Programi raziskovanja lune, ki so bili sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja hkrati opuščeni v Sovjetski zvezi in ZDA, spet postajajo priljubljeni in povpraševani. Lunina dirka, za katero se je zdelo, da je bila že davno, spet dobiva zagon. Danes so znanstveniki iz mnogih držav sveta prepričani, da je človeštvo na tisti stopnji svojega razvoja, ki je sposobna zagotoviti preobrazbo Lune v vesoljsko postojanko civilizacije. Za to imajo vodilne države na svetu vse, kar potrebujejo: številna vesoljska letališča, lunarne roverje, module, vrnjene na Zemljo, in lansirna vozila težkega razreda.
Dve glavni vprašanji Lunarnega programa v njegovi sodobni reinkarnaciji sta naslednji vprašanji: zakaj Zemljani potrebujejo Luno in katere tehnologije bodo pomagale človeštvu, da jo kolonizira? Znanstveniki iz mnogih držav sveta danes iščejo odgovor na ta vprašanja. Danes Rusija, ZDA, države Evropske unije, Kitajska, Indija in Japonska kažejo zanimanje za edini naravni satelit Zemlje. Luna se je spet spomnila leta 2004, ko je ameriški predsednik George W. Bush napovedal nadaljevanje luninega programa. Kasneje, v letih 2007 in 2013, je Kitajska poslala orbitalne in pristajalne module na Luno. In leta 2014 je načrte za raziskovanje lune izrazil Dmitrij Rogozin, ki zaseda mesto podpredsednika ruske vlade.
Sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja je veljalo, da je letenje na Luno zelo drago, poleg tega ni bilo povsem jasno, čemu služi. Danes Luna spet postaja pomembna in zdi se, da znanstveniki po vsem svetu najdejo odgovore, za katere je treba obnoviti lunine programe. Kljub temu, da politične motivacije za raziskovanje Lune zdaj ni, so se pojavile nove spodbude. Na primer, uresničevanje lunarnih programov po več kot pol stoletja pozabe je lahko povezano z visoko tehnološko stopnjo današnje civilizacije, ki potrebuje res ambiciozne cilje za nadaljnji razvoj. Ta proces je lahko povezan tudi z razvojem in obeti zasebne astronavtike. Danes je v arzenalu svetovne vesoljske industrije vse, kar je potrebno za "osvojitev" lune, le natančno je treba določiti cilje in naloge lunarnih programov.
Ruska vesoljska industrija ima bogate izkušnje pri izstreljevanju lune, ki so jih prej zbrali sovjetski inženirji in znanstveniki. Sovjetska vesoljska plovila so prva mehko pristala na Luni, fotografirala hrbtno stran naravnega satelita Zemlje in vzela vzorce regolitne zemlje. Prvi rover na svetu, ki je uspešno deloval na površini nebesnega telesa, splošno znanega kot "Lunokhod-1", je tudi zasluga sovjetske kozmonavtike. Lunarni rover je deloval na površini satelita od 17. novembra 1970 do 14. septembra 1971.
Lunohod-1
Danes so leti s posadko na Luno spet vključeni v temelje državne politike, poroča RIA Novosti. V okviru zveznega vesoljskega programa za obdobje 2016–2025 je bil razvit projekt Luna-Globe, ki vključuje izstrelitev vrste avtomatskih postaj na naravni satelit Zemlje. Ta projekt trenutno izvaja nevladna organizacija Lavochkin. Predsednik Ruske federacije Vladimir Putin, ki je 12. aprila 2018 obiskal nov paviljon Cosmos v VDNKh, je opozoril, da se bo lunin program države uresničil.
Takojšnji načrti ruskega lunarnega programa
Na prvi stopnji izvajanja ruskega lunarnega programa je načrtovano, da se v letih 2019-2025 na Luno izstreli pet avtomatskih postaj. Vse izstrelitve načrtujejo z novega kozmodroma Vostochny. Študija lune z avtomatskimi postajami pomeni izbiro mesta za širitev človeške prisotnosti na naravnem satelitu Zemlje. Prejeti podatki o potrebnih virih bi morali pomagati določiti lokacijo lunine baze.
Na prvi stopnji izvajanja ruskega lunarnega programa so bile postavljene naslednje znanstvene naloge: preučevanje sestave snovi in tekočih fizikalnih procesov na polih Lune; preučevanje lastnosti eksosfere in procesov interakcije vesoljske plazme s površino na lunarnih polih; raziskovanje notranje zgradbe naravnega satelita Zemlje z uporabo metod globalne seizmometrije; raziskave kozmičnih žarkov ultra visoke energije.
Trenutno so ruski načrti za preučevanje Lune z uporabo avtomatskih postaj naslednji:
2019 - izstrelitev vesoljskega plovila Luna -25. Naloga je preučiti lunino površino v regiji Južni pol.
2022 - izstrelitev vesoljskega plovila Luna -26. Misija - oddaljena študija lune, ki zagotavlja komunikacijo za naslednje lunine misije.
