Maanverkenningsprogramma's, die halverwege de jaren zeventig gelijktijdig werden uitgefaseerd in de Sovjet-Unie en de Verenigde Staten, worden opnieuw populair en in trek. De maanrace, die lang geleden leek te zijn, komt weer in een stroomversnelling. Tegenwoordig zijn wetenschappers uit vele landen van de wereld ervan overtuigd dat de mensheid zich in dat stadium van haar ontwikkeling bevindt, dat in staat is de transformatie van de maan tot een buitenpost van de beschaving te verzekeren. Hiervoor hebben de leidende landen van de wereld alles wat ze nodig hebben: talloze ruimtehavens, maanrovers, modules die naar de aarde zijn teruggekeerd en zware lanceervoertuigen.
De twee belangrijkste vragen van het Lunar-programma in zijn moderne reïncarnatie zijn de volgende vragen: waarom hebben aardbewoners de maan nodig en welke technologieën zullen de mensheid helpen haar te koloniseren? Wetenschappers uit vele landen van de wereld zijn tegenwoordig op zoek naar het antwoord op deze vragen. Vandaag tonen Rusland, de VS, de landen van de Europese Unie, China, India en Japan interesse in de enige natuurlijke satelliet van de aarde. De maan werd opnieuw herinnerd in 2004, toen de Amerikaanse president George W. Bush de hervatting van het maanprogramma aankondigde. Later, in 2007 en 2013, stuurde China de orbitale en landingsmodules naar de maan. En in 2014 werden plannen voor de verkenning van de maan geuit door Dmitry Rogozin, die de functie van vice-premier van de Russische regering bekleedt.
Halverwege de jaren 70 van de vorige eeuw geloofde men dat vliegen naar de maan erg duur was, bovendien was het niet helemaal duidelijk waarvoor het diende. Tegenwoordig wordt de maan opnieuw relevant en lijken wetenschappers over de hele wereld antwoorden te vinden, waarvoor de hervatting van maanprogramma's noodzakelijk is. Ondanks het feit dat de politieke motivatie voor de verkenning van de maan nu ontbreekt, zijn er nieuwe prikkels ontstaan. De actualisering van de maanprogramma's na meer dan een halve eeuw vergetelheid kan bijvoorbeeld worden geassocieerd met het hoge technologische niveau van de huidige beschaving, die echt ambitieuze doelen nodig heeft voor verdere ontwikkeling. Dit proces kan ook worden geassocieerd met de ontwikkeling en vooruitzichten van particuliere ruimtevaart. Tegenwoordig is er in het arsenaal van de wereldruimte-industrie alles wat nodig is om de maan te "veroveren", het blijft alleen om de doelen en doelstellingen van de maanprogramma's nauwkeurig te bepalen.
De Russische ruimtevaartindustrie heeft uitgebreide ervaring met maanlanceringen, die eerder werd verzameld door Sovjet-ingenieurs en wetenschappers. Sovjet-ruimtevaartuigen waren de eersten die een zachte landing op de maan maakten, fotografeerden de achterkant van de natuurlijke satelliet van de aarde en namen monsters van de regolietbodem. 'S Werelds eerste rover die met succes opereerde op het oppervlak van een hemellichaam, algemeen bekend als "Lunokhod-1", is ook een verdienste van de Sovjet-kosmonautiek. De maanrover werkte van 17 november 1970 tot 14 september 1971 op het oppervlak van de satelliet.
Lunokhod-1
Vandaag zijn bemande vluchten naar de maan opnieuw opgenomen in de fundamenten van het staatsbeleid, meldt RIA Novosti. In het kader van het federale ruimteprogramma voor 2016-2025 werd het Luna-Globe-project ontwikkeld, dat de lancering van een reeks automatische stations naar een natuurlijke satelliet van de aarde omvat. De NGO Lavochkin voert momenteel dit project uit. President van de Russische Federatie Vladimir Poetin, die op 12 april 2018 het nieuwe Cosmos-paviljoen in VDNKh bezocht, merkte op dat het maanprogramma van het land zou worden geïmplementeerd.
