Mondexplorationsprogramme, die Mitte der 1970er Jahre gleichzeitig in der Sowjetunion und in den USA ausliefen, werden wieder populär und nachgefragt. Das Mondrennen, das lange her zu sein schien, nimmt wieder Fahrt auf. Wissenschaftler aus vielen Ländern der Welt sind heute davon überzeugt, dass sich die Menschheit in dem Stadium ihrer Entwicklung befindet, das die Umwandlung des Mondes in einen Weltraum-Außenposten der Zivilisation sicherstellen kann. Dafür haben die führenden Länder der Welt alles, was sie brauchen: zahlreiche Raumhäfen, Mondrover, zur Erde zurückgebrachte Module und Trägerraketen der schweren Klasse.
Die beiden Hauptfragen des Lunar-Programms in seiner modernen Reinkarnation sind die folgenden Fragen: Warum brauchen Erdbewohner den Mond und welche Technologien werden der Menschheit helfen, ihn zu kolonisieren? Nach Antworten auf diese Fragen suchen heute Wissenschaftler aus vielen Ländern der Welt. Heute zeigen Russland, die USA, die Länder der Europäischen Union, China, Indien und Japan Interesse an dem einzigen natürlichen Satelliten der Erde. An den Mond wurde 2004 erneut gedacht, als US-Präsident George W. Bush die Wiederaufnahme des Mondprogramms ankündigte. Später, in den Jahren 2007 und 2013, schickte China die Orbital- und Landemodule zum Mond. Und 2014 wurden Pläne für die Erforschung des Mondes von Dmitry Rogosin geäußert, der das Amt des stellvertretenden Premierministers der russischen Regierung innehat.
Mitte der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts glaubte man, dass das Fliegen zum Mond sehr teuer sei, außerdem war nicht ganz klar, wofür es gedacht war. Heute wird der Mond wieder relevant und Wissenschaftler auf der ganzen Welt scheinen Antworten zu finden, für die die Wiederaufnahme von Mondprogrammen notwendig ist. Obwohl die politische Motivation für die Erforschung des Mondes nun fehlt, sind neue Anreize entstanden. So kann die Aktualisierung der Mondprogramme nach mehr als einem halben Jahrhundert des Vergessens mit dem hohen technologischen Niveau der heutigen Zivilisation in Verbindung gebracht werden, das für die weitere Entwicklung wirklich ehrgeizige Ziele braucht. Dieser Prozess kann auch mit der Entwicklung und den Perspektiven der privaten Raumfahrt in Verbindung gebracht werden. Heute gibt es im Arsenal der Weltraumindustrie alles Notwendige, um den Mond zu "erobern", es bleibt nur noch, die Ziele und Ziele der Mondprogramme genau zu bestimmen.
Die russische Raumfahrtindustrie verfügt über umfangreiche Erfahrungen mit Mondstarts, die zuvor von sowjetischen Ingenieuren und Wissenschaftlern gesammelt wurden. Sowjetische Raumschiffe machten als erste eine sanfte Landung auf dem Mond, fotografierten die Rückseite des natürlichen Erdsatelliten und nahmen Proben des Regolith-Bodens. Der weltweit erste Rover, der erfolgreich auf der Oberfläche eines Himmelskörpers operierte, weithin bekannt als "Lunokhod-1", ist auch ein Verdienst der sowjetischen Kosmonautik. Der Mondrover operierte vom 17. November 1970 bis 14. September 1971 auf der Oberfläche des Satelliten.
Lunochod-1
Heute gehören bemannte Flüge zum Mond wieder zu den Grundlagen der Staatspolitik, berichtet RIA Novosti. Im Rahmen des Bundesweltraumprogramms 2016-2025 wurde das Luna-Globe-Projekt entwickelt, das den Start einer Reihe von automatischen Stationen zu einem natürlichen Satelliten der Erde beinhaltet. Die NGO Lawotschkin setzt dieses Projekt derzeit um. Der Präsident der Russischen Föderation Wladimir Putin, der am 12. April 2018 den neuen Kosmos-Pavillon in WDNCh besuchte, stellte fest, dass das Mondprogramm des Landes umgesetzt werde.