2023 - Izstrelitev 3 in 4 satelitov Luna -27 (glavne in rezervne pristajalne sonde). Poslanstvo - razvoj tehnologij za ustvarjanje stalne baze na luninem površju, preučevanje regolita in eksosfere Lune.
2025 - izstrelitev vesoljskega plovila Luna -28. Poslanstvo - dostava termostatiranih vzorcev lunine zemlje na zemeljsko površino, ki jih bodo kopale prejšnje avtomatske postaje, v vzorcih so lahko ledeni kristali.
Kako lahko uporabimo Luno
Mnogi znanstveniki verjamejo, da bo širitev vesolja logična stopnja v nadaljnjem razvoju človeštva. Prej ali slej bo naša civilizacija dosegla stopnjo, ko bo postala utesnjena na našem planetu, zato bo treba na Luni pretovarjati bazo, od koder bo mogoče priročno začeti na Mars ali druge planete Osončja.
Strokovnjaki povezujejo posebne upanje z možnostjo pridobivanja različnih mineralov na Luni, pri čemer iz vseh izpostavljajo helij-3. Ta snov se že imenuje energija prihodnosti in glavni lunin zaklad. V prihodnosti se lahko uporablja kot gorivo za termonuklearno energijo. Hipotetično bi bilo treba med termonuklearno fuzijo z reakcijo ene tone snovi helij-3 in 0,67 tone devterija sprostiti energijo, ki je enaka zgorevanju 15 milijonov ton olja (vendar trenutno tehnična izvedljivost takšne reakcije ni preučevali). To ne upošteva dejstva, da bo treba helij-3 na lunarni površini nekako izvleči. In to ne bo lahko, saj je po študijah vsebnost helija-3 v lunarnem regolitu približno en gram na 100 ton lunine zemlje. Zato bo za ekstrakcijo tone tega izotopa potrebno predelati vsaj 100 milijonov ton lunine zemlje na mestu. Če pa je mogoče rešiti vse težave pri njegovi proizvodnji in uporabi, bo helij-3 lahko zagotovil energijo vsemu človeštvu za tisočletja naprej. Zaloge vode, ki jih vsebuje tudi lunarna tla, zanimajo tudi znanstvenike.
Znanstveni potencial Lune trenutno še ni izčrpan. Strokovnjaki še vedno ne vedo, kako točno je nastal Zemljin satelit in odgovora na to vprašanje očitno ni na našem planetu. Zdi se tudi, da je Luna odlična platforma za izvajanje astrofizikalnih opazovanj, saj na naravnem satelitu našega planeta ni ozračja. Tehnično lahko na njegovo površino takoj namestite teleskope. Prav tako bo bolj priročno spremljati asteroide z Lune, ki lahko predstavljajo resno nevarnost za Zemljo. In v zelo daljni prihodnosti bo človeštvo lahko razmišljalo o prenosu vseh energetsko intenzivnih industrij na Luno, kar bo pripomoglo k znatnemu zmanjšanju obsega industrijskih emisij na našem planetu.
Super težka lansirna vozila
Trenutno ostaja sporno vprašanje potrebe po super težkih izstrelitvenih vozilih za lete na Luno. Nekdo meni, da je nemogoče brez izstrelkov, ki bi lahko nosili do 80-120 ton nosilnosti, drugi pa nasprotno menijo, da je pristop ustvarjanja takšnih raket neracionalen, kar utemeljujejo z dragim delovanjem in vzdrževanjem potrebnih infrastrukturo. V vsakem primeru lahko svetovna kozmonavtika zagotovi ustvarjanje takšnih raket. Pri njihovem razvoju je dovolj izkušenj: to so sovjetske rakete-nosilci "N-1", "Energia", "Vulcan" in ameriške "Saturn-5", "Ares V".
Raketa "Energia" z vesoljskim plovilom "Buran"
Trenutno Združene države delajo na dveh projektih takšnih raket - Space Launch System, katerega izstrelitev je zamujala in uspešno preizkusila zasebna raketa Falcon Heavy. V LRK delajo na ustvarjanju lastne super težke rakete "Veliki 9. marec", zasnovane naenkrat za 130 ton nosilnosti. V Rusiji so bile preizkušene rakete družine Angara in poteka delo na super težki raketi Energia-5. Trenutno na Zemlji ne primanjkuje vesoljskih letališč za uporabo super težkih izstrelitvenih nosilcev: Baikonur, Vostochny, Kuru v Francoski Gvajani in Vandenberg na Floridi, 4 vesoljska letališča na Kitajskem.
Načrtovano je, da bo prvi izstrel nove ruske super težke raketne rakete Energia-5 izveden najpozneje leta 2028, lansirni kompleks zanj na kozmodromu Vostochny pa bo pripravljen leta 2027. O tem je prej poročala agencija TASS s sklicevanjem na lastne vire v raketni in vesoljski industriji. Izstrelitvena ploščad za novo rusko raketo bo zgrajena v skladu z načeli, uveljavljenimi za sovjetsko raketoplan Energia na Bajkonurju (lokacija # 250). Poročali bodo, da bo šlo za univerzalni izstrelitveni kompleks, iz katerega je mogoče izstreliti tudi lansirne rakete srednjega razreda Sojuz-5 in formacije dveh, treh ali petih takšnih raket (za dosego različnih nosilnosti). Načelo združevanja petih raket je osnova nove ruske super težke rakete Energia-5.
