Ученые из НАСА уверены, что в недрах Марса есть вода

Вы летите на Луну на ракете. Она садится, вы надеваете униформу и идете работать на местную фабрику, которая добывает воду из-под поверхности спутника. А еще тут есть заводы по производству топлива. Десятки людей в луноходах разъезжают по просторам Луны. Когда смена заканчивается, вы снова садитесь в ракету, и она доставляет вас домой, как обычный автобус. Это именно то, что планирует сделать НАСА. И первый этап этого проекта — миссия PRIME-один — эксперимент по добыче льда. Миссия стартует в две тысячи двадцать втором году. Давайте узнаем о ней подробнее.

Ракета-носитель и вторая ступень стоят на стартовой площадке. Зажигание! Двигатели ракеты начинают работать, и мы поднимаемся. Вскоре ракета достигает скорости тридцать восемь тысяч шестьсот километров в час. На этой скорости можно преодолеть расстояние от Нью-Йорка до Лондона всего за восемь минут. Как только ракета-носитель израсходует все топливо, она отстыковывается и возвращается на Землю. Вторая ступень с капсулой полезной нагрузки запускает свои двигатели через пару секунд после отстыковки первой ступени, и ракета продолжает движение. На орбите капсула с полезной нагрузкой откроется и выпустит лунный посадочный аппарат Nova-C — цилиндрический модуль размером с седан. Он запускает двигатель и начинает движение. Сначала модуль делает оборот вокруг Земли. Этот гравитационный маневр помогает ему набирать скорость, не тратя слишком много топлива.

Так как посадочный модуль все еще находится на орбите, на него влияет земная гравитация. Это выглядит так, будто он падает. После оборота вокруг Земли модуль корректирует свою траекторию и направляется к Луне. Ему нужно преодолеть триста восемьдесят четыре тысячи километров. Это как девять с половиной поездок вокруг Земли или девяносто три поездки по Соединенным Штатам от побережья до побережья. Современный космический корабль может преодолеть это расстояние всего за девять часов. Это чуть дольше полета из Нью-Йорка в Лос-Анджелес на самолете. Первым астронавтам потребовалось семьдесят два часа, чтобы добраться до Луны.

Вскоре модуль приближается к месту назначения. Он делает еще один оборот вокруг Луны. Ученые уже выбрали идеальное место для его посадки. Для этого есть несколько требований. Прежде всего, там должны быть признаки нахождения льда под поверхностью льда. Во-вторых, модуль должен иметь возможность поддерживать радиосвязь с Землей, что невозможно, если он будет находиться на обратной стороне Луны. Когда первые астронавты облетали Луну, связь с ними была потеряна на несколько минут и возобновилась, только когда их корабль вышел из лунной тени. И последнее требование — солнечный свет. Посадочный аппарат оснащен солнечными батареями для питания научного оборудования, бортовых компьютеров и модулей связи. Поэтому ему нужен прямой солнечный свет.

Посадочный модуль приближается к поверхности Луны и замедляется по мере приближения к месту посадки. Теперь он почти парит в воздухе. Еще несколько секунд, и он садится! Теперь нужно пробурить поверхность. Для этого на нем есть специальное устройство «Реголит» и ледобур для исследований. Проще говоря, большая дрель длиной метр. После выбора места устройство опускается в лунный грунт. Бурение будет проходить в несколько этапов. Спускаемому аппарату придется несколько раз поднимать сверло, чтобы извлекать грунт из отверстия, иначе можно просто повредить сверло.

Модуль проанализирует состав почвы. Для этого у него есть масс-спектрометр MSolo. Его работа основана на простом принципе. Он ионизирует (или заряжает) частицы почвы, заставляя их двигаться. Затем он создает мощное магнитное поле, которое воздействует на заряженные частицы, заставляя их менять траекторию. Разные вещества, их молекулы и атомы движутся в магнитном поле по-разному. Анализируя изменения в их траекториях, можно определить массу и заряд каждой частицы. Дальше нужно лишь взглянуть на таблицу Менделеева и выяснить, какие атомы можно найти в образцах. Ученые надеются найти воду. Южный полюс Луны — идеальное место для нахождения льда в пределах досягаемости дрели. А экватор был бы отличным местом для поддержания радиосвязи и питания солнечных панелей нашего модуля. Но там, скорее всего, будет слишком жарко для льда.

