração lunar, que foram eliminados simultaneamente na União Soviética e nos Estados Unidos em meados da década de 1970, estão novamente se tornando populares e solicitados. A corrida lunar, que parecia ter acontecido há muito tempo, está ganhando impulso novamente. Hoje, cientistas de muitos países do mundo estão convencidos de que a humanidade está nessa fase de seu desenvolvimento, que é capaz de garantir a transformação da Lua em um posto avançado espacial da civilização. Para isso, os principais países do mundo têm tudo de que precisam: vários espaçoporto, rovers lunares, módulos devolvidos à Terra e veículos de lançamento de classe pesada.
As duas questões principais do programa lunar em sua reencarnação moderna são as seguintes: por que os terráqueos precisam da Lua e quais tecnologias ajudarão a humanidade a colonizá-la? Cientistas de muitos países do mundo estão procurando a resposta para essas perguntas hoje. Hoje Rússia, Estados Unidos, países da União Européia, China, Índia e Japão se interessam pelo único satélite natural da Terra. A Lua foi lembrada novamente em 2004, quando o presidente dos Estados Unidos, George W. Bush, anunciou a retomada do programa lunar. Mais tarde, em 2007 e 2013, a China enviou os módulos orbitais e de pouso para a Lua. E em 2014, os planos para a exploração da lua foram expressos por Dmitry Rogozin, que ocupa o cargo de vice-primeiro-ministro do governo russo.
Em meados da década de 70 do século passado, acreditava-se que voar para a lua era muito caro, além disso, não estava totalmente claro para que servia. Hoje, a Lua está novamente se tornando relevante e cientistas de todo o mundo parecem encontrar respostas, para as quais a retomada dos programas lunares é necessária. Apesar do fato de que a motivação política para a exploração da lua agora está ausente, novos incentivos surgiram. Por exemplo, a atualização dos programas lunares após mais de meio século de esquecimento pode estar associada ao alto nível tecnológico da civilização atual, que precisa de objetivos realmente ambiciosos para um maior desenvolvimento. Além disso, esse processo pode ser associado ao desenvolvimento e às perspectivas da astronáutica privada. Hoje, no arsenal da indústria espacial mundial, há tudo que é necessário para "conquistar" a lua, resta apenas determinar com precisão as metas e objetivos dos programas lunares.
A indústria espacial russa tem vasta experiência em lançamentos lunares, anteriormente acumulada por engenheiros e cientistas soviéticos. As espaçonaves soviéticas foram as primeiras a fazer uma aterrissagem suave na Lua, fotografaram o lado reverso do satélite natural da Terra e coletaram amostras do solo do regolito. O primeiro rover do mundo que operou com sucesso na superfície de um corpo celeste, amplamente conhecido como "Lunokhod-1", também é um mérito da cosmonáutica soviética. O rover lunar operou na superfície do satélite de 17 de novembro de 1970 a 14 de setembro de 1971.
Lunokhod-1
Hoje, voos tripulados para a lua estão novamente incluídos nas bases da política de estado, relata a RIA Novosti. No âmbito do programa espacial federal 2016-2025, foi desenvolvido o projeto Luna-Globe, que envolve o lançamento de uma série de estações automáticas para um satélite natural da Terra. A ONG Lavochkin está atualmente implementando este projeto. O presidente da Federação Russa, Vladimir Putin, visitando o novo pavilhão do Cosmos em VDNKh em 12 de abril de 2018, observou que o programa lunar do país seria implementado.
Planos imediatos do programa lunar russo
No primeiro estágio de implementação do programa lunar russo, está planejado o lançamento de cinco estações automáticas para a Lua em 2019-2025. Todos os lançamentos estão previstos para serem realizados a partir do novo cosmódromo Vostochny. O estudo da lua por estações automáticas implica na seleção de um local para expansão da presença humana em um satélite natural da Terra. As informações recebidas sobre os recursos necessários devem ajudar a determinar a localização da base lunar.
No primeiro estágio de implementação do programa lunar russo, as seguintes tarefas científicas foram definidas: estudo da composição da matéria e dos processos físicos em andamento nos pólos da lua; estudo das propriedades da exosfera e dos processos de interação do plasma espacial com a superfície nos pólos lunares; investigação da estrutura interna de um satélite natural da Terra utilizando os métodos da sismometria global; pesquisa de raios cósmicos de ultra-alta energia.
No momento, os planos imediatos da Rússia para estudar a Lua usando estações automáticas são os seguintes:
2019 - o lançamento da nave espacial Luna-25. A missão é estudar a superfície lunar na região do Pólo Sul.
2022 - o lançamento da espaçonave Luna-26. Missão - estudo remoto da lua, fornecendo comunicação para as missões lunares subsequentes.
