Без атмосферной защиты

Проект перспективной окололунной станции Deep Space Gateway обрастает подробностями. Один из важнейших вызовов проекта – обеспечение радиационной безопасности экипажей станции во время продолжительных миссий за пределами защитной оболочки магнитосферы Земли
Без атмосферной защиты
В 2018 году должен быть определен технический облик Deep Space Gateway и участие каждой страны в проекте окололунной станции
Фотография: NASA

Третьего марта в Токио прошел второй Международный форум по освоению космоса. Одна из основных его задач — скоординировать действия в рамках уже реализуемых и перспективных проектов. Заключены важные договоры. Очередное соглашение подписали Китайская национальная космическая администрация (КНКА) и «Роскосмос». Документ предполагает взаимодействие в российском проекте по запуску орбитального космического аппарата «Луна-Ресурс-1» в 2022 году и китайской миссии на спутник нашей планеты, предполагающей посадку в область южного полюса Луны в 2023 году.

Делегация «Роскосмоса» во главе с генеральным директором Игорем Комаровым провела встречу и с партнерами по окололунной станции Deep Space Gateway (DSG). Представители «Роскосмоса», NASA и Европейского космического агентства обсудили концепцию DSG.

Согласно плану, оглашенному американским аэрокосмичеким агентством, перспективная станция будет состоять как минимум из четырех модулей. Они будут использоваться для жизни экипажей, генерации электричества, управления станцией, экспериментов, стыковки и выходов в открытый космос.

magnifier.png Игорь Комаров, глава «Роскосмоса»: «Вывод первых модулей Deep Space Gateway на орбиту возможен в 2024-2026 годах»

Игорь Комаров раскрыл некоторые подробности достигнутых ранее договоренностей: «На первом этапе будем строить орбитальную часть с дальнейшей перспективой применения отработанных технологий на поверхности Луны и впоследствии — Марса. Вывод первых модулей на орбиту возможен в 2024–2026 годах».

Напомним, что в 2024 году истекает срок эксплуатации нынешней международной станции, теоретически его могут продлить до 2028-го. После этого МКС планируют затопить в Тихом океане.

Уже известно, что в 2018 году должен быть определен технический облик Deep Space Gateway и участие каждой страны в проекте окололунной станции. Российский шлюзовый модуль, предназначенный для выхода в открытый космос, будет спроектирован под новые унифицированные стандарты — по напряжению в электросети и интерфейсам систем. Управление модулем будет вестись также через унифицированные системы. В российском плане-графике его запуск намечен на 2026 год.

Станция будет работать на высокоэллиптической лунной орбите с высотой в апогее 70 тысяч километров. Прежде обсуждались разные варианты, включая строительство DSG на низкой окололунной орбите. Однако позже был выбран вариант, который дает больше возможностей для исследования дальнего космоса, сохраняя возможность высадок на поверхность Луны. Длительность пилотируемых экспедиций на перспективную станцию может составлять от 30 до 360 суток. Полеты к ней будут проводиться раз в год.

МИТРОФАНОВ СЛВ.jpg
Руководитель отдела ядерной планетологии Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов
Фотография: expert.ru

Специалисты России и США планируют совместно разработать стандарты медицинского обеспечения людей в дальнем космосе. Двусторонняя комиссия начнет работу в конце 2018 года. За основу будут взяты нормы, которые сейчас применяются на МКС. Главная задача проекта — выявить угрозы для экипажа Deep Space Gateway, в первую очередь радиационные.

Ведь на борту DSG, в отличие от МКС, люди впервые в истории будут длительное время работать за пределами радиационного пояса Земли. При этом экипаж будет лишен возможности срочного возврата на Землю при нештатной ситуации.

Проблемы радиационной безопасности участников пилотируемых миссий на DSG со «Стимулом» согласился обсудить руководитель отдела ядерной планетологии Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов.

 Игорь Георгиевич, насколько серьезно стоит проблема радиационной безопасности для экипажей DSG?

— Разговор об окололунной станции стоит начинать именно с этого. Вопрос радиационной безопасности проработан еще недостаточно. Дело в том, что, как только мы улетаем за земную магнитосферу, на нас сразу же обрушиваются галактические, космические лучи и периодически облучают мощные солнечные события. Например, что касается полета на Марс, то сейчас очень многие специалисты говорят, что это вообще полет в одну сторону, обратно эти ребята живыми уже не прилетят.

magnifier.png Станция DSG будет работать на высокоэллиптической лунной орбите с высотой в апогее 70 тысяч километров. Это даст больше возможностей для исследования дальнего космоса, сохраняя возможность высадок на поверхность Луны

С Луной тоже все не так просто. Полетать-то там можно недели две. В общем-то, «Аполлон» и подтвердил, что ничего страшного, можно выбрать такой период времени, когда солнце спокойно, и быстренько слетать туда и потом вернуться. Но здесь-то речь идет о создании обитаемой станции, ведь у нас сейчас на МКС все время люди сидят, и они летают и по году, и больше. В случае МКС это не страшно, потому что радиационная защита магнитосферы очень хорошая, но перспективная станция будет работать за ее пределами.

Там нужно будет пересмотреть регламент работы, то есть это должны быть непродолжительные экспедиции. При этом нельзя забывать, что Солнце иногда взрывается неожиданно, то есть не всегда удается сделать недельный прогноз.

