Космонавтика

По мнению космических инженеров, для обустройства постоянной базы на Луне не обязательно доставлять с Земли разнообразные модули. Вместо этого они предлагают в теории сравнительно простой способ одновременно защититься от радиации и создать закрытое пространство, где можно даже дышать без скафандра, — обосноваться в лунном кратере и накрыть его «крышей», которую можно построить прямо на Луне из реголита.

Южный полюс Луны в ближайшие десятилетия планируют сделать новой Антарктидой: космические державы намерены построить там постоянные базы. По американской программе «Артемида» предполагается для начала провести в 2027 году на Луне шесть суток, а в дальнейшем развернуть модули и обустроить все необходимое для жизни и работы на поверхности естественного спутника Земли в течение нескольких недель или даже месяцев.

Аналогичные планы у Китая, но там космические инженеры обдумывают несколько другой вариант — обосноваться не на поверхности, а «обжить» лунную лавовую трубу, один из тоннелей, которые миллиарды лет назад пробурила в недрах Луны раскаленная магма. Эти пещеры привлекательны тем, что представляют собой «готовое» убежище от радиации, а для долгосрочных лунных миссий это серьезный вопрос. Но у лавовых труб есть серьезный недостаток — риск обрушения «потолка».

Недавно ученые из Польши и Великобритании предложили любопытную альтернативу всем выбранным вариантам — выбрать подходящий по размерам, глубине и расположению кратер и просто накрыть его «крышей». В статье для журнала Nature исследователи рассказали, что построить эту «крышу» можно будет непосредственно из лунного реголита.

Правда, для приготовления из него строительной смеси нужно доставить с Земли щелочной активатор, а из него — сделать раствор, то есть требуется вода. В теории не обязательно доставлять ее с Земли — она в лунной мерзлоте есть в виде льда на дне кратеров, но ее нужно добыть и растопить под достаточным давлением.

Впрочем, по замыслу авторов идеи, все это вполне реализуемо и на Луне можно будет получить прочный стройматериал — так называемый геополимер. Ученые в порядке эксперимента создали его на основе «копии» лунного грунта — вещества под названием LHS-1 (Lunar Highlands Simulator — «имитатор грунта лунных возвышенностей»). Его производят в США на основе данных о составе образцов, доставленных «Аполлонами».

Такой геополимер на Луне далее предполагается заливать в формы и обеспечить веществу отверждение. Для этого нужна температура от +60 градусов Цельсия и вакуум, что в условиях долгого лунного дня тоже считают достижимым.

Потом получившиеся составные части толщиной около 50 сантиметров предстоит соединить в единую конструкцию. Инженеры рассмотрели разные варианты: выпуклый «купол» с подъемом в полметра или метр, «крышка» с такими же степенями вогнутости и совершенно плоская плита.

В итоге тесты на устойчивость к сжатиям и растяжениям показали, что самой надежной будет вогнутая «крыша». Под ней предполагается воссоздать земной, пригодный для дыхания воздух, а вместе с ним — соответствующее давление. Воздух будет давить на крышу изнутри, и в ее вогнутом состоянии это максимально «выгодно»: давление будет прижимать края крыши к ободу кратера, тем самым повышая герметичность.

Авторы концепции рассчитали все необходимое для строительства такой «крыши» над гипотетическим кратером диаметром 17 метров и глубиной шесть метров в Море Спокойствия недалеко от экватора, в районе места посадки «Аполлона-11». Ученые рассудили, что этот регион хорошо изучен, там Солнце максимально нагревает поверхность. Как уже выше упомянуто, на сегодня постоянные базы собираются обустраивать у лунного Южного полюса, где солнечные лучи падают под малым углом.