Ali se nadaljujejo leti na Luno? Prednosti in slabosti

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Ameriški lunarni program Apollo, tako kot Nacionalna uprava za aeronavtiko in vesolje (NASA), ki je bila zadolžena zanj, se je pojavil med vesoljsko dirko: ZDA in ZSSR sta poskušali prehiteti drug drugega zunaj planeta. Sovjetska zveza je bila prva, ki je v orbito poslala umetni satelit Zemlje (Sputnik-1), žival (pes Lajka), moškega (Jurij Gagarin), žensko (Valentina Tereškova), Aleksej Leonov je prvi vstopil v odprto vesolje, postaja Luna-2 in Venera-3 je prvič v zgodovini letela tja, kjer je bilo jasno.

Dosežki Američanov so bili skromnejši. Postaja Mariner-2 in Mariner-4 sta v dobrem stanju leteli mimo Venere in Marsa, vesoljsko plovilo Gemini-8 s posadko pa se je prvič uspelo pripeti na drugo vozilo v orbiti. Toda Gagarinov nasmeh je zasenčil te uspehe. Ostala je samo ena stvar - prvi poslati ljudi na luno.

Ameriški predsednik John F. Kennedy je že maja 1961, mesec in pol po Gagarinovem letu, povedal kongresu, da bi morali do konca desetletja ameriški astronavti pristati na površini našega satelita. Apollo je bil radodaren. V najboljših letih je poraba NASA presegla 4% zveznega proračuna, na luninem programu pa je delalo 400 tisoč ljudi. Izkazalo se je: 20. julija 1969 je Neil Armstrong predvajal svoje slavne besede o majhnem koraku za človeka in velikem skoku za človeštvo.

Američani so na Luno poslali še nekaj Apolonov, a je že leta 1972 ameriški predsednik Richard Nixon program okrnil. Denar je bil bolj potreben za vojaško kampanjo v Vietnamu, doma so bili protesti proti tej vojni in za državljanske pravice - ljudje niso imeli časa za prostor, na nosu je bila gospodarska recesija, prišlo je do razgibanosti odnosov z ZSSR, in kar je najpomembneje, je bilo na splošno ni potrebe. Tudi druge države niso želele iti tja.

Vodja avtomatskih programov in programov s posadko Evropske vesoljske agencije (ESA) David Parker je spomnil, da se je podobna zgodba zgodila z Antarktiko. Sprva so vsi pognali na južni tečaj, in ko je bilo delo opravljeno, se pol stoletja nihče ni vrnil tja. Šele takrat so ljudje začeli opremljati raziskovalne baze na celini. Enako se bo zgodilo z Luno.

Zakaj se vrniti

Pred 50 leti so Američani leteli na Luno predvsem zato, da bi preprosto obiskali in pokazali svojo moč. Tudi v tistih časih ljudje niso zares podpirali programa, četudi je bil drzen, a drag in skoraj brez praktičnega smisla (in se še vedno veselili, ko je Apollo dosegel svoj cilj). Zdaj tudi javno mnenje ni na strani Nase. Anketa iz leta 2018 je pokazala, da 44 % Američanov vrnitev na Luno ni pomembna – naj agencija bolje preuči podnebje in asteroide, ki ogrožajo Zemljo.

NASA ima kaj odgovoriti kritikom.

Za pripravo odprave na Mars so potrebni leti s posadko na Luno. Tako kot na Marsu ima Luna šibko gravitacijo, ni ničesar za dihati, nič ne ščiti pred kozmičnim sevanjem. Te razmere na Zemlji je nemogoče v celoti poustvariti, naš satelit, do katerega letijo le tri dni, pa je najbližje primerno testno mesto. Tehnologija, razvita za lunarni program, bo prišla prav pri potovanju na sosednji planet. Poleg tega zaradi šibke gravitacije z lune rakete lažje vzletijo. Ta argument podpirata ameriški predsednik Donald Trump in vodja NASA Jim Bridenstine. Res je, glede na raziskavo iz leta 2018 med prednostnimi nalogami prebivalcev ZDA misija s posadko na Mars zaseda predzadnje mesto - pred misijo s posadko na Luno.

Zdi se, da je let na Mars še vedno enaka muha kot program Apollo. Verjetno bodo prvi astronavti preprosto hodili po površini, pobrali tlakovce, pesek za znanstvenike in odleteli nazaj. Toda v prihodnosti lahko ta in drugi planeti ter Luna postanejo novi domovi za ljudi. Mars ne bo nikoli tako dober za življenje kot Zemlja danes, vendar ne bo treba ugibati, ali bo Zemlja, kot jo poznamo, izginila. V zgodovini planeta so se zgodile katastrofe, ki so uničile skoraj vse prebivalce kopnega in morja. Trk s kometom ali drugim velikim nebesnim telesom je izjemno redek dogodek, a če se kaj zgodi, tega z obstoječimi tehnologijami ne moremo preprečiti. To je argument, ki ga navaja ustanovitelj SpaceXa Elon Musk.

