Чому колонізувати Місяць – простіше, ніж заселити Марс, і як це планує зробити Джеф Безос

У майбутньому людство неминуче постане перед проблемою нестачі енергії, тож нам доведеться обирати шлях – нормувати споживання та боротися з нагальними проблемами тут, на Землі, або ж почати колонізувати Сонячну систему з її неосяжними запасами ресурсів. Керівник компанії Blue Origin Джеф Безос вважає, що слід наважитися та обрати другий варіант.

Днями приватна американська аерокосмічна компанія мультимільярдера та власника Amazon Джефа Безоса показала перший повномасштабний макет свого нового місячного космічного корабля Blue Moon (Блакитний Місяць).

"Це неймовірний апарат, і він полетить на Місяць", – зазначив Безос.

Який він – Blue Moon?

Апарат дещо нагадує пілотований модуль місії Аполлон-11, яка майже півстоліття тому вперше доставила людей на поверхню Місяця. Проте в ньому з’явилось чимало технологій нової епохи. Безос презентував посадковий модуль, здатний в автоматичному режимі доставляти на місячну поверхню великі вантажі та роботів. Також Blue Moon зможе з легкістю доставити на Місяць екіпаж людей. Для цього до апарата необхідно буде приєднати капсулу.

Легендарний Аполлон-11, з якого Ніл Армстронг зробив перший крок на супутник Землі, був значно меншим за розробку Blue Origin. Вага сучасного апарата з повним баком палива становитиме близько 15 тонн або 3,2 тонни без пального.

Широка верхня палуба Blue Moon обладнана універсальними кріпленнями та рухомою платформою, призначеною для автоматичного завантаження та розвантаження вантажів. Інженери також зробили відсіки для чотирьох місяцеходів, які можуть опускатися на поверхню таким самим чином.

Оскільки на Місяці поки що немає нічого схожого на земну GPS систему, орієнтуватися корабель буде за допомогою зоряної карти. Інший візуальний сканер – LIDAR – буде допомагати йому при посадці, використовуючи детальну мапу місячної поверхні.

"Корабель використовує реальний місячний ландшафт як дороговкази", – пояснює Безос.

Вчитися розрізняти особливості місячної поверхні Blue Moon буде за допомогою машинного навчання. Крім того, на кораблі буде встановлено сучасні засоби зв’язку з Землею – лазерний гігабітний канал та додатковий десятимегабітний модуль радіозв’язку.

Орієнтуватися корабель буде за допомогою зоряної карти.

Blue Moon навіть зможе випускати на орбіті Місяця штучні супутники та CubeSats. Подібна мережа, певно, стане в пригоді, коли активність місячних астронавтів докорінно змінить ландшафт супутника, та забезпечить надійні канали комунікації.

Про новий двигун BE-7

Новий місячний корабель потребує нових двигунів: BE-7 має стати невіддільною частиною місячного посадкового модуля Blue Moon.

У якості палива BE-7 буде використовувати рідкі водень та кисень. BE-7 також має друковані деталі та буде здатний розвивати тягу  4,5 тонни. Перші гарячі випробування нового двигуна заплановані на літо 2019 року.

Чому саме водневий двигун? Річ у тім, що суміш водню та кисню створює дуже ефективну реактивну тягу. В перспективі водень та кисень можна буде отримувати за допомогою електролізу води на Місяці та інших тілах Сонячної системи, наприклад, поясі астероїдів.

На водні також будуть працювати посадкові двигуни Blue Moon. Частина водню буде направлятись для охолодження баків з рідким киснем, а далі – в акумулятор для живлення паливних комірок. В останніх буде відбуватись хімічна реакція з’єднання молекул 2H2 + O2 та обміну електронами, яка генерує електричну енергію. А електричного живлення кораблю буде потрібно чимало, особливо в період холодної місячної ночі, яка триває на супутнику два тижні. У повній темряві традиційні для космічних апаратів сонячні панелі виявилися би практично безпорадними.

Чому Місяць?

Натякаючи на амбітні плати іншого підприємця та керівника компанії SpaceX Ілона Маска з підкорення Червоної планети, Безос скептично говорить про Марс. Подорож до Місяця займає усього три дні, у той час як політ до Марса і назад з обмеженим часовим вікном може затягнутися на роки. Така складність пов’язана з рухом Землі та Марса навколо Сонця власними орбітами з різною швидкістю, тож запуски місій мають відбуватися у час, коли траєкторія руху ракети-носія буде найоптимальнішою.

З Місяцем усе інакше – він поряд, і ми можемо повернутися на Землю, коли цього забажаємо. Крім цього, на Місяці повно води. Водяна крига зберігається у тіні кратерів та на полюсах, і навіть під шаром місячного ґрунту в різних частинах супутника. З потрібною інфраструктурою ми зможемо використовувати електроліз для отримання пального на першій місячній базі, заправляти кораблі для виходу на орбіту та зворотної подорожі на Землю.

Ще одна перевага Місяця – його гравітація у шість разів менша за Земну. Слабкіша гравітація вимагає меншої тяги та швидкості для ракет-носіїв, яким потрібно вирватися з гравітаційного поля космічного тіла. В таких умовах “підйом” ресурсів з поверхні Місяця вимагатиме у 24 рази менше енергії в порівнянні з запусками з Землі. Людство отримає змогу розбудовувати космічну інфраструктуру з мінімальними витратами на доставку потрібних матеріалів у космос.

Велика ракета Blue Origin

Поки SpaceX проводив запуски власної “важкої” ракети Falcon Heavy, інженери Blue Origin працювали над розробкою двоступеневої ракети New Glenn.

Хоча вона була розроблена для виведення на орбіту корисних вантажів, у першу чергу ракета призначається для транспортування людей. Її перший запуск ми маємо побачити вже у 2021 році.

Тим часом керівник NASA Джим Брайдстін цими днями анонсував назву нової місячної місії  – “Артеміда”, на честь богині Місяця та сестри Аполлона у грецькій міфології. У NASA ще не визначились з тим, який саме космічний корабель буде обраний для майбутньої місії на Місяць. Blue Moon є досить сильним претендентом. Інша американська компанія Lockheed Martin також заявила про наміри розробити корабель для посадки на Місяць.

Хто буде першим – покаже час.