Onmiddellijke plannen van het Russische maanprogramma
In de eerste fase van de implementatie van het Russische maanprogramma is het de bedoeling om in 2019-2025 vijf automatische stations naar de maan te lanceren. Alle lanceringen zijn gepland om te worden uitgevoerd vanaf de nieuwe Vostochny-cosmodrome. De studie van de maan door automatische stations impliceert de selectie van een locatie voor het uitbreiden van de menselijke aanwezigheid op een natuurlijke satelliet van de aarde. De ontvangen informatie over de benodigde middelen zou moeten helpen bij het bepalen van de locatie van de maanbasis.
In de eerste fase van de implementatie van het Russische maanprogramma werden de volgende wetenschappelijke taken gesteld: studie van de samenstelling van materie en de lopende fysieke processen aan de polen van de maan; studie van de eigenschappen van de exosfeer en de interactieprocessen van ruimteplasma met het oppervlak aan de maanpolen; onderzoek van de interne structuur van een natuurlijke satelliet van de aarde met behulp van de methoden van wereldwijde seismometrie; onderzoek naar ultrahoge energetische kosmische straling.
Op dit moment zijn de onmiddellijke plannen van Rusland om de maan te bestuderen met behulp van automatische stations als volgt:
2019 - de lancering van het Luna-25-ruimtevaartuig. De missie is om het maanoppervlak in het Zuidpoolgebied te bestuderen.
2022 - de lancering van het ruimtevaartuig Luna-26. Missie - studie op afstand van de maan, die communicatie biedt voor volgende maanmissies.
2023 - Lancering van 3 en 4 Luna-27-satellieten (hoofd- en reservelandingssondes). Missie - ontwikkeling van technologieën voor het creëren van een permanente basis op het maanoppervlak, studie van de regoliet en exosfeer van de maan.
2025 - de lancering van het ruimtevaartuig Luna-28. Missie - levering van thermostatische maanbodemmonsters aan het aardoppervlak, die zullen worden gewonnen door eerdere automatische stations, er kunnen ijskristallen in de monsters zitten.
Hoe de maan kan worden gebruikt
Veel wetenschappers geloven dat ruimte-uitbreiding een logische stap zal zijn in de verdere ontwikkeling van de mensheid. Vroeg of laat zal onze beschaving een stadium bereiken waarin het krap wordt op onze planeet en er behoefte zal zijn aan een overslagbasis op de maan, van waaruit het mogelijk zal zijn om gemakkelijk naar Mars of andere planeten van het zonnestelsel te gaan.
Experts associëren speciale hoop met de mogelijkheid om verschillende mineralen op de maan te ontginnen, waarbij helium-3 van allemaal wordt benadrukt. Deze substantie wordt nu al de energie van de toekomst en de belangrijkste schat van de maan genoemd. In de toekomst kan het worden gebruikt als brandstof voor thermonucleaire energie. Hypothetisch zou tijdens thermonucleaire fusie met de reactie van één ton van de stof helium-3 en 0,67 ton deuterium energie vrijkomen die overeenkomt met de verbranding van 15 miljoen ton olie (maar op dit moment is de technische haalbaarheid van een dergelijke reactie niet bestudeerd). Dit houdt geen rekening met het feit dat helium-3 op het maanoppervlak op de een of andere manier moet worden geëxtraheerd. En dit zal niet gemakkelijk zijn, want volgens studies is het gehalte aan helium-3 in de maanregoliet ongeveer één gram per 100 ton maangrond. Om een ton van deze isotoop te winnen, zal het daarom nodig zijn om ter plaatse minstens 100 miljoen ton maangrond te verwerken. Als echter alle problemen met de productie en het gebruik ervan kunnen worden opgelost, zal helium-3 in staat zijn om de hele mensheid voor millennia van energie te voorzien. De waterreserves, die zich ook in de maanbodem bevinden, zijn ook interessant voor wetenschappers.