Kritiki misij s posadko menijo, da je lažje, ceneje in varneje pošiljati robote v druge svetove. NASA spominja, da so o tem argumentu v medijih govorili že v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, a so po mnenju strokovnjakov agencije tudi v zajetnih vesoljski obleki ljudje bolj vešči od strojev, kar daje prednost. Nedavni primer je sonda InSight. Po pristanku na Marsu konec leta 2018 je InSight začel vrtati v skalo, vendar se skala ne posoja sama od sebe: je pretrda. Inženirji so poskušali pritisniti na vrtalnik z mehansko roko, vendar to do zdaj ni delovalo. In leta 1972 sta astronavta Harrison Schmitt in Eugene Cernan popravila rover z lepilnim trakom, medtem ko je stala v luninem prahu, in nadaljevala. Res je, do zloma je prišlo zaradi Cernanove malomarnosti. Roboti po drugi strani ostajajo pozorni.

Obstajajo tudi vsakdanji argumenti v prid novega luninega programa. Zahvaljujoč Apollu so se pojavile uporabne vsakodnevne tehnologije: čevlji za športnike, ognjevarna oblačila za reševalce, sončne celice, senzorji srčnega utripa. Novi lunarni program bo ustvaril nova delovna mesta (kritiki bodo rekli: »Zadržal bo le tiste, ki so ostali po Apollu) in bo postal motor gospodarske rasti, pomagal vzpostaviti mednarodno sodelovanje, navdihnjeni otroci in mladostniki pa bodo želeli postati znanstveniki in inženirji. kateri koli velik, impresiven projekt, tudi v vesolju, vendar brez astronavtov.

Kako priti do lune

Roscosmos, ESA, Kitajska nacionalna vesoljska uprava (CNSA) nameravajo poslati ljudi na Luno, vendar vsi imenujejo nejasne izraze. V ZDA je že leta 1989 predsednik George W. Bush predlagal začetek novega lunarnega programa. Pod njegovim sinom Georgeom W. Bushem je NASA razvila novo vesoljsko plovilo in raketo s posadko, vključno z vrnitvijo na Luno leta 2020. Toda projekt je administracija Baracka Obame skoraj popolnoma okrnila, ko je postalo jasno, da ne bo zaključen pravočasno.

Američani so ponovno začeli razmišljati o Luni leta 2017, ko je Donald Trump podpisal prvo vesoljsko direktivo o načrtih ZDA zunaj Zemlje. Sprva je bila vrnitev na Luno načrtovana za leto 2028, marca 2019 pa je podpredsednik Mike Pence napovedal preložitev: zdaj bi morala NASA biti pravočasno do leta 2024.

Novi ameriški program se imenuje "Artemis" - v čast Apolonovi sestri iz starodavnih mitov, okrutni deklici, ki je bila boginja lova, divjih živali, čednosti in lune. Žensko ime spominja tudi na eno od zastavljenih nalog - ženska mora prvič stopiti na površje Zemljinega satelita. Glavni cilji so trije: vrnitev, opremljanje stalne baze in razvoj tehnologij za let na Mars.

Glavna razlika med Artemiso in Apollo je stalna infrastruktura za prihodnje misije. Najprej želi NASA sestaviti postajo Gateway, podobno kot ISS, vendar manjšo (40 ton proti več kot 400 ton), ki bo letela v zelo podolgovati orbiti, zdaj se približuje, nato oddaljuje od Lune. "Vrata" bodo služila kot postojanka na poti na Luno in nazaj na Zemljo, kasneje pa - na Mars ali asteroide. S premikanjem postaje iz ene orbite v drugo bo mogoče izbrati mesto pristanka na Luni. V njem bodo lahko astronavti preživeli do tri mesece.

Tako kot ISS bo tudi nova postaja imela modularno zasnovo. Zaradi tesnih rokov pred prvim pristankom na površini satelita bodo "Gate" pripravljena v minimalni konfiguraciji: blok s pogonskim sistemom in prostor za posadko. Dodatni bloki bodo dostavljeni z Zemlje do leta 2028. Eden od projektov vključuje tudi ruski večnamenski predal za pritrditev drugih modulov. Poleg Roskosmosa želijo postajo skupaj z Naso zgraditi ESA, japonska agencija za vesoljske raziskave (JAXA), kanadska vesoljska agencija (CSA) in zasebna podjetja.

Da bi dosegla vrata in Luno, NASA sodeluje z Boeingom in drugimi podjetji pri razvoju nove super težke rakete, imenovane Space Launch System (SLS). Testni zagon naj bi potekal že leta 2017, vendar so ga večkrat prestavili, zdaj pa je predviden za drugo polovico leta 2021. Sprva je bilo projektu dodeljenih približno 11 milijard dolarjev, vendar so stroški že presegli ta znesek. NASA je povedala, da je doslej samo SLS sposoben prenašati vesoljsko plovilo z astronavti in tovorom, aprila 2019 pa je Jim Bridenstine prvič priznal, da bi lahko SpaceXovo modificirano raketo Falcon Heavy uporabili za vsaj nekatere lete. V zadnjih brošurah Nase o vrnitvi na Luno je mimogrede omenjena neimenovana "komercialna raketa".

