Почему землянам сейчас так важно изучать Луну?

Директор института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН Эрик Галимов рассказал о том, почему так важно осваивать Луну, как правильно использовать лунный потенциал и гелий-3, и кто и зачем участвует в соревновании по освоению космоса.

- Почему сейчас так важно изучать Луну?

- Мы живём не просто на Земле,  мы живём в системе Земля-Луна.  Сегодня Луна представляет собой приблизительно такой же объект, как, скажем, в 15-16 веках была для европейцев Северная Америка… Сегодня для того, чтобы уже на хорошо геологически исследованной Земле что-то прогнозировать, говорить о новых возможностях, нужны исследования планетарного масштаба, исследования, связанные с пониманием эволюции процессов. Нужно знать, с чего всё началось, как возникали на Земле континенты, океан, атмосфера. Мы не можем этого сказать, изучая только Землю, потому что на Земле стёрты первые 500-600 миллионов лет её истории. Почему проблема происхождения жизни так сложна для нас? Потому что мы просто не представляем, на какой сцене это происходило, как выглядела Земля в то время. А вот Луна, которая является сестрой Земли, следы этого времени сохранила.



– Как человечество может использовать лунный потенциал?

– Вот мы говорим об астероидной опасности. Луна фактически наш форпост для предупреждения астероидной опасности, поиска и расчёта траекторий таких опасных объектов. Средства предотвращения этой опасности – а  это должны быть какие-то очень мощные устройства – также должны быть вынесены на Луну. Во-первых, это делает быстрым запуск, который сделать с Земли гораздо сложнее. Во-вторых, если вы используете, например, атомный заряд, то подвергаете определённому риску Землю, поскольку есть возможность аварии и т.д...  А если вы делаете это  с обратной стороны Луны, то даже в случае аварии  Земле ничего не грозит. Луна должна стать космодромом, который обеспечит дальнейшее активное  изучение планетной системы. С Земли поднимать космический аппарат  всегда очень дорого, это требует огромных объёмов топлива, мощнейших ракетных двигателей. А с Луны это сделать относительно легко. Но для этого на Луне нужно развернуть промышленное производство. На Луне много титана, много железа. Возить на Землю бесполезно –  дорого обойдётся. А вот на Луне выплавлять металл можно и нужно, построить автоматические заводы, которые будут изготавливать корпуса ракет, всякие массивные детали. Туда нужно будет доставлять с Земли только высокотехнологичные элементы. Будущее земной энергетики я связываю с доставкой с Луны гелия-3 и использованием его в земных термоядерных станциях. Для выделения гелия-3 потребуется перерабатывать огромные массы лунной почвы. При этом помимо гелия-3 в гораздо больших количествах будут выделяться углерод, водород, кислород, которые можно использовать для производства  ракетного топлива и окислителя. Нужно вообще сориентировать хозяйственный менталитет человека совершенно по-другому. Луну следует присоединять к хозяйственному обороту Земли.

– С чего, по вашему мнению, стоит начать освоение Луны?

– Я думаю, что начать нужно с геологической разведки, получения подробных карт распространённости разных элементов, геофизического изучения внутреннего строения Луны, бурения. Затем – организация лунных баз и осуществление пилотных проектов, подготавливающих практическое освоение Луны. В конечном счете – развёртывание на Луне горнодобывающей промышленности, сравнимой по масштабам с земной. Гигантская земная промышленность, связанная с добычей нефти, газа, угля, урана должна быть замещена лунной индустрией, в том числе производящей гелий-3 в количествах, достаточных, чтобы снабжать энергией Землю… Перевозить гелий-3 –  не проблема, потому что несколько десятков тонн обеспечат энергией земные потребности. Но добыть эти тонны, сконцентрировать в сжиженном виде – это задача сверхсложная, и на её решение потребуется не одно десятилетие…Луна представляет собой для нашего будущего очень важный источник ресурсов. Эти ресурсы имеют разные назначения и разный способ потребления. В их числе особое место занимает гелий-3. Вообще термоядерный процесс и термоядерная энергия – это, безусловно, будущее.

– В чём принципиальная выгода использования гелия-3?

– Главное преимущество состоит в том, что, как ни удивительно, ядерная реакция с гелием-3 не связана с образованием большого количества радиоактивных материалов, то есть она экологически чистая. Практически отсутствует основная проблема атомной энергетики – необходимость массового захоронения радиоактивных отходов, опасность радиоактивного заражения среды в случаях аварий. В отличие от ограниченных земных источников урана, угля, не говоря уже о близких к исчерпанию нефти и газа, запасов гелия-3 на Луне хватит на тысячелетия. Ну, и наконец, это самый эффективный источник энергии. Энергетический выход одной тонны гелия-3 эквивалентен 20 миллионам тонн нефти. Решаются две важнейшие задачи одновременно: обеспечение энергией и сохранение среды обитания человека на Земле. Мы уже знаем, какой вред приносит человеческая деятельность, а когда речь идёт об энергии, то с экологией возникают особенно большие проблемы. Гелий-3 – это чистая энергия, очень концентрированная, и в то же время от него практически ничего не нарушается в среде. Так что если выйти на такой уровень, это решает проблемы энергетики на века.

– Чего сейчас не хватает учёным, чтобы начать работу с гелием-3 на промышленном уровне?

