Зачем человечеству исследовать Луну?
4738 прочтений
24 октября
В августе 2023 года мы могли наблюдать запуск автоматической станции «Луна-25», которая стала первым с 1976 года отечественным аппаратом, запущенным к естественному спутнику Земли.

Главной задачей станции была посадка на Южном полюсе Луны и проведение исследовательских работ, в частности поиск воды. Также Российская Федерация вошла в российско-китайский проект, предполагающий создание постоянной обитаемой базы на лунной поверхности. Возникают вопросы: откуда у человечества такой интерес к изучению спутника? И окупятся ли все вложения в исследовательские и пилотируемые программы, связанные с Луной?

С физической точки зрения
Ответ на вопрос, нужна ли нам Луна вообще, довольно прост: Земля сегодня существует в том числе благодаря влиянию Луны. Последняя образовалась всего на 60 миллионов лет позже, а возраст гравитационной системы тел Земля — Луна оценивается учёными в 4,3 миллиарда лет.

Всё это время гравитационное поле Луны сильно влияет на различные процессы, происходящие на Земле: стабилизирует её орбиту, наклонение оси вращения, земной климат, жидкости, находящиеся на поверхности нашей планеты и под земной корой. Иными словами, Луна очень важна для формирования условий для появления на Земле жизни и дальнейшей её эволюции. Но ни в коем случае нельзя сказать, что такие условия не возникли бы на Земле и без спутника.

В историческом контексте
Интерес человека к Луне появился с самой зари человечества. Первые письменные источники, касающиеся второго по яркости объекта на звёздном небе после Солнца, относят к Древнему Египту и хеттскому царству. В диалоге древнегреческого философа Плутарха «О лике видимом на лунном диске», датированном I–II веками нашей эры, передаются некоторые теории о природе и свойствах Луны, естественно, своего времени.

Фото: Глобус Луны из коллекции Политехнического музея
Уже в древние времена Луна была полезна человеку, она стала одним из первых временных ориентиров на звёздном небе. Полный лунный цикл стал прототипом современного месяца в Римском и Юлианском календарях (и впоследствии в использующемся ныне Григорианском календаре).

В новейшей истории
В Советском Союзе разрабатывалась программа пилотируемых полётов на Луну с названием Н1-Л3, которая, к сожалению, закрылась после ряда неудач со сверхтяжёлой ракетой Н-1 в 1974 году.

Но ещё за пять лет до этого в СССР был создан скафандр «Кречет» для длительной — десятичасовой — работы на поверхности спутника Земли. А в 1970–1971 годах её бороздил советский «Луноход-1».

Фото: Лунный скафандр «Кречет» из коллекции Политехнического музея
Кстати, увидеть скафандр и макет лунохода можно на выставке «Политехнический музей: создавая настоящее», которая открывается в ЦВЗ «Манеж» в Санкт-Петербурге 26 октября. Там же вы узнаете и другие подробности о советской лунной программе. Впрочем, выставка интересна не только этим: она охватывает все разделы техники за последние полтора века, и на ней собрано множество уникальных экспонатов.

С 1972 года поверхность Луны изучали только посредством автоматических межпланетных станций, и на данный момент из всех небесных тел Солнечной системы именно о Луне мы знаем больше всего (не считая, конечно же, Землю).

Фото: Макет аппарата «Луноход-1» из коллекции Политехнического музея
Где вода есть…
В ходе анализа лунного грунта, добытого станциями «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24, в его составе была обнаружена вода — ключевое химическое соединение для потенциальной колонизации. Вода может использоваться различными способами, кроме очевидного использования для жизнедеятельности человека, с помощью гидролиза из неё можно добывать самую эффективную ракетную химическую топливную пару — водород и кислород, которые в условиях безвоздушного лунного вакуума можно использовать для систем жизнеобеспечения станции. А сейчас человеческий взор направлен на Северный и Южный полюсы Луны как потенциальных мест для лунным наземных баз, так как Лунный день на них длиннее, чем в экваториальных зонах, а значит, можно использовать солнечную энергетику. Но возникает вопрос: зачем?

Луна — идеальная площадка для отработки будущих технологий колонизации, например Марса. Или же некоторых лун газовых гигантов Солнечной системы. В далёком будущем человечеству так или иначе придётся покинуть Землю (и более — Солнечную систему), так как Солнце со временем выработает свой ресурс, а органическая саморазвивающаяся жизнь без такого первичного источника энергии невозможна.

Фото: Макет аппарата «Луна-16» из коллекции Политехнического музея
Вопрос практический, энергетический
Изотоп гелий-3, обнаруженный в большом количестве на Луне (оценивается учёными в 1,3 миллиона тонн), может потенциально использоваться для управляемой термоядерной реакции; работа над экспериментальными установками для УТС (управляемый термоядерный синтез) ведётся на данный момент во многих странах, включая Россию. Однако получить каких-либо практических результатов в этой области с положительным энергетическим выходом (то есть реакцию, дающую энергию, которую можно использовать), на данный момент не удалось. Про термоядерную энергетику подробно мы отвечали в другом вопросе.

Добывать различные полезные ископаемые на Луне — ещё одно из потенциальных направлений практической деятельности, однако энергетически (и экономически) выгоднее делать это на Земле.

Энергию приливов и отливов, возникающих из-за действия лунной гравитации, уже активно используют, таким образом преобразовывая низкопотенциальную энергию Луны в полезную. И, пока все проекты по пилотируемому освоению Луны только набирают обороты, это единственное полезное современное практическое использование естественного спутника Земли. Но космическая эра человечества началась совсем недавно, по историческим меркам — только что. И близкое знакомство с Луной ещё впереди.

На этот вопрос отвечал старший научный сотрудник Политехнического музея Павел Гайдук.