Базы на ночном светиле построят в пещерах. И это не фантастика, а необходимость!
В ночь с воскресенья человечество усиленно разглядывало ночное светило: как же, суперлуние! Луна максимально приблизилась к нам (на какие-то 356 896 км), выглядела на 16% больше и на 30% ярче обычного. Но у российских специалистов особенный взгляд на спутник Земли: в уже заявленной космической программе на ближайшее 20-летие — создание обитаемой лунной базы. Россия собирается построить ее уже в 2030-2032 годах. А обживать лунный комплекс начнут уже наши современники — возможно, кто-нибудь из нынешних студентов...
А возможно, и кто-то из молодых космонавтов, тренирующихся сейчас в Звездном городке, в Центре подготовки, — интригует один из авторитетных специалистов космической отрасли. — Вот, смотрите список отряда: Сергей Кудь-Сверчков, 30 лет, окончил с отличием Бауманку, работал в «Энергии». Иван Вагнер, 29 лет, выпускник Балтийского технического университета, инженер-конструктор. Николай Тихонов, 32 года, увлечен космосом, еще студентом МАИ прошел медицинское освидетельствование для поступления в отряд космонавтов. Денис Матвеев, 31 год, после окончания Бауманки пришел работать в Центр подготовки в Звездном. Все, заметьте, с техническим образованием. Талантливые, целеустремленные, физически крепкие молодые ребята. Они, конечно же, будут участвовать в обычных орбитальных полетах, но дальний прицел здесь очевиден — полетят в 2028-2030 годы, когда начнутся облеты Луны без высадки на ее поверхность. Или в период после 2030-го, работая уже непосредственно на поверхности Селены. Для таких сложных экспедиций требуются, по мнению медиков, опытные космонавты зрелого возраста: 45-50 лет. И любой из названной четверки, если не случится чего-то непредвиденного, подойдет для этой миссии и по возрасту, и по накопленному к тому времени опыту...
Все так. Но на пути создания обитаемых лунных баз предстоит преодолеть самую серьезную и трудную проблему. Речь не о технике, а о том, как найти действенную защиту от радиации. Казалось бы, большой опасности она не представляет. Американские астронавты, побывавшие на Луне, получили за весь полет, длившийся 8-12 суток, сравнительно небольшие дозы: от 1,6 до 11,4 миллизиверта (мЗв). Для сравнения: в течение полугодового полета на Международной космической станции суммарная доза для каждого члена экипажа составляет от 80 до 140 мЗв, то есть во много раз больше. И ведь ничего, нормально летают космонавты и астронавты. Стоит ли в таком случае беспокоиться о лунных экспедициях?
Еще как стоит! Потому что американским астронавтам просто повезло. Спускаемый аппарат корабля «Аполлон-16» с экипажем вернулся на Землю в апреле 1972-го, а к новому старту на Луну готовился «Аполлон-17». И в этой временной паузе случилось масштабное природное ЧП. В августе произошла никем не прогнозируемая мощнейшая солнечная вспышка, следствием которой стали колоссальные потоки радиации. Она бы стопроцентно убила астронавтов, будь они на Луне:
— Космическая радиация на Луне более жесткая, чем, например, на Марсе, — отвечает на мой вопрос Вячеслав Шуршаков, руководитель Службы радиационной безопасности пилотируемых космических полетов Института медико-биологических проблем (ИМБП), признанный авторитет в этой области в нашей стране и за рубежом. — На только что закончившемся в Москве международном научном форуме «КОСПАР» американские специалисты рассказали о данных, полученных с марсохода «Кьюриосити». Радиация на поверхности Красной планеты составляет в среднем 0,7 миллизиверта в сутки. Это, для сравнения, в 2,5 раза больше облучения, которое получает пациент в поликлинике при рентгеноскопии грудной клетки. А на Луне доза может еще вдвое превышать уровень, зафиксированный на Марсе.