Vesoljsko plovilo, na katerem bodo leteli astronavti, deluje bolje. Prvi testni let brez posadke štirisedežnega Oriona je potekal decembra 2014, lani poleti je bil uspešno preizkušen sistem za nujne primere, junija 2020 pa je bil načrtovan še en izstrelitev brez posadke, tokrat okoli Lune. Prestavljena je bila tudi v drugo polovico leta 2021.

Končno, ko bo Orion leta 2024 na SLS poletel na Gateway, bodo morali astronavti nekako priti v nizko orbito, od tam priti do Lune in se vrniti na postajo. NASA še nima modula za poveljevanje in spuščanje, kot so tisti v Apollu. Samo v aprilu 2020 je agencija izbrala tri izvajalce. SpaceX, Blue Origin in Dynetics so prejeli skupno 967 milijonov dolarjev in deset mesecev za izgradnjo svojih demonstracijskih modulov. Po tem bo agencija izbrala najboljšega - na njem in poletela na Luno.

Po pogojih natečaja bodo morala zasebna podjetja plačati najmanj 20 % skupnih stroškov svojega projekta. To bo zmanjšalo porabo za Artemis in znesek raste: junija 2019 je Jim Bridenstein v petih letih govoril o 20-30 milijardah dolarjev (Apollo, prilagojen inflaciji, je stal 264 milijard dolarjev) in kmalu dejal, da upa zmanjšati porabe na račun partnerjev na manj kot 20 milijard dolarjev. Proračun NASA odobri parlament, kongresniki pa se tudi dvomijo glede vrnitve na Luno, tako kot ostali Američani.

Kaj se bo zgodilo po letu 2024

Tudi če bo NASA leta 2024 uspela poslati astronavte na lunin južni pol (v kraterjih te regije so našli vodni led, ki je potreben za sisteme za vzdrževanje življenja in proizvodnjo goriva), ta misija ne bo dosegla ciljev, ki jih je začrtala Bela hiša.. Ljudje bodo preprosto obiskali satelit, kot so nekoč storile posadke Apolla, "dolgoročna prisotnost" na Luni in okoli nje pa naj bi bila vzpostavljena šele do leta 2028.

Ob vsaki ekspediciji bo satelit prejel opremo za preučevanje površinskih razmer, znanstvene raziskave, geološka raziskovanja, kasneje pa - pridobivanje, obdelavo virov, gradnjo: orbitalne sonde, terenske robote itd. Toda kaj točno želi NASA zgraditi na Luni, ni znano niti na splošno.

Po drugi strani pa se že poznajo številne težave, ki ovirajo ustvarjanje stalne baze. Luna nima atmosfere in magnetnega polja. Da se bodo ljudje zadušili brez skafanderov, je pol težave: nič jih ne bo zaščitilo pred sevanjem in temperaturnimi spremembami za stotine stopinj; asteroidi se ne bodo upočasnili ali izgoreli zaradi trenja, zato lahko poškodujejo opremo; svetloba ni razpršena, zaradi tega se bodo pojavile optične iluzije.

Druga težava je lunin prah, prodoren in oster: drobni delci, ki se lepijo na opremo in skafandere, praskajo steklo in vodijo do okvar, ko se astronavti slečejo, jim pridejo v oči in pljuča, povzročijo srbenje, sčasoma pa tudi resnejše zdravstvene težave. Končno, dan na Luni traja 28 dni (zato vedno vidimo samo eno stran: satelit naredi revolucijo okoli Zemlje v enakem času), človeško telo pa tega ni vajeno.

Projekt ESA lunarne vasi upošteva te pogoje. Evropejci želijo poslati module, ob katerih bodo na površju napihnjeni šotori, roboti pa bodo okoli teh šotorov natisnili nekaj podobnega eskimskemu igluju, ne iz snega, ampak s tal. Zgornja plast bo ščitila pred meteoroidi in sevanjem, modul bo razdeljen s tesnjenimi predelnimi stenami, da prah ne pride v notranjost, osvetlitev pa bo lahko narejena tako, da ne moti bioloških ritmov. Ulov je v tem, da je to le koncept brez podrobnih izračunov in rokov. Pri ruski postaji je ravno obratno: prvi elementi lunine baze naj bi bili razporejeni od leta 2025 do 2035, gradnja bo končana po letu 2035, kako bo to izgledalo, ni znano.

Vendar se bodo ljudje z bazo ali brez nje vrnili na Luno. Morda je bil to glavni izračun administracije Donalda Trumpa, ko je bil rok prestavljen na leto 2024: ostalo je tako malo časa, da ne morete kar tako preklicati Artemisa. Možno in potrebno je trditi, ali so cilji vrnitve upravičeni, kritizirati napihnjene stroške, a nihče ne napoveduje, kako se bo izkazal novi lunarni program. Ljudje se še niso poskušali naseliti na drugem nebesnem telesu - in to bo epohalni dogodek, ki se bo zgodil pred našimi očmi.