Человечество вновь готовится отправиться на Луну, но на этот раз речь идет уже не о нескольких днях исследований. Главная цель программы Artemis — создать постоянную базу, которая со временем может превратиться в настоящий внеземной поселок. Для этого ученым предстоит решить десятки задач, с которыми люди еще никогда не сталкивались: построить дороги там, где нет атмосферы, защитить жилье от космической радиации, обеспечить колонию водой и электричеством, а также научиться возводить здания из... лунной пыли.

Южный полюс вместо привычных равнин

Все пилотируемые экспедиции эпохи «Аполлон» высаживались в относительно безопасных районах экваториальной части Луны. Новая программа выбирает гораздо более сложную цель — южный полюс.

Этот регион считается одним из самых перспективных мест для будущей базы. Здесь находятся огромные кратеры, горные массивы и участки, которые не освещались солнечным светом миллиарды лет. Именно в таких постоянно затененных областях, по мнению ученых, скрываются значительные запасы водяного льда — ключевого ресурса для жизни будущих колонистов, пишет The Space Race.

Однако привлекательность этого района одновременно делает его одним из самых опасных. Сложный рельеф, глубокие тени и экстремальные условия потребуют создания полноценной инфраструктуры практически с нуля.

Главный враг — вовсе не холод

Одной из самых серьезных проблем будущей базы станет вовсе не температура, а лунная пыль.

Она состоит из мельчайших острых частиц, напоминающих раздробленное стекло. Во время миссий «Аполлон» такая пыль повреждала скафандры, царапала защитные стекла шлемов и выводила из строя оборудование. Из-за отсутствия атмосферы и слабой гравитации частицы способны разлетаться на сотни метров после каждой посадки космического аппарата.

Именно поэтому первым строительным объектом на Луне могут стать вовсе не жилые модули, а дороги и посадочные площадки.

В краткосрочной перспективе рассматривается использование специальных полимерных составов, аналогичных тем, которыми военные укрепляют грунтовые дороги и вертолетные площадки. Однако постоянная доставка таких материалов с Земли слишком дорога и к тому же загрязняет поверхность Луны микропластиком.

Поэтому европейские специалисты предлагают более необычное решение — буквально расплавлять верхний слой лунного грунта, превращая его в прочное стеклообразное покрытие. Для этого можно использовать либо мощные лазеры, либо огромные линзы Френеля, концентрирующие солнечный свет.

Правда, скорость строительства пока остается невысокой: создание одной посадочной площадки площадью около 100 квадратных метров может занять почти четыре месяца.

Автодома вместо автомобилей

Передвигаться по будущей базе астронавты будут не в обычных луноходах. Японские инженеры совместно с Toyota разрабатывают герметичный вездеход Lunar Cruiser, который скорее напоминает дом на колесах, чем автомобиль. Машина сможет перевозить двух человек, обеспечивая им автономную работу на протяжении месяца без необходимости постоянно надевать скафандры.

Такие аппараты станут основным транспортом как внутри базы, так и во время длительных исследовательских экспедиций.

Первый лунный дом уже спроектирован

NASA уже представило проект первого жилого комплекса Foundation Surface Habitat. Трехэтажная конструкция рассчитана на четырех астронавтов и сможет поддерживать их работу примерно в течение месяца.

На нижнем уровне разместятся шлюзовая камера, скафандры и научная лаборатория для изучения лунных пород. Второй этаж займут помещения для занятий спортом, гигиены и биологических экспериментов. Верхний уровень станет жилой зоной с каютами, кухней, медицинским блоком и рабочими местами.

При этом сами астронавты также станут объектами научных исследований — ученые намерены изучать, как длительное пребывание на Луне влияет на организм человека.

Дома из лунной пыли

Временные жилые модули — лишь первый этап. Для создания постоянной базы потребуется надежная защита от космической радиации, микрометеоритов и резких перепадов температуры.

Наиболее перспективной считается технология производства строительных блоков непосредственно из лунного реголита. По сути, ученые предлагают «обжигать» лунную пыль, превращая ее в кирпичи, которыми будут покрываться жилые модули.

Подобные разработки уже ведутся в Китае. Исследователи изготовили несколько видов экспериментальных кирпичей из имитации лунного грунта и отправили образцы на внешнюю поверхность орбитальной станции «Тяньгун», где они проходят многолетние испытания в условиях открытого космоса.

Существуют и более футуристические проекты. Один из них предполагает создание гигантских стеклянных куполов путем своеобразного «выдувания» расплавленного лунного грунта. Благодаря отсутствию атмосферы и низкой гравитации такие конструкции теоретически могут достигать огромных размеров.

Без атомной энергетики не обойтись

Электроснабжение станет одной из самых сложных задач будущей колонии.

На Луне день и ночь продолжаются примерно по две недели. Пока светит Солнце, солнечные батареи работают эффективно, однако затем наступает столь же продолжительный период полной темноты.

Особенно остро проблема проявляется на южном полюсе, где многие перспективные районы с запасами льда вообще никогда не освещаются Солнцем.

Именно поэтому NASA делает ставку на компактные ядерные реакторы. Проект Fission Surface Power предусматривает создание небольшой атомной электростанции массой менее шести тонн, способной обеспечивать энергией первую лунную базу.

Одним из участников разработки стала компания Rolls-Royce, обладающая многолетним опытом создания реакторов для британских атомных подводных лодок. Предполагается, что один микрореактор сможет производить до 100 киловатт электроэнергии — этого достаточно для обеспечения работы небольшого поселения. В дальнейшем несколько таких установок смогут сформировать полноценную энергетическую систему будущего лунного города.

Первый шаг к освоению Солнечной системы

Создание постоянной базы на Луне рассматривается как необходимый этап освоения дальнего космоса. Именно здесь человечество впервые попытается научиться жить за пределами Земли, используя местные ресурсы, строя собственную инфраструктуру и создавая технологии, которые впоследствии могут пригодиться при полетах на Марс и другие планеты.

Если этот проект удастся реализовать, первая лунная база станет настоящим плацдармом для будущей космической цивилизации.