Почему наше ночное светило столь неприветливо к землянам? Это связано с несколькими факторами. Во-первых, Луна ближе к Солнцу, чем Марс. И доза от солнечных энергичных частиц (раньше такие мощные вспышки называли «протонными событиями») на поверхности Луны в 2-3 раза больше, чем на Марсе. Во-вторых, на Красной планете, в отличие от Луны, все же есть разреженная атмосфера, которая ослабляет как галактическую, так и солнечную радиацию. И, в-третьих, на Марсе имеется вода (в виде льда в составе грунта), которая эффективно замедляет вторичные нейтроны, появляющиеся после бомбардировки космическими частицами марсианского грунта. Таким образом, лед уменьшает выход вторичных нейтронов на поверхность.
Подведем итог. Если, как сказал Вячеслав Шуршаков, среднесуточная доза на Луне составляет примерно 1,4 мЗв, то за полгода уровень радиации достигнет 250 мЗв. Столько же получают члены экипажа на МКС в течение годового полета. Не страшно? Между прочим, это намного ниже официального допустимого лимита (хотя ряд зарубежных специалистов считает, что уже при дозе в 150 мЗв радиация может оказывать вредное воздействие на человека).
— Главное все-таки в другом, — подчеркивает мой собеседник. — Тревогу вызывают не 250 мЗв, а колоссальные потоки радиации, которые обрушиваются на Луну во время мощных солнечных вспышек. Это смертельный риск. Мы же не можем полагаться лишь на везение, которое сопутствовало американским астронавтам. Недопустимо играть со смертью. На МКС при такой солнечной вспышке радиация ослабляется в сотни раз магнитным полем Земли. А на Луне подобной защиты нет. Значит, там необходимо будет иметь надежное укрытие, в котором жители лунной базы смогли бы переждать космический шторм. И здесь я бы выделил два проекта, которые сегодня изучают специалисты: использование естественных лунных пещер и строительство надувных лунных конструкций, покрытых сверху реголитом.
Что дешевле и проще соорудить? Помнится, в свое время один из проектов предусматривал строительство под поверхностью Луны с помощью специальной техники модулей для обитаемой базы. Очень дорогой и сложный проект. Но теперь, кажется, задача существенно упростилась. Искусственные спутники Селены обнаружили около 200 так называемых лунных ям диаметром от 5 до 900 метров. Ученые предполагают, что это входы в пещеры, которые образовались в древних лавовых потоках из-за неравномерного остывания лавы. Эти пустоты стали бы идеальным местом для лунной базы. Пещеры обеспечат защиту не только от радиации, но и от микрометеоритов, и от огромных перепадов температуры. На глубине 2 метра температура там стабильно держится в пределах минус 30-40 градусов. Холодно? Это преодолимо. Зато для конструкторов, которые занимаются системами жизнеобеспечения лунной базы, постоянный уровень температуры несравнимо лучше, чем плюс 100 градусов днем и минус 150 ночью.
— Конечно, надо бы отправить в лунные пещеры несколько зондов, чтобы получить подтверждение существования лунных туннелей, потому что со спутника виден как бы вход, но невозможно рассмотреть детали, — замечает Шуршаков. — И еще вот что важно. Проведенные исследования показали коварность лунного реголита. Оказывается, при небольшой глубине — до 1 метра — доза радиации будет только расти из-за размножения частиц в так называемых неупругих взаимодействиях. Поэтому заглублять жилой отсек надо больше чем на метр. Тогда общая доза уменьшится в 2 раза и более, но все же полностью не обнулится...
Завершая разговор, ученый подчеркнул, что на Луне надо будет обязательно иметь автономную систему радиационного контроля. Она должна не только фиксировать полученные космонавтами индивидуальные дозы, но и заблаговременно выдавать сигнал об опасности — о начале мощной солнечной вспышки. В этом случае космонавтам нужно будет срочно уходить в радиационное убежище. Возможно, придется прибегать и к медицинским препаратам — так называемым таблеткам от радиации. В этом направлении российские ученые проводят весьма интересные и перспективные исследования.
Как бы то ни было, специалисты считают, что все трудности на пути строительства луной базы будут преодолены.