На модуле также есть лунный хоппер — его используют для исследования поверхности Луны. Он будет нести нагрузку около килограмма. А еще ученые протестируют технологию связи четыре джи. В посадочном аппарате для этого есть несколько специальных модулей. Если тест пройдет успешно, мы сможем использовать сотовую связь для связи на Луне, как мы это делаем на Земле. Но главная цель миссии — доказать, что ресурсы, найденные на Луне, могут быть использованы в будущем. Уже в две тысячи двадцать третьем году НАСА планирует отправить на Луну автономный луноход VIPER (аббревиатура переводится как «исследующий летучие вещества»). Он также приземлится на Южном полюсе Луны — из-за связи с Землей и солнечного света. Размером он примерно с машину для гольфа. В нем есть дрель и анализатор почвы.

Ученые уже проложили маршрут для лунохода длиной от шестнадцати до двадцати четырех километров. Путешествие по этому маршруту займет сто дней. Он будет бурить почву в поисках льда и отмечать свои находки на карте. В рамках подготовки к прибытию астронавтов на Луну это может помочь обеспечить их ценными ресурсами, в том числе водой. А чуть позже НАСА запустит миссию «Артемида». Для этой цели ученые десятилетиями строили космический корабль «Орион». Он может перевозить шесть астронавтов. Ракета-носитель, которая выведет «Орион» на орбиту, называется Space Launch System. Когда ее построят, она будет самой мощной в истории.

Первый полет без экипажа запланирован на две тысячи двадцать второй год. Космический корабль поднимется на орбиту, совершит оборот вокруг Земли и отправится на Луну. Достигнув спутника, он пробудет на орбите шесть дней и вернется на Землю. Он проведет двадцать пять дней в открытом космосе. Вторая миссия запланирована на сентябрь двадцать третьего года. На Луну полетят четыре астронавта. Они облетят Луну и вернутся, не приземляясь на ее поверхность. Это будет первая миссия на Луну с экипажем с тысяча девятьсот семьдесят второго года. Третья миссия, «Артемида-три», запланирована на пятьдесят пятую годовщину первой высадки на Луну в две тысячи двадцать четвертом году. На орбиту Луны полетят четыре астронавта, затем двое из них пересядут в звездолет HLS. Он разработан компанией SpaceX. Они высадятся на поверхность Луны и проведут там несколько дней. После этого аппарат полетит обратно на орбиту, состыкуется с кораблем «Орион» и вернется на Землю.

А еще на лунной орбите планируется строительство космической станции — лунной орбитальной платформы-шлюза. Как и МКС, она будет собрана из разных модулей. На ней установят солнечный электродвигатель. Это будет первая станция с возможностью маневрирования. А еще там будут установлены солнечные батареи для питания станции. Еще один модуль будет служить нескольким целям, включая связь и дозаправку. Кроме этого, там будет и несколько жилых модулей, в которых смогут размещаться несколько астронавтов на срок до девяноста дней. Там они будут есть, спать, тренироваться и проводить научные эксперименты. Станция будет оснащена роботизированной рукой. Это поможет кораблям стыковаться со станцией, а также устанавливать дополнительное оборудование за пределами станции.

Будет и шлюзовой модуль, где корабли смогут стыковаться со станцией. Это будет нечто вроде зоны для высадки и посадки пассажиров, которую можно будет использовать и для выхода в открытый космос. А еще там будет небольшой роботизированный корабль для образцов лунного грунта. Станция будет намного меньше, чем МКС, который сейчас состоит из одиннадцати модулей. А его общая стоимость составляет около ста пятидесяти миллиардов долларов. В будущем эту станцию можно будет использовать как стартовую площадку для отправки кораблей на Марс или в глубокий космос. Ракетам, запускаемым с МКС, будет нужно меньше топлива, потому что им не придется преодолевать гравитацию Земли.

Но из-за радиации астронавты на станции будут в большей опасности, чем на МКС. Магнитное поле Земли защищает от вредных солнечных лучей. Астронавты, которые там находятся, получают ненамного больше радиации, чем пассажиры обычных самолетов. Но Луна находится слишком далеко от магнитного поля Земли, поэтому для модулей станции потребуется дополнительная защита от солнечного излучения.