Sofortige Pläne des russischen Mondprogramms
In der ersten Phase der Umsetzung des russischen Mondprogramms ist geplant, 2019-2025 fünf automatische Stationen zum Mond zu starten. Alle Starts sollen vom neuen Kosmodrom Vostochny aus durchgeführt werden. Die Untersuchung des Mondes durch automatische Stationen impliziert die Auswahl eines Ortes zur Erweiterung der menschlichen Präsenz auf einem natürlichen Satelliten der Erde. Die erhaltenen Informationen über die notwendigen Ressourcen sollen helfen, den Standort der Mondbasis zu bestimmen.
In der ersten Phase der Umsetzung des russischen Mondprogramms wurden folgende wissenschaftliche Aufgaben gestellt: Untersuchung der Zusammensetzung der Materie und der laufenden physikalischen Prozesse an den Mondpolen; Untersuchung der Eigenschaften der Exosphäre und der Wechselwirkungsprozesse des Weltraumplasmas mit der Oberfläche an den Mondpolen; Untersuchung der inneren Struktur eines natürlichen Erdsatelliten mit den Methoden der globalen Seismometrie; Erforschung der ultrahochenergetischen kosmischen Strahlung.
Derzeit plant Russland, den Mond mit automatischen Stationen zu untersuchen, wie folgt:
2019 - der Start der Raumsonde Luna-25. Die Mission besteht darin, die Mondoberfläche in der Südpolregion zu untersuchen.
2022 - Start der Raumsonde Luna-26. Mission - Fernstudien des Mondes, die Kommunikation für nachfolgende Mondmissionen ermöglichen.
2023 - Start von 3 und 4 Luna-27-Satelliten (Haupt- und Ersatzlandesonden). Mission - Entwicklung von Technologien zur Schaffung einer dauerhaften Basis auf der Mondoberfläche, Untersuchung des Regoliths und der Exosphäre des Mondes.
2025 - Start der Raumsonde Luna-28. Mission - Lieferung von thermostatisierten Mondbodenproben an die Erdoberfläche, die von früheren automatischen Stationen abgebaut werden, Eiskristalle können sich in den Proben befinden.
Wie der Mond genutzt werden kann
Viele Wissenschaftler glauben, dass die Erweiterung des Weltraums ein logischer Schritt in der weiteren Entwicklung der Menschheit sein wird. Früher oder später wird unsere Zivilisation ein Stadium erreichen, in dem es auf unserem Planeten eng wird und eine Umschlagstation auf dem Mond benötigt wird, von der aus man bequem zum Mars oder anderen Planeten des Sonnensystems starten kann.
Besondere Hoffnungen verbinden Experten mit der Möglichkeit, auf dem Mond verschiedene Mineralien abzubauen, wobei Helium-3 von allen hervorgehoben wird. Diese Substanz wird bereits die Energie der Zukunft und der Hauptschatz des Mondes genannt. In Zukunft kann es als Brennstoff für thermonukleare Energie verwendet werden. Hypothetisch sollte bei der Kernfusion mit der Reaktion von einer Tonne des Stoffes Helium-3 und 0,67 Tonnen Deuterium Energie freigesetzt werden, die der Verbrennung von 15 Millionen Tonnen Öl entspricht (aber derzeit ist die technische Machbarkeit einer solchen Reaktion nicht möglich studiert worden). Dabei ist nicht berücksichtigt, dass Helium-3 auf der Mondoberfläche irgendwie extrahiert werden muss. Und das wird nicht einfach, denn laut Studien beträgt der Gehalt an Helium-3 im Mondregolith etwa ein Gramm pro 100 Tonnen Mondboden. Um eine Tonne dieses Isotops zu gewinnen, müssen daher mindestens 100 Millionen Tonnen Mondboden vor Ort verarbeitet werden. Wenn jedoch alle Probleme bei seiner Herstellung und Verwendung gelöst werden können, wird Helium-3 in der Lage sein, die gesamte Menschheit für Jahrtausende mit Energie zu versorgen. Interessant für Wissenschaftler sind auch die Wasservorräte, die auch im Mondboden enthalten sind.