2023 - Lançamento de 3 e 4 satélites Luna-27 (sondas de pouso principal e reserva). Missão - desenvolvimento de tecnologias para a criação de uma base permanente na superfície lunar, estudo do regolito e exosfera lunar.
2025 - o lançamento da espaçonave Luna-28. Missão - entrega de amostras de solo lunar termostatizado à superfície da Terra, que serão mineradas por estações automáticas anteriores, podendo haver cristais de gelo nas amostras.
Como a Lua pode ser usada
Muitos cientistas acreditam que a expansão do espaço será um estágio lógico no futuro desenvolvimento da humanidade. Mais cedo ou mais tarde, nossa civilização chegará a um estágio em que ficará restrita em nosso planeta e haverá a necessidade de uma base de transbordo na Lua, de onde será possível partir convenientemente para Marte ou outros planetas do Sistema Solar.
Especialistas associam esperanças especiais com a possibilidade de mineração de vários minerais na lua, destacando o hélio-3 de todos. Essa substância já é chamada de energia do futuro e o principal tesouro da lua. No futuro, pode ser usado como combustível para energia termonuclear. Hipoteticamente, durante a fusão termonuclear com a reação de uma tonelada da substância hélio-3 e 0,67 toneladas de deutério, energia equivalente à combustão de 15 milhões de toneladas de óleo deveria ser liberada (mas atualmente a viabilidade técnica de tal reação não foi foram estudados). Isso não leva em consideração o fato de que o hélio-3 na superfície lunar terá que ser extraído de alguma forma. E isso não será fácil, pois, de acordo com estudos, o conteúdo de hélio-3 no rególito lunar é de cerca de um grama por 100 toneladas de solo lunar. Portanto, para extrair uma tonelada desse isótopo, será necessário processar pelo menos 100 milhões de toneladas de solo lunar no local. No entanto, se todos os problemas com sua produção e uso puderem ser resolvidos, o hélio-3 será capaz de fornecer energia para toda a humanidade por milênios à frente. As reservas de água, que também estão contidas no solo lunar, também interessam aos cientistas.
O potencial científico da Lua ainda não está esgotado. Os especialistas ainda não sabem exatamente como o satélite terrestre se formou e a resposta a essa pergunta, obviamente, não está em nosso planeta. Além disso, a Lua parece ser uma excelente plataforma para a realização de observações astrofísicas, uma vez que não há atmosfera no satélite natural de nosso planeta. Tecnicamente, os telescópios podem ser instalados em sua superfície agora mesmo. Além disso, será mais conveniente monitorar asteróides da Lua, que podem representar um sério perigo para a Terra. E em um futuro muito distante, a humanidade será capaz de pensar em transferir todas as indústrias intensivas em energia para a Lua, o que ajudará a reduzir significativamente o volume de emissões industriais em nosso planeta.
Veículos de lançamento superpesados
No momento, a questão da necessidade de veículos de lançamento superpesados para voos à Lua permanece controversa. Alguém acredita que é impossível prescindir de mísseis capazes de transportar até 80-120 toneladas de carga útil, enquanto outros, ao contrário, consideram irracional a abordagem de criação de tais mísseis, justificando-se pela operação cara e manutenção do necessário a infraestrutura. Em qualquer caso, a cosmonáutica mundial pode fornecer a criação de tais foguetes. Há bastante experiência no seu desenvolvimento: são os foguetes porta-aviões soviéticos "N-1", "Energia", "Vulcan" e o americano "Saturn-5", "Ares V".
Foguete "Energia" com a espaçonave "Buran"
Atualmente, os Estados Unidos estão trabalhando em dois projetos de tais foguetes - o Sistema de Lançamento Espacial, cujo lançamento foi adiado e testado com sucesso pelo foguete privado Falcon Heavy. Na RPC, eles estão trabalhando na criação de seu próprio foguete superpesado "Grande 9 de Março", projetado para 130 toneladas de carga útil. Na Rússia, os mísseis da família Angara foram testados e os trabalhos estão em andamento no foguete superpesado Energia-5. Atualmente, não há escassez de espaçoportos para o uso de veículos de lançamento superpesados na Terra: Baikonur, Vostochny, Kuru na Guiana Francesa e Vandenberg na Flórida, 4 espaçoportos na China.
Está planejado que o primeiro lançamento do novo veículo de lançamento superpesado russo Energia-5 ocorra não antes de 2028, e o complexo de lançamento para ele no cosmódromo de Vostochny estará pronto em 2027. Isso foi relatado anteriormente pela agência TASS com referência a suas próprias fontes na indústria espacial e de foguetes. A plataforma de lançamento do novo foguete russo será construída de acordo com os princípios implementados para o veículo de lançamento da Energia Soviética em Baikonur (local # 250). É relatado que será um complexo de lançamento universal, a partir do qual veículos de lançamento Soyuz-5 de classe média e formações de dois, três ou cinco desses mísseis (para atingir cargas úteis diferentes) também podem ser lançados. É o princípio de combinar cinco mísseis que forma a base do novo foguete superpesado russo Energia-5.
