Программа «Артемида»: лунная база NASA, еда на 3D-принтере и добыча гелия-3
- Подписаться на
источники Google
Человечество возвращается на Луну — уже не ради короткого визита, а с планами остаться. Как NASA планирует освоение Луны, какие исследования ждут астронавтов и зачем человечество вновь отправляется к спутнику Земли, читайте в материале корреспондента агентства «Минск-Новости».
Фото носит иллюстративный характер, создано ИИ, magnific.com
История символических близнецов из космоса
Человеку нужен человек, мужчине — женщина, а Аполлону — Артемида. И речь сейчас пойдет не о заезженной игре в психологию или мифологии, а о серьезной космической программе агентства NASA. Миссия «Аполлон-8», состоявшаяся в конце 1968 года, стала одним из важнейших шагов в истории космонавтики. Корабль провел на орбите Луны около 20 часов, совершив 10 витков. В это время астронавты вели прямую телетрансляцию, которую смотрели миллионы людей на Земле.
Однако если «Аполлон» был разовой политической демонстрацией силы во время холодной войны, то его символическая сестра-близнец намерена закрепить присутствие человека в космосе. Спустя почти 50 лет, в мае 2019 года, NASA официально объявило о запуске программы «Артемида».
Амбициозные планы программы заключались в следующем:
- постоянное присутствие человека на Луне;
- строительство технологической базы;
- проведение научных исследований и открытие новых знаний;
- поиск и добыча воды: на Южном полюсе Луны находятся значительные запасы водяного льда;
- подготовка к полету на Марс;
- создание космической экономики.
Фото NASA/MSFC
Что такое программа «Артемида», и как будет устроена космическая база
Лунная база «Артемида» (Artemis Base Camp) должна стать первым постоянным передовым постом человека на другом небесном теле. Ее строительство предварительно планируется начать с миссии «Артемида-V». Установка лагеря предполагается в районе Южного полюса Луны, а сам комплекс будут создавать поэтапно: отдельные модули и оборудование доставят грузовые аппараты.
Расположение базы выбрано неслучайно: в затененных участках глубоких кратеров Южного полюса находятся значительные запасы льда. Его планируют добывать, очищать и использовать для получения питьевой воды, кислорода для дыхания и водорода, который в перспективе может применяться в качестве ракетного топлива. Кроме того, отдельные участки лунной поверхности получают солнечный свет (80-90 %). Это позволит использовать солнечные панели для энергоснабжения базы.
Когда NASA планирует построить базу на Луне?
| Фаза | Сроки | Планируемые исследования |
| Фаза 1: Разведка | 2026–2029 гг. | Более 20 роботизированных миссий доставят первые грузы, легкие луноходы и дроны-разведчики (программа MoonFall). Первая высадка людей ожидается не ранее 2028 года |
| Фаза 2: Инфраструктура | 2029–2032 гг. | Доставка тяжелых Инфраструктура грузов, запуск больших луноходов, развертывание первых систем связи и энергообеспечения |
| Фаза 3: Постоянный лагерь | 2032–2036 гг. | Сборка полноценного жилого комплекса, лагерь запуск ядерного реактора и переход к регулярным длительным сменам экипажей |
Первым элементом инфраструктуры станет стационарный жилой модуль (Foundation Surface Habitat — FSH). Это основной жилой комплекс на Луне, рассчитанный на одновременное пребывание четырех астронавтов сроком до двух месяцев. На первых этапах экипажи будут прибывать на лунную поверхность посменно — примерно на 30–60 дней.
Жилой модуль оснастят системами жизнеобеспечения: генерацией кислорода, переработкой воды, защитой от жесткого радиационного излучения и резких перепадов температуры.
Более мобильным вариантом жилья для двух человек станет герметичный луноход-дом (Pressurized Rover), создаваемый совместно с японским космическим агентством JAXA. В нем астронавты смогут перемещаться на сотни километров без скафандров в течение нескольких дней и комфортнее исследовать окрестности Южного полюса.
Будет и транспорт без герметичной кабины — открытый багги (Lunar Terrain Vehicle), предназначенный для быстрых поездок недалеко от базы.
Фото носит иллюстративный характер, создано ИИ, magnific.com
Вакуумная сушка, реторт-пакеты и 3D-печать еды
Одна из самых сложных задач для NASA — обеспечить астронавтов полноценным питанием. Рацион лунного лагеря предположительно будет сочетать привычные космические пайки с технологиями выращивания продуктов непосредственно на месте. Основу составят продукты, подвергнутые замораживанию и вакуумной сушке, а также готовые блюда в реторт-пакетах. В жилом модуле планируют развернуть мини-теплицы, где будут выращивать богатые витаминами культуры: листовой салат, шпинат, капусту кейл, редис, помидоры черри и даже клубнику. Растения будут получать питательные вещества при помощи гидропоники — в водном растворе без почвы — или аэропоники, при которой корни находятся в воздухе и опрыскиваются питательной смесью. Искусственное светодиодное освещение позволит поддерживать необходимые условия для роста растений даже в суровой лунной среде.