Het wetenschappelijke potentieel van de maan is momenteel nog niet uitgeput. Deskundigen weten nog steeds niet hoe de satelliet van de aarde precies is gevormd en het antwoord op deze vraag ligt duidelijk niet op onze planeet. Ook lijkt de maan een uitstekend platform voor het uitvoeren van astrofysische waarnemingen, aangezien er geen atmosfeer is op de natuurlijke satelliet van onze planeet. Technisch gezien kunnen telescopen nu op het oppervlak worden geïnstalleerd. Het zal ook handiger zijn om asteroïden vanaf de maan te volgen, wat een ernstig gevaar voor de aarde kan vormen. En in de zeer verre toekomst zal de mensheid kunnen nadenken over het overbrengen van alle energie-intensieve industrieën naar de maan, wat zal helpen om het volume van industriële emissies op onze planeet aanzienlijk te verminderen.
Super zware draagraketten
Op dit moment blijft de kwestie van de noodzaak van superzware draagraketten voor vluchten naar de maan controversieel. Iemand is van mening dat het onmogelijk is om te doen zonder raketten die een laadvermogen van 80-120 ton kunnen dragen, terwijl anderen daarentegen de benadering van het maken van dergelijke raketten als irrationeel beschouwen en dit rechtvaardigen door dure bediening en onderhoud van de noodzakelijke infrastructuur. In ieder geval kan de wereldkosmonauten zorgen voor de creatie van dergelijke raketten. Er is genoeg ervaring in hun ontwikkeling: dit zijn de Sovjet draagraketten "N-1", "Energia", "Vulcan" en de Amerikaanse "Saturn-5", "Ares V".
Raket "Energia" met het ruimtevaartuig "Buran"
Momenteel werken de Verenigde Staten aan twee projecten van dergelijke raketten - het Space Launch System, waarvan de lancering werd vertraagd en met succes werd getest door de privéraket Falcon Heavy. In de VRC werken ze aan de creatie van hun eigen superzware raket "Great March 9", die in één keer is ontworpen voor 130 ton laadvermogen. In Rusland zijn raketten van de familie Angara getest en wordt gewerkt aan de superzware raket Energia-5. Er is momenteel geen tekort aan ruimtehavens voor het gebruik van superzware draagraketten op aarde: Baikonur, Vostochny, Kuru in Frans Guyana en Vandenberg in Florida, 4 ruimtehavens in China.
Het is de bedoeling dat de eerste lancering van het nieuwe Russische superzware draagraket Energia-5 niet eerder dan 2028 zal plaatsvinden, en het lanceercomplex ervoor op de Vostochny-cosmodrome zal in 2027 klaar zijn. Dit werd eerder gemeld door het TASS-bureau met verwijzing naar zijn eigen bronnen in de raket- en ruimtevaartindustrie. Het lanceerplatform voor de nieuwe Russische raket zal worden gebouwd volgens de principes die zijn geïmplementeerd voor het Sovjet Energia-lanceervoertuig in Baikonoer (locatie # 250). Naar verluidt zal het een universeel lanceercomplex zijn, van waaruit ook middelgrote Sojoez-5-lanceervoertuigen en formaties van twee, drie of vijf van dergelijke raketten (om verschillende nuttige ladingen te bereiken) kunnen worden gelanceerd. Het is het principe van het combineren van vijf raketten dat de basis vormt van de nieuwe Russische superzware raket Energia-5.
Momenteel werken Russische ontwikkelaars aan de creatie van twee raketprojecten die worden voorgesteld voor implementatie - "Energia-5V-PTK" en "Energia-5VR-PTK" met een lanceringsmassa van 2368 en 2346 ton. Beide versies van het lanceervoertuig kunnen tot 100 ton vracht lanceren in een lage baan om de aarde, en tot 20,5 ton nuttige lading in een cirkelvormige baan - de massa van de "maan" -versie van het Federatie-ruimtevaartuig dat wordt ontwikkeld.