Atualmente, os desenvolvedores russos estão trabalhando na criação de dois projetos de mísseis propostos para implementação - "Energia-5V-PTK" e "Energia-5VR-PTK" com uma massa de lançamento de 2368 e 2346 toneladas. Ambas as versões do veículo lançador serão capazes de lançar até 100 toneladas de carga em órbita terrestre baixa e até 20,5 toneladas de carga útil em órbita circunlunar - a massa da versão "lunar" da espaçonave da Federação em desenvolvimento.
A suposta vista do complexo de lançamento com o foguete Sistema de Lançamento Espacial
De acordo com os cálculos da Roskosmos, o desenvolvimento de um veículo de lançamento superpesado e a criação da infraestrutura necessária para seu lançamento no cosmódromo de Vostochny custará cerca de 1,5 trilhão de rublos. Além disso, Roskosmos afirmou anteriormente que não há necessidade de pressa para criar tais mísseis até 2030, uma vez que simplesmente não há cargas úteis para eles. Ao mesmo tempo, a RSC Energia anunciou anteriormente que a criação de um novo foguete superpesado russo seria 1,5 vezes mais barato do que a reprodução do veículo de lançamento Soviético Energia, cuja criação, junto com a espaçonave Buran, era a mais ambiciosa programa na história dos foguetes espaciais russos.
Estação orbital e bases lunares
Projetos de construção de estações habitáveis em sua órbita são considerados estágios intermediários na exploração lunar. Rússia, Estados Unidos e China já anunciaram a implementação de tais planos no período de 2025 a 2030. Não há nenhuma razão para duvidar que este projeto será implementado. A comunidade internacional possui atualmente uma vasta experiência na operação bem-sucedida da ISS. Anteriormente, os Estados Unidos e a Rússia concordaram em trabalhar juntos em uma estação tripulada quase lunar internacional, Deep Space Gateway. A UE, Canadá e Japão também estão trabalhando no projeto. A participação no programa e nos países do BRICS é possível. No âmbito deste projeto, a Rússia pode criar de um a três módulos para uma nova estação: uma eclusa e módulos residenciais.
A próxima etapa após a criação de uma estação habitada circunlunar poderia ser a criação de bases habitadas lunares. No satélite natural da Terra não há campo magnético e atmosfera, enquanto a superfície da Lua é continuamente bombardeada por micrometeoritos, e as quedas de temperatura em um dia chegam a 400 graus Celsius. Tudo isso faz com que a Lua não seja o lugar mais amigável para o ser humano. É possível trabalhar em sua superfície apenas em trajes espaciais e rovers lunares selados, ou enquanto estiver dentro de um módulo habitável estacionário equipado com um sistema de suporte de vida completo. Será mais conveniente implantar esse módulo nas proximidades do Pólo Sul de nosso satélite. É sempre claro aqui e há menos flutuações de temperatura. Prevê-se que, na primeira fase, robôs estarão engajados na montagem do módulo residencial. Depois que os voos tripulados para a Lua estiverem suficientemente desenvolvidos, a construção de um módulo lunar habitável se expandirá.
Conceito de base lunar
Os primeiros habitantes do nosso satélite irão primeiro implantar em sua superfície meios de comunicação com a estação orbital e a Terra, após o que começarão a lançar usinas baseadas em células a combustível ou fotocélulas flexíveis. Será necessário resolver as questões de proteção da base lunar de explosões solares e radiação cósmica. Para isso, está planejado cobri-lo com uma camada de regolito de um metro de comprimento, por exemplo, por meio da realização de explosões direcionadas, já que faz pouco sentido enviar caminhões basculantes e escavadeiras para a superfície lunar. As obras da Lua terão de se basear em tecnologias completamente diferentes: imprimir elementos estruturais em impressora 3D; usar módulos infláveis; crie materiais compostos a partir do solo lunar usando síntese de alta temperatura e sinterização a laser.
O módulo lunar residencial terá um sistema de abastecimento de água potável e oxigênio bem desenvolvido e uma estufa de vegetais será criada. A base lunar autossustentável será de importância fundamental. Só assim será possível reduzir o número de foguetes com várias cargas enviadas para a lua. No momento, não há obstáculos fundamentais para a colonização humana da Lua, mas a aparência da primeira base lunar habitada dependerá dos propósitos para os quais será projetada.