Trenutno ruski razvijalci delajo na ustvarjanju dveh projektov raket, predlaganih za izvedbo-"Energia-5V-PTK" in "Energia-5VR-PTK" z izstrelitveno maso 2368 in 2346 ton. Obe različici nosilne rakete bosta lahko v nizkozemeljsko orbito izstrelili do 100 ton tovora in v krožno orbito do 20,5 tone tovora - to je masa "lunine" različice vesoljskega plovila Federation, ki se razvija.
Domnevni pogled na izstrelitveni kompleks z raketo Space Launch System
Po izračunih Roskosmosa bo razvoj super težke rakete in ustvarjanje potrebne infrastrukture za izstrelitev na kozmodromu Vostochny stalo približno 1,5 bilijona rubljev. Tudi Roskosmos je prej izjavil, da do leta 2030 ni treba hiteti z ustvarjanjem takšnih izstrelkov, saj zanje preprosto ni tovora. Hkrati je RSC Energia že prej objavila, da bi bila izdelava nove ruske super težke rakete 1,5-krat cenejša od reprodukcije sovjetske rakete-nosilca Energia, katere izdelava je bila skupaj z vesoljskim plovilom Buran najbolj ambiciozna. program v zgodovini ruske vesoljske rakete.
Orbitalna postaja in lunine baze
Projekti za izgradnjo bivalnih postaj v njeni orbiti veljajo za vmesne stopnje raziskovanja Lune. Rusija, ZDA in Kitajska so že napovedale izvajanje takšnih načrtov v obdobju od 2025 do 2030. Nobenega razloga ni za dvomiti, da bo ta projekt izveden. Mednarodna skupnost ima trenutno bogate izkušnje pri uspešnem delovanju ISS. Prej sta se ZDA in Rusija dogovorili, da bosta skupaj sodelovali na mednarodni postaji s posadko Deep Space Gateway, ki bo skoraj posnela luno. Na projektu sodelujejo tudi EU, Kanada in Japonska. Možna je udeležba v programu in državah BRICS. V okviru tega projekta lahko Rusija ustvari od enega do treh modulov za novo postajo: zapornico in stanovanjske module.
Naslednja stopnja po nastanku krožno naseljene postaje je lahko ustvarjanje baz, naseljenih na Luni. Na naravnem satelitu Zemlje ni magnetnega polja in atmosfere, medtem ko površino Lune neprestano bombardirajo mikrometeoriti, temperaturni padci v enem dnevu pa dosežejo 400 stopinj Celzija. Zaradi vsega tega Luna ni človeku najbolj prijazno mesto. Na njeni površini je mogoče delati le v vesoljskih oblekah in zapečatenih lunarnih roverjih ali pa v stacionarnem bivalnem modulu, opremljenem s celotnim sistemom za vzdrževanje življenja. Najbolj priročno bo takšen modul postaviti v bližini južnega pola našega satelita. Tu je vedno svetlo in manj je temperaturnih nihanj. Predvideno je, da se bodo na prvi stopnji pri sestavljanju stanovanjskega modula vključili roboti. Ko bodo leti na Luno s posadko dovolj razviti, se bo konstrukcija bivalnega lunarnega modula razširila.
Koncept lunine baze
Prvi prebivalci našega satelita bodo na njegovi površini najprej razmestili komunikacijska sredstva z orbitalno postajo in Zemljo, nato pa bodo začeli izstreljevati elektrarne na osnovi gorivnih celic ali prilagodljivih fotocelic. Treba bo rešiti vprašanja zaščite lunine baze pred sončnimi izbruhi in kozmičnim sevanjem. V ta namen je načrtovano, da se prekrije z metrsko plastjo regolita, na primer z izvajanjem usmerjenih eksplozij, saj ni smiselno dostaviti tovornjakov in bagrov na lunarno površino. Gradbena dela na Luni bodo morala temeljiti na popolnoma različnih tehnologijah: tiskanje strukturnih elementov na 3D tiskalniku; uporabite napihljive module; ustvarite kompozitne materiale iz lunine zemlje z uporabo visokotemperaturne sinteze in laserskega sintranja.
Stanovanjski lunarni modul bo imel dobro razvit sistem oskrbe s pitno vodo in kisikom, ustvarjen bo rastlinjak. Ključnega pomena bo samooskrbna lunina baza. Le na ta način bo mogoče zmanjšati število raket z različnimi tovori, poslanimi na Luno. Trenutno ni nobenih temeljnih ovir za človeško kolonizacijo Lune, toda kako bo na koncu izgledala prva naseljena lunarna baza, bo odvisno od namenov, za katere bo zasnovana.
