22 августа 1976 года спускаемая капсула “Луны-25” совершила посадку в 200 км юго-восточнее Сургута. Это событие стало финальным аккордом советской лунной программы. Даже несмотря на наличие собранного и уже прошедшего все испытания “Лунохода-3”, СССР больше никогда не осуществлял запусков к спутнику нашей планеты.
В свою очередь NASA 30 сентября 1977 года отключило все приборы, оставленные астронавтами экспедиций Apollo на Луне. Таким образом США тоже поставили символическую точку в лунной гонке. После этого о существовании земного спутника словно позабыли. В 1980-х США и СССР строили корабли многоразового использования, запускали аппараты к другим планетам и мерялись мускулами, создавая различные системы космических вооружений. Но Луна фактически оставалась вне поля интересов сверхдержав. Потребовалось почти два десятилетия, прежде чем ситуация начала понемногу меняться.
Наследники Холодной войны
Первая с 1976 года лунная миссия была реализована новым космическим игроком — Японией. В конце 1980-х многие эксперты на полном серьезе прогнозировали, что уже в ближайшем будущем она станет новой сверхдержавой, которая сумеет бросить глобальный вызов Америке. И в этой ситуации запуск японского аппарата к Луне выглядел весьма символичным шагом.
Для первого раза получилось достаточно неплохо. Запущенный в 1990 году аппарат “Хитэн” успешно опробовал технологию аэроторможения в земной атмосфере, совершил ряд пролетов Луны и выпустил мини-зонд (пускай тот и вышел из строя вскоре после отделения). Но в начале 1990-х японское экономическое чудо завершилось — и то, что воспринималось многими как начало глобальной космической экспансии страны Восходящего Солнца, надолго осталось лишь ее первым пробным шагом.
Куда более важную роль в возвращении интереса к Луне сыграла американская миссия Clementine. Это был весьма необычный проект, появившийся на свет во многом благодаря завершению Холодной войны. Изначально аппарат должен был заниматься испытанием технологий, предназначенных для обнаружения советских баллистических ракет. Но после распада СССР изначальная миссия Clementine значительно потеряла в своей актуальности. С другой стороны, то время было не лучшей эпохой для NASA: финансирование научных программ организации постоянно сокращалось, что не позволяло ей реализовывать новые миссии.
В этой ситуации военные и NASA пришли к взаимовыгодному соглашению. Они решили объединить ресурсы и использовать Clementine в качестве одновременно и научного зонда для проведения межпланетных исследований, и тестировщика новых технологий. Аппарат запустили в январе 1994 года (к слову, для этого использовалась конверсионная баллистическая ракета), после чего он совершил несколько пролетов Луны.
Последующий анализ собранных зондом данных преподнес большой сюрприз. Во время одного из своих визитов к Луне Clementine просканировал радаром ее южный полюс. Изучив характеристики отразившегося сигнала, ученые пришли к выводу, что он соответствует наличию льда на дне наиболее глубоких полярных кратеров, которое никогда не освещается солнечными лучами.
Стоит сказать, что гипотеза о возможности наличия льда на лунных полюсах была высказана еще в 1960-х. Да и анализ доставленного “Луной-24” образца реголита когда-то неожиданно показал присутствие в нем воды. Но лишь после миссии Clementine о залежах льда на Луне действительно заговорили всерьез. Данные зонда фактически разбудили научное сообщество. Ведь оказалось, что спутник Земли все еще хранит множество тайн. И существовал лишь один способ их раскрыть.
Начало лунного ренессанса
В 1998 году NASA запустила аппарат Lunar Prospector. Он стал первой за четверть века полноценной американской лунной миссией. За последующий год Lunar Prospector с успехом выполнил свою научную программу, проведя множество измерений. Собранные им данные недвусмысленно подтвердили находку Clementine. В полярных регионах Луны действительно имеются запасы воды.
Любопытно, что даже прекращение миссии Lunar Prospector было спланировано таким образом, чтобы еще раз проверить наличие льда на земном спутнике. Аппарат намеренно направили в приполярный кратер в надежде, что удар выбросит вещество, в котором будет содержаться вода. Однако этот эксперимент завершился неудачей. Астрономам так и не удалось зафиксировать поднятое падением Lunar Prospector облако. Но, несмотря на эту финальную осечку, результаты миссии оказались достаточно убедительными, чтобы сформировать консенсус в научном сообществе по вопросу присутствия водяного льда на Луне.
Возвращение интереса к Луне удачно совпало с прогрессом, достигнутым целым рядом стран в деле освоения космоса. И спутник нашей планеты стал отличным испытательным полигоном для новых космических игроков, учившихся строить и управлять межпланетными аппаратами. Так что первое десятилетие XXI века прошло под знаком целой серии “дебютных” лунных миссий.