Das wissenschaftliche Potenzial des Mondes ist derzeit noch nicht ausgeschöpft. Experten wissen immer noch nicht, wie genau der Erdtrabant entstanden ist, und die Antwort auf diese Frage liegt offensichtlich nicht auf unserem Planeten. Außerdem scheint der Mond eine ausgezeichnete Plattform für astrophysikalische Beobachtungen zu sein, da es auf dem natürlichen Satelliten unseres Planeten keine Atmosphäre gibt. Technisch können Teleskope jetzt auf seiner Oberfläche installiert werden. Außerdem wird es bequemer sein, Asteroiden vom Mond aus zu überwachen, die eine ernsthafte Gefahr für die Erde darstellen können. Und in sehr ferner Zukunft wird die Menschheit daran denken können, alle energieintensiven Industrien auf den Mond zu verlagern, was dazu beitragen wird, die Menge der Industrieemissionen auf unserem Planeten deutlich zu reduzieren.
Superschwere Trägerraketen
Umstritten ist derzeit die Frage nach dem Bedarf an superschweren Trägerraketen für Flüge zum Mond. Manche meinen, auf Raketen mit einer Nutzlast von bis zu 80-120 Tonnen sei nicht zu verzichten, andere hingegen halten den Ansatz, solche Raketen zu bauen, für irrational und rechtfertigen dies mit teurem Betrieb und Wartung der notwendigen Infrastruktur. Auf jeden Fall kann die Weltkosmonautik für die Erschaffung solcher Raketen sorgen. Es gibt genug Erfahrung in ihrer Entwicklung: Dies sind die sowjetischen Trägerraketen "N-1", "Energia", "Vulcan" und die amerikanische "Saturn-5", "Ares V".
Rakete "Energia" mit der Raumsonde "Buran"
Derzeit arbeiten die Vereinigten Staaten an zwei Projekten solcher Raketen - dem Space Launch System, dessen Start verzögert und von der privaten Rakete Falcon Heavy erfolgreich getestet wurde. In der VR China arbeiten sie an der Entwicklung einer eigenen superschweren Rakete "Great March 9", die auf einmal für 130 Tonnen Nutzlast ausgelegt ist. In Russland wurden Raketen der Angara-Familie getestet und an der superschweren Rakete Energia-5 gearbeitet. An Raumhäfen für den Einsatz superschwerer Trägerraketen auf der Erde mangelt es derzeit nicht: Baikonur, Vostochny, Kuru in Französisch-Guayana und Vandenberg in Florida, 4 Raumhäfen in China.
Es ist geplant, dass der erste Start der neuen russischen superschweren Trägerrakete Energia-5 frühestens 2028 erfolgt und der Startkomplex dafür auf dem Kosmodrom Wostochny 2027 fertig sein wird. Dies hatte zuvor die Agentur TASS unter Berufung auf eigene Quellen in der Raketen- und Raumfahrtindustrie berichtet. Die Startrampe für die neue russische Rakete wird nach den Prinzipien gebaut, die für die sowjetische Energia-Trägerrakete in Baikonur (Standort # 250) umgesetzt wurden. Es wird berichtet, dass es sich um einen universellen Startkomplex handeln wird, von dem aus auch Sojus-5-Trägerraketen mittlerer Klasse und Formationen von zwei, drei oder fünf solcher Raketen (um unterschiedliche Nutzlasten zu erreichen) gestartet werden können. Das Prinzip der Kombination von fünf Raketen bildet die Grundlage der neuen russischen Super-Schwerrakete Energia-5.
Derzeit arbeiten russische Entwickler an der Erstellung von zwei zur Umsetzung vorgeschlagenen Raketenprojekten - "Energia-5V-PTK" und "Energia-5VR-PTK" mit einer Startmasse von 2368 und 2346 Tonnen. Beide Versionen der Trägerrakete werden in der Lage sein, bis zu 100 Tonnen Fracht in eine erdnahe Umlaufbahn und bis zu 20,5 Tonnen Nutzlast in eine Umlaufbahn zu befördern - die Masse der "Mond" -Version des in Entwicklung befindlichen Raumfahrzeugs der Föderation.