 Вы хотите сказать, что полностью защитить окололунную станцию не удастся?

— По крайней мере, сегодня не просматриваются способы абсолютной защиты. Ведь оболочка станции совсем тоненькая, толщина стеночек — пять-семь миллиметров. Чтобы сделать хорошую защиту, да еще не только от заряженных частиц, но и от нейтронов, которые они производят, надо увеличить толщину стенок в разы или предусматривать внутри станции какие-то убежища специальные для экипажа. Но все это драматическим образом увеличит вес станции.

 А в чем принципиальное отличие окололунной станции от МКС?

— Самое главное отличие заключается в том, что МКС летает вокруг Земли, на относительно низкой орбите, внутри магнитосферы, там достаточно хорошие условия с точки зрения радиационной безопасности, и вот за полтора часа этот огромный комплекс делает оборот вокруг Земли на высоте порядка 400 километров.

А Deep Space Gateway будет фактически межпланетным пилотируемым космическим комплексом. На некоторых фазах станция будет подлетать достаточно близко к Луне, на расстояние порядка сотен километров, тысячи километров, на других она будет улетать достаточно далеко, находиться от Луны и от Земли примерно на одинаковом расстоянии.

— Какой, по-вашему, должна быть стратегия освоения Луны?

—Луну надо осваивать, это ясно. Луна —наш космический континент, и человечество в итоге на Луне будет и будет ее использовать.

magnifier.png Чтобы сделать хорошую защиту, да еще не только от заряженных частиц, но и от нейтронов, которые они производят, надо увеличить толщину стенок в разы, или предусматривать внутри станции какие-то убежища специальные для экипажа

Но на современном этапе нужно разрабатывать системы автоматов, которые позволят туда летать, создавать какую-то инфраструктуру, может быть, готовить форпост, район для создания будущей базы, отрабатывать все технологии посадки, высокоточной посадки, и сделать там модули обитания. Причем на Луне это сделать с точки зрения радиации относительно просто, потому что слой реголита толщиной в метр уже предохранит человека, растение, даже электронику от воздействия галактических, космических лучей и солнечных вспышек.

Можно туда летать и людям, конечно, но это должны быть непродолжительные вахтовые экспедиции. За три дня всегда с Луны можно смыться, в конце концов, и вернуться на Землю. Но устраивать на орбите постоянно действующие станции, с моей точки зрения, неправильный путь. Нужно делать систему обитания на поверхности Луны. Можно создать радиационную защиту для этих модулей обитания. Может быть, даже там же использовать полезные ресурсы. Например, сейчас известно, что на Луне есть водяной лед, то есть можно не возить туда воду, как на МКС возят, а прямо там ее брать.

Так, что стратегически надо не болтаться вокруг Луны, а именно создавать сразу же транспортную систему для перелетов Земля —Луна, Луна —Земля.

Фотография: NASA // Станция Deep Space Gateway (DSG)
Станция Deep Space Gateway (DSG)
Фотография: NASA

 А сейчас какие-то конкретные планы уже есть у ключевых игроков?

— Американцы, к примеру, на Луне хотят закрепиться основательно. Наш спутник они постараются индустриализировать и коммерциализировать. То есть начать освоение, но при этом уже не за деньги NASA, а за деньги коммерческие. 

Вначале туда прилетят ученые, инженеры, и, конечно, они там останутся. Там можно будет построить, например, обсерваторию. Но впоследствии, как я понимаю, на этот плацдарм придет крупный бизнес.

 Страны уже договорились, как будут делить Луну?

 Основная точка зрения сейчас такая, что Луна должна быть похожа на Антарктиду. То есть это экстерриториальная территория, космический континент, на котором каждая страна, кто туда может долететь, или какая-то международная кооперация могут построить свои базы, создать свои какие-то исследовательские инфраструктуры.

magnifier.png Устраивать на орбите постоянно действующие станции, с моей точки зрения, неправильный путь. Нужно делать систему обитания на поверхности Луны. Можно создать радиационную защиту для этих модулей обитания

Но есть один интересный момент. Соединенные Штаты уже провозгласили, что те места посадки, которые были у «Аполлона» (там осталась посадочная ступень и так далее), они рассматривают как национальный парк. То есть ближе, чем на сколько-то метров, километров туда никто не должен соваться, потому что это некая уже национальная принадлежность. 

— И последний вопрос. Как нашей космонавтике живется в условиях американских санкций?

 Мой прибор, например, работает на марсоходе Curiosity, мы его делали, когда еще не было санкций. Это означает, что когда мы его создавали и конструировали, то выбирали к нему комплектацию такую, какую мы хотим. Нам, конечно, важна была цена, но нам не важно было, в какой стране тот или иной компонент был произведен. Мы закупали, получали, вставляли в свой прибор.

А потом ввели санкции, и нам перестали продавать комплектацию, которая произведена в США или в компаниях, которые аффилированы как-то с США. Тогда мы стали делать уже из другой комплектации, причем начала активно развиваться отечественная электронная база. И в тех приборах, которые сейчас у нас находятся в изготовлении, уже нет американских деталей.

Эти реалии, естественно, касаются и проекта Deep Space Gateway. Если Россия возьмет на себя какие-то обязательства, то та часть космического комплекса, за которую она будет отвечать, уже будет делаться с учетом этих санкций. Ясно, что мы всё будем разрабатывать уже на своей элементной базе.



Еще по теме