Первым стал запущенный в 2003 году европейский аппарат SMART-1. Он выполнил поставленные перед ним научные задачи и испытал несколько новых технологий, в том числе и экспериментальную электрореактивную двигательную установку. За ним последовали китайский “Чанъэ-1” и индийский “Чандраян-1”. Они вышли на орбиту вокруг Луны и успешно проработали там несколько лет. А “Чандраян-1” даже повторил эксперимент Lunar Prospector, сбросив ударный зонд в полярный кратер Шеклтона. Он подтвердил наличие там льда.
После длительного перерыва Япония вернулась к Луне с “Кагуя” — на тот момент самым сложным и дорогим космическим аппаратом в истории страны Восходящего Солнца. Зонд оправдал ожидания, собрав богатый урожай научных данных. Обычной же публике он запомнился великолепными изображениями, демонстрирующими восход Земли над лунной поверхностью.
NASA тоже направило несколько аппаратов к Луне. Наиболее известным из них стал LRO. Благодаря установленной на его борту камере LROC зонду удалось сфотографировать районы высадок экспедиций Apollo и оставленные астронавтами следы, а также обнаружить места посадок советских аппаратов “Луна” и “Луноход”.
Следующее десятилетие в истории изучения спутника Земли прошло при доминировании Китая. В 2010 году к Луне отправился аппарат “Чанъэ-2”. Его главной целью был поиск подходящего места для посадки очередной лунной миссии Поднебесной.
“Чанъэ-2” успешно выполнил возложенную на него задачу. Это позволило Китаю перейти к новой фазе своей лунной программы. В декабре 2013 года “Чанъэ-3” стал первым с 1976 года земным посланцем, совершившим мягкую посадку на поверхность спутника нашей планеты. Он доставил на Луну не только платформу с научными приборами, но и 140-килограммовый ровер “Юйту” — первый колесный аппарат на земной соседке со времен “Лунохода-2”.
Если ранние китайские лунные миссии были повторением старых советских и американских достижений, то “Чанъэ-4” показал, что Поднебесная перешла к покорению новых вех. В январе 2019 года он стал первым в истории аппаратом, совершившим мягкую посадку на обратную сторону Луны. С технологической точки зрения это было весьма непростой задачей. Чтобы обеспечить высадку, Китаю пришлось предварительно вывести специальный спутник-ретранслятор на орбитальную позицию, откуда одновременно видно как нашу планету, так и обратную сторону Луны. Это значительно увеличило общую стоимость миссии, но КНР не поскупилась на расходы.
Как и его предшественник, “Чанъэ-4” также нес на своем борту луноход. Кроме того, в рамках миссии был проведен довольно любопытный эксперимент по попытке создания замкнутой биосферы в герметичном цилиндре. Он завершился частичным успехом. Установленная внутри цилиндра камера зафиксировала прорастание одного из семян хлопка. Это первый в истории случай, когда земное растение дало побеги на другом небесном теле.
В 2019 году Индия попыталась разбавить китайскую лунную гегемонию своей миссией “Чандраян-2”. Однако в то время, как ее орбитальный модуль успешно вышел на селеноцентрическую орбиту, спускаемый аппарат с первым индийским луноходом “Викрам” не справился с поставленной задачей и потерпел крушение.
Китай же продолжил методично покорять земной спутник. В 2020 году он запустил новый аппарат “Чанъэ-5”, который успешно доставил на Землю первую в XXI веке пробу лунного грунта. Теперь на очереди у Поднебесной — миссия по доставке образца реголита с южного полюса. Она запланирована на 2024 год.
Частные компании на Луне
В 2007 году фонд X Prize и компания Google учредили премию Google Lunar X PRIZE. Ее предполагалось вручить команде, которая сумеет первой построить и высадить на лунную поверхность самоходный аппарат. В итоге конкурс завершился без победителей. С позиции прошедших лет очевидно, что организаторы серьезно недооценили сложности, которые придется преодолеть участникам состязания, чтобы добиться успеха.
Тем не менее, Google Lunar X PRIZE сыграла важную роль в дальнейшей истории космической индустрии. После прекращения конкурса некоторые из участвовавших в нем команд решили все равно продолжить работу над созданием своих лунных посланцев, намереваясь довести дело до конца. Наконец сделать это удалось израильской SpaceIL. В феврале 2019 года ее зонд “Берешит” стал первым в истории частным аппаратом, отправившимся в путешествие к другому небесному телу и успешно вышедшим на орбиту вокруг него.
К сожалению, предпринятая в апреле 2019 года попытка его посадки на Луну завершилась неудачей из-за сбоя в работе инерциального датчика. Главный двигатель преждевременно отключился, и в итоге зонд упал в районе Моря Ясности. Тем не менее, “Берешит” наглядно продемонстрировал возникновение новой реальности, в которой частная компания способна построить свой космический аппарат и затем запустить его к Луне на частной ракете.