Как будут питаться астронавты на лунной базе?
Ключевой технологией для создания мясных продуктов в будущем может стать (внимание!) 3D-печать еды. В условиях космоса такой подход способен решить сразу несколько проблем: ограниченный срок хранения продуктов, разнообразие рациона и нехватку свободного места. С помощью специальных принтеров можно будет создавать аналоги стейков и куриного филе из растительного белка, грибного мицелия и других компонентов. В перспективе для производства пищи могут использоваться и белки, выращенные микроорганизмами с применением углекислого газа, который выдыхают сами астронавты.
Планируемые исследования на лунной станции
После завершения строительства базы «Артемида» (Artemis Base Camp) Луна наконец станет площадкой для более подробного изучения. Возможно, именно она поможет ученым приблизиться к разгадке тайн происхождения нашей планеты.
Дело в том, что около 4,5 млрд лет назад ранняя Земля столкнулась с планетой Тейя. Удар оказался настолько мощным, что Тейя была практически разрушена, а из мантии Земли в космос выбросило колоссальный объем расплавленной породы. Эти обломки смешались на орбите и, согласно современным моделям, сформировали Луну.
Одним из ученых, предложивших эту версию происхождения спутника Земли, был астроном Уильям К. Хартманн. В 1970-х годах он вместе с Дональдом Дэвисом разработал современную модель гигантского столкновения.
— Действительно, результаты программы «Аполлон» показали, что эта пара связана более тесно, чем считалось ранее. Программа впервые связала историю Луны с историей Земли. Она показала нам, что мы живем в системе — системе Земля — Луна, — сказал Уильям Хартманн из Института планетологии в Тусоне, штат Аризона.
Чтобы подробнее изучить происхождение Луны, ее поверхность и ресурсы, NASA планирует провести целый ряд исследований. Они будут разделены на несколько направлений.
Фото носит иллюстративный характер, pixabay.com
Планы по исследованию Луны
| Направление исследований | Подробности |
| Космическая радиация | Сбор образцов грунта из глубоких кратеров, поиск древнейших пород для раскрытия тайн столкновения Земли и Тейи |
| Поиск и добыча ресурсов | Анализ запасов водяного льда на Южном полюсе, отработка технологий плавки льда для получения воды, кислорода и ракетного топлива |
| Астрономия с обратной стороны | Установка радиотелескопов на Луне, где нет помех от земной атмосферы и цивилизации, для наблюдения за далеким космосом |
| Космическая биология | Изучение влияния длительной лунной радиации и пониженной гравитации — около одной шестой земной — на организм человека и растения в теплицах |
| Подготовка к полету на Марс | Проверка работы скафандров, ядерных мини-реакторов, роверов-домов и 3D-печати из реголита перед отправкой первой миссии на Марс |
Зачем добывать гелий-3 на Луне?
Однако главной экономической мотивацией лунной гонки может стать гелий-3. Этот изотоп рассматривается как потенциальное топливо для термоядерной энергетики. В теории реакция с его участием способна дать большое количество энергии при значительно меньшем количестве вредных выбросов.
По оценкам ученых, в поверхностном слое Луны могут находиться значительные запасы гелия-3. Теоретически около 25 тонн этого вещества могли бы обеспечить всю энергетику США или Европы в течение целого года. Однако пока все же речь идет именно о перспективной технологии, а не о готовом источнике энергии.
Добыть гелий-3 будет совсем непросто. Чтобы получить всего 1 грамм, придется переработать огромное количество лунного реголита, нагрев его примерно до 600 °C. Поэтому для промышленной добычи потребуются полноценные роботизированные комплексы прямо на Луне. Подобная инфраструктура, по оптимистичным прогнозам, может появиться не раньше 2040–2050-х годов.
Фото magnific.com
Перспектива
Ближе к 2035–2036 годам NASA планирует постепенно расширять лунную инфраструктуру. Вместо редких экспедиций речь пойдет о регулярных визитах примерно раз в полгода, новых жилых и исследовательских модулях и энергетической системе. Она позволит базе работать практически самостоятельно. В перспективе на Луне смогут одновременно находиться более крупные международные команды.
Человечество продолжает приоткрывать занавес тайны всеобъемлющего космоса — смотреть в будущее и, главное, действовать. Международная программа «Артемида» становится еще одним шагом к неизведанному — такому далекому, но одновременно удивительно близкому. Ведь исследование космоса — это не только попытка узнать, что находится за пределами Земли. Это еще и возможность лучше понять самих себя, историю нашей планеты, добыть новые ресурсы, которыми человечество сможет воспользоваться в будущем. И, возможно, именно Луна станет тем местом, откуда мы сделаем следующий шаг еще дальше — навстречу Марсу и новым открытиям.
Почему космическая программа NASA называется «Артемида»?
Когда будет следующая миссия NASA к Луне?
Когда NASA планирует начать строительство лунной базы?
Почему Луну считают возможным «обломком» Земли?
Зачем добывать гелий-3 на Луне?
Как будут питаться астронавты на лунной базе?
Как люди будут жить на Луне?