Der angebliche Blick auf den Startkomplex mit der Space Launch System-Rakete
Nach den Berechnungen von Roskosmos wird die Entwicklung einer superschweren Trägerrakete und die Schaffung der notwendigen Infrastruktur für ihren Start auf dem Kosmodrom Vostochny etwa 1,5 Billionen Rubel kosten. Außerdem erklärte Roskosmos zuvor, dass es keine Notwendigkeit gibt, solche Raketen bis 2030 zu entwickeln, da es einfach keine Nutzlasten dafür gibt. Gleichzeitig kündigte RSC Energia zuvor an, dass die Entwicklung einer neuen superschweren russischen Rakete 1,5-mal billiger sein würde als der Nachbau der sowjetischen Energia-Trägerrakete, deren Entwicklung zusammen mit der Raumsonde Buran am ehrgeizigsten war Programm zur Geschichte der russischen Weltraumrakete.
Orbiting Station und Mondbasen
Projekte zum Bau bewohnbarer Stationen in seiner Umlaufbahn gelten als Zwischenstufen bei der Erforschung des Mondes. Russland, die USA und China haben die Umsetzung solcher Pläne für den Zeitraum 2025 bis 2030 bereits angekündigt. Es gibt keinen Grund zu bezweifeln, dass dieses Projekt umgesetzt wird. Die internationale Gemeinschaft verfügt derzeit über einen reichen Erfahrungsschatz im erfolgreichen Betrieb der ISS. Zuvor hatten die USA und Russland vereinbart, an der internationalen bemannten Station Deep Space Gateway zusammenzuarbeiten. Auch die EU, Kanada und Japan arbeiten an dem Projekt. Eine Teilnahme am Programm und den BRICS-Staaten ist möglich. Im Rahmen dieses Projekts kann Russland ein bis drei Module für eine neue Station erstellen: eine Schleuse und Wohnmodule.
Der nächste Schritt nach der Schaffung einer bewohnten Weltstation könnte die Schaffung von bewohnten Mondbasen sein. Auf dem natürlichen Satelliten der Erde gibt es kein Magnetfeld und keine Atmosphäre, während die Oberfläche des Mondes ständig von Mikrometeoriten beschossen wird und die Temperatur an einem Tag 400 Grad Celsius erreicht. All dies macht den Mond nicht zum menschenfreundlichsten Ort. Es ist möglich, auf seiner Oberfläche nur in Raumanzügen und versiegelten Mondrovern oder in einem stationären bewohnbaren Modul zu arbeiten, das mit einem kompletten Lebenserhaltungssystem ausgestattet ist. Es ist am bequemsten, ein solches Modul in der Nähe des Südpols unseres Satelliten zu installieren. Hier ist es immer hell und es gibt weniger Temperaturschwankungen. Es ist geplant, dass in der ersten Phase Roboter mit der Montage des Wohnmoduls beschäftigt sind. Nachdem die bemannten Flüge zum Mond ausreichend entwickelt sind, wird der Bau einer bewohnbaren Mondlandefähre erweitert.
Konzept der Mondbasis
Die ersten Bewohner unseres Satelliten werden zuerst auf seiner Oberfläche Kommunikationsmittel mit der Orbitalstation und der Erde einsetzen, danach werden sie mit dem Start von Kraftwerken auf der Grundlage von Brennstoffzellen oder flexiblen Fotozellen beginnen. Es wird notwendig sein, die Fragen des Schutzes der Mondbasis vor Sonneneruptionen und kosmischer Strahlung zu klären. Dazu ist geplant, ihn beispielsweise durch gezielte Explosionen mit einer meterlangen Regolithschicht zu bedecken, da es wenig Sinn macht, Muldenkipper und Bagger auf die Mondoberfläche zu bringen. Die Bauarbeiten auf dem Mond müssen auf ganz anderen Technologien basieren: Strukturelemente auf einem 3D-Drucker drucken; aufblasbare Module verwenden; Herstellung von Verbundwerkstoffen aus Mondboden durch Hochtemperatursynthese und Lasersintern.
Die Wohn-Mondlandefähre wird über eine gut ausgebaute Trinkwasser- und Sauerstoffversorgung verfügen und ein Gemüsegewächshaus entstehen. Eine sich selbst erhaltende Mondbasis wird von zentraler Bedeutung sein. Nur so wird es möglich sein, die Anzahl der zum Mond geschickten Raketen mit verschiedenen Ladungen zu reduzieren. Gegenwärtig gibt es keine grundlegenden Hindernisse für die menschliche Besiedlung des Mondes, aber wie die erste bewohnte Mondbasis letztendlich aussehen wird, hängt von den Zwecken ab, für die sie entworfen wird.