NASA первым решило воспользоваться этой тенденцией в своих целях. Несколько лет назад ведомство объявило о запуске программы CLPS (Commercial Lunar Payload Services), направленной на привлечение коммерческих фирм к освоению спутника нашей планеты. Ее суть достаточно проста. NASA предоставляет контракты с фиксированной ценой на грузы, которые нужно отправить на Луну. Получившая контракт компания самостоятельно организовывает весь процесс доставки: ищет свободную ракету-носитель, покупает или строит спускаемый аппарат и затем обеспечивает размещение на нем грузов. Таким образом NASA освобождает себя от многочисленных организационных и технологических забот, и при этом поддерживает развитие частной индустрии. Сумма типичного контракта по программе CLPS составляет порядка $80-90 млн.
В общей сложности NASA выдало уже семь CLPS-контрактов. Их получили компании Intuitive Machines, Astrobotic Technology, Firefly Aerospace и Masten Space. Если все пройдет по плану, первые частные грузовые миссии Intuitive Machines и Astrobotic Technology должны стартовать к Луне уже в 2022 году, Firefly Aerospace и Masten Space — в 2023-м.
Впрочем, программа CLPS — не единственный вариант поддержки частной индустрии на пути к Луне. Другим способом является выдача контрактов пусковым операторам. В качестве примера можно привести американо-новозеландскую Rocket Lab. Она получила контракт от NASA на запуск экспериментального спутника CAPSTONE. Аппарат должен проверить стабильность орбиты, на которой в дальнейшем планируют разместить орбитальную станцию LOP-Gateway, а также протестировать автономную навигационную систему. На данный момент запуск CAPSTONE запланирован на март 2022 года.
Программа Artemis и планируемое возвращение людей на Луну
Программа CLPS и подобные ей инициативы не являются самоцелью NASA. Их задача — упростить главное задание, суть которого сводится к возвращению людей на Луну. И в этот раз речь идет не о кратковременных миссиях на несколько дней, а о более долгосрочном присутствии.
Все началось в 2017 году, когда администрация недавно избранного Дональда Трампа похоронила разрабатывавшийся его предшественником проект организации пилотируемой экспедиции к околоземному астероиду, который планировалось переместить на окололунную орбиту. Вместо этого было принято решение использовать сверхтяжелую ракету SLS и космический корабль Orion для организации высадок на Луну с последующим созданием базы в районе южного полюса — где-то неподалеку от залежей водяного льда, которые должны значительно упростить задачу по организации долговременного присутствия людей.
Изначально первая пилотируемая высадка американцев на Луну в XXI веке (миссия Artemis III) была запланирована на 2028 год. Но в 2019-м администрация Трампа решила форсировать программу и объявила о намерении добиться этой цели уже к 2024 году. Однако американский Конгресс не разделил этого энтузиазма и не выделил Artemis необходимого дополнительного финансирования, что фактически поставило крест на всей инициативе. Недавно NASA ожидаемо объявило о переносе миссии Artemis III на 2025 год. Но, по свежим оценкам ряда экспертов, с большой долей вероятности эта дата еще будет неоднократно сдвигаться. Так что не исключено, что в конечном счете возвращение людей на Луну произойдет в 2028 году, как изначально и планировалось.
Другим важным элементом американской лунной программы должна стать уже упомянутая посещаемая орбитальная станция LOP-Gateway. Помимо NASA, в этом проекте также собираются принять участие космические агентства Европы, Канады и Японии. По состоянию на сегодня запуск двух первых элементов станции (электродвигательного модуля и небольшого жилого отсека) запланирован на конец 2024 года.
Планы по высадке людей на спутник нашей планеты есть не только у США. Свой лунный проект имеется и у Китая. Известно, что Поднебесная занимается разработкой собственной сверхтяжелой ракеты и компонентов пилотируемой системы, способной доставить тайконавтов на Луну. В этом году Китай подписал соглашение с Россией, оговаривающее создание совместной лунной станции.
В связи с традиционной закрытостью китайской космической программы пока что сложно называть какие-то конкретные сроки, когда тайконавты смогут установить красный флаг на Луне. Но, по большинству оценок, это может произойти уже в начале следующего десятилетия, а возможно, даже и раньше. Так что, в случае дальнейших задержек программы Artemis, у Китая — отличные шансы возглавить вторую лунную гонку.
Очень многое будет зависеть от результата двух испытаний, которые состоятся уже в следующем году. Первым станет миссия Artemis I, в рамках которой NASA впервые протестирует сверхтяжелую ракету SLS и космический корабль Orion в полной конфигурации. Аппарат должен будет выйти на орбиту вокруг Луны, после чего вернуться на Землю. Второй важной вехой станет первое орбитальное испытание корабля Starship, создаваемого компанией SpaceX. Его модификация была недавно выбрана NASA в качестве средства доставки американских астронавтов на лунную поверхность.
Но, чем бы ни завершились первые полеты SLS и Starship, уже сейчас можно с уверенностью прогнозировать одну вещь. В ближайшие годы спутник нашей планеты будет все чаще и чаще мелькать в различных новостных заголовках.