Het vermeende uitzicht op het lanceercomplex met de Space Launch System-raket
Volgens de berekeningen van Roskosmos kost de ontwikkeling van een superzwaar draagraket en de aanleg van de nodige infrastructuur voor de lancering ervan op de Vostochny-kosmodrome ongeveer 1,5 biljoen roebel. Ook verklaarde Roskosmos eerder dat het niet nodig is om tot 2030 te haasten om dergelijke raketten te maken, omdat er simpelweg geen nuttige lading voor is. Tegelijkertijd kondigde RSC Energia eerder aan dat de creatie van een nieuwe Russische superzware raket 1,5 keer goedkoper zou zijn dan de reproductie van het Sovjet Energia-lanceervoertuig, waarvan de creatie, samen met het Buran-ruimtevaartuig, de meest ambitieuze was programma in de geschiedenis van Russische ruimteraketten.
Omloopstation en maanbases
Projecten voor de bouw van bewoonbare stations in zijn baan worden beschouwd als tussenstadia in de verkenning van de maan. Rusland, de Verenigde Staten en China hebben de uitvoering van dergelijke plannen in de periode van 2025 tot 2030 al aangekondigd. Er is geen reden om eraan te twijfelen dat dit project zal worden uitgevoerd. De internationale gemeenschap heeft momenteel een schat aan ervaring in de succesvolle operatie van het ISS. Eerder kwamen de Verenigde Staten en Rusland overeen om samen te werken aan een internationaal bemand station Deep Space Gateway dat bijna op de maan ligt. Ook de EU, Canada en Japan werken aan het project. Deelname aan het programma en de BRICS-landen is mogelijk. In het kader van dit project kan Rusland één tot drie modules maken voor een nieuw station: een sluis en woonmodules.
De volgende fase na de creatie van een rond de maan bewoond station zou de creatie van door de maan bewoonde bases kunnen zijn. Op de natuurlijke satelliet van de aarde is er geen magnetisch veld en geen atmosfeer, terwijl het oppervlak van de maan continu wordt gebombardeerd door micrometeorieten en temperatuurdalingen in één dag 400 graden Celsius bereiken. Dit alles maakt de maan niet de meest mensvriendelijke plek. Het is alleen mogelijk om aan het oppervlak te werken in ruimtepakken en verzegelde maanrovers, of in een stationaire bewoonbare module die is uitgerust met een compleet levensondersteunend systeem. Het is het handigst om zo'n module in de buurt van de zuidpool van onze satelliet te plaatsen. Het is hier altijd licht en er zijn minder temperatuurschommelingen. Het is de bedoeling dat in de eerste fase robots worden betrokken bij de montage van de woonmodule. Nadat de bemande vluchten naar de maan voldoende ontwikkeld zijn, zal de bouw van een bewoonbare maanmodule uitbreiden.
Maanbasis concept
De eerste bewoners van onze satelliet zullen eerst aan de oppervlakte communicatiemiddelen inzetten met het orbitaalstation en de aarde, waarna ze energiecentrales lanceren op basis van brandstofcellen of flexibele fotocellen. Het zal nodig zijn om de problemen uit te werken om de maanbasis te beschermen tegen zonnevlammen en kosmische straling. Om dit te doen, is het de bedoeling om het te bedekken met een meter lange laag regoliet, bijvoorbeeld door gerichte explosies uit te voeren, omdat het weinig zin heeft om dumptrucks en graafmachines naar het maanoppervlak te brengen. De bouw op de maan zal gebaseerd moeten zijn op totaal andere technologieën: structurele elementen printen op een 3D-printer; gebruik opblaasbare modules; maak composietmaterialen van maangrond met behulp van synthese op hoge temperatuur en lasersinteren.
De residentiële maanmodule zal een goed ontwikkeld drinkwater- en zuurstoftoevoersysteem hebben en er zal een groentekas worden gecreëerd. Een zelfvoorzienende maanbasis zal van cruciaal belang zijn. Alleen op deze manier zal het mogelijk zijn om het aantal raketten met verschillende ladingen die naar de maan worden gestuurd te verminderen. Op dit moment zijn er geen fundamentele obstakels voor de menselijke kolonisatie van de maan, maar hoe de eerste bewoonde maanbasis er uiteindelijk uit zal zien, hangt af van de doeleinden waarvoor deze zal worden ontworpen.