– Это задача не столько учёных, сколько задача организации и управления. Добыча гелия-3 на Луне требует промышленного освоения Луны. А это означает определённые приоритеты в долговременном планировании космической деятельности. Человечество ещё не овладело управляемым термоядерным синтезом даже в наиболее простом его "водородном" варианте. Термоядерная реакция с гелием-3 требует ещё более жестких условий. Кажется, практически мы страшно далеки от возможностей реализации проекта "Гелий-3". Однако термоядерный реактор на водороде (международный проект ITER) скоро вступит в действие. Для того, чтобы прийти к этому, нужно было решить очень много технических задач. Люди научились контролировать процессы, протекающие при температуре, превышающей миллион градусов. Полстолетия назад мы имели дело с температурами, не превосходящими десятка тысяч градусов, то есть мы уже увеличили свои возможности на два  порядка … Теперь нужно ещё в три раза увеличить, чтобы достичь условий протекания ядерной реакции с участием гелия-3. Значит, считайте, на это понадобятся какие-то десятилетия. Физических ограничений нет. Считается, что это вопрос инженерных решений, а воплощение сложных инженерных решений требует заинтересованности со стороны общества и поддержки со стороны власти. Гелий-3 в достаточных количествах имеется только на Луне. Луну мы всё ещё воспринимаем как удалённое космическое, полёт к которому уникален и требует  героических усилий.  А разработка гелия-3 требует переработки миллионов кубических метров лунного грунта. Но и здесь нет физических ограничений. Речь идёт лишь об инженерных решениях.  На Луну мы уже умеем летать. Это реальность. Есть космодромы,  ракеты, системы управления, обученные кадры, всё то, что называют инфраструктурой. Необходимо только во много раз удешевить и упростить трафик на Луну. Чтобы был не один запуск на Луну в несколько лет, как сейчас, а несколько запусков в год, потом десятки, может быть, сотни. Это очень долговременный проект. Не нужно относиться к этому легкомысленно. Не нужно сейчас бросаться завозить гелий-3 с Луны. Это только компрометирует идею. Это проект, устремлённый в будущее. Если бы кто-то в середине 19-го века говорил о том, что надо работать над теорией воздухоплавания и конструировать самолеты, ему сказали бы: "О чём он говорит? Мы ещё лошадей накормить как следует не можем", а многие авторитетные учёные говорят, что аппараты тяжелее воздуха  никогда не будут летать. Сегодня мы можем сказать, что гелиево-термоядерная энергетика не только физически и  технически возможна, но и неизбежна в силу трёх доминирующих причин: 1) энергетической эффективности  2) экологичности  3) практической неисчерпаемости источника.

–  Насколько жёсткое международное соперничество идёт в плане освоения космоса?

 – У нас был колоссальный задел.  А китайцы были страшно далеки от нашего уровня. Казалось,  когда они ещё достигнут его! Но они очень быстро прошли этот путь и продолжают идти. Они действительно ведут свою нацию к достойному её положению в мире. Американцы тоже активны, но они взваливают на себя очень много задач и не всё поспевают сделать. Но, конечно, у них возможности очень большие. Когда они концентрируются на чём-то, то очень быстро достигают результатов. А соревнование неизбежно, оно всегда происходит. Ведь здесь речь же идёт не только о фундаментальной науке и передовой технологии.  Речь идёт о вещах, тесно связанных с национальной безопасностью. В такой области отставать нельзя.

– В чём вы видите основные причины нашего отставания в космической гонке?

  – В 2009 году я написал книгу "Замыслы и просчёты. Фундаментальные космические исследования в России. Двадцать лет бесплодных усилий". Там я подробно и документально проанализировал причины нашего отставания. Названы были конкретные неудачные решения и имена. Книгу читали. Она быстро разошлась. В 2011 году вышло второе издание. Только читали её, видно, не те, кто принимает решения. Потому что никаких изменений в лучшую сторону не произошло. А причина проста -некомпетентность. До 2000-х главная ошибка была в недооценке отрасли, в том числе её научной составляющей, которая могла бы стать локомотивом развития высокотехнологичной экономики. В начале 2000-х годов финансирование значительно возросло, но к тому времени уже появились кадровые проблемы, в том числе в руководящей сфере космической отрасли и науки. Эти проблемы не были правильно решены. В результате деградация не была остановлена. Теперь многое утрачено, многое нужно начинать заново.
Вот пример неразумного решения. Проект доставки вещества со спутника Марса Фобоса – проект "Фобос-Грунт". Этот проект имел научное значение, соизмеримое с научным значением всей  американской программы исследования Марса, на которую американцы потратили неизмеримо больше средств. Проект отодвигали, затянули, в конечном счёте плохо подготовили. В 2011 году, наконец, произвели запуск. Неудачно. И проект сразу списали. Американцы, если теряют космический аппарат, запускают снова, этот или аналогичный. То же самое делали мы в 60-х. Аппарат на Луну запускаем. Если запуск неудачный, в этом же году летит следующий аппарат. Если надо, ещё один, пока не достигнем цели. А у нас совершеннейшая нелепость. Огромная работа была сделана, чтобы выполнить проект, создать космический аппарат. Он же задублирован, аппарат не делается в одном экземпляре… Можно было подготовить его запуск к следующему орбитальному "окну" к Марсу в 2013 году. Ничего подобного! Всё это забросили. Кто-то кабинетно поступает так, как ему заблагорассудится, некомпетентные люди управляют делом сплошь и рядом. Поэтому, когда мне говорят "Давайте следующий план на 40 лет", я больше не могу вообще слышать об этих планах, ни один из которых не исполняется. Давайте исполним хотя бы что-нибудь и потом на этой базе построим дальнейшие планы.