Лунагазпром

В тот день, когда Нил Армстронг сделал первый шаг на Луне, на космодроме Байконур еще разбирали гигантские завалы, оставшиеся после взрыва двумя неделями ранее ракеты-носителя Н-1. Именно такая ракета должна была через некоторое время доставить на Луну советских космонавтов. Проект закрыли, потому что он потерял всякий смысл—СССР проиграл лунную гонку США. Казалось—раз и навсегда.

Через 35 лет гонка начинается заново. Только участников стало больше. О своих лунных программах заявили американцы и китайцы, а на прошлой неделе—российская РКК «Энергия». 30 лет назад США прекратили летать на Луну, потому что не видели в этом смысла: СССР уже и не думал их догонять, а делать на ближайшей к нам планете оказалось в сущности нечего—одна трата денег. Но именно из лунных камней, привезенных астронавтами и советскими автоматическими станциями треть века назад, родился смысл новой эпопеи. В грунте был найден гелий-3—топливо будущего. Всего 25 тонн этого газа когда-нибудь смогут обеспечить такую страну, как США или Россия, энергией на целый год. Когда-нибудь—или никогда—об этом спорят ученые. Но гонка началась—никто не хочет оставаться на унылой земной обочине: а вдруг гелий-3—это на самом деле спасение человечества?

Гелий—второй по распространенности во Вселенной элемент, однако на Земле его мало. Зато на Луне его изотопа гелия-3 в избытке: по оценкам ученых, более миллиона тонн. Заполучив этот газ, человечество решит все свои энергетические проблемы на несколько столетий вперед, утверждают адепты термоядерной энергетики. По их мнению, после того, как закончатся углеводороды—«в конце этого века», а от ядерных реакторов откажутся из-за большого количества радиоактивных отходов, неминуемо придется перейти к энергетике на базе термоядерного синтеза. Цель—создать на Земле «искусственное Солнце».

Над задачей ученые бьются уже полвека—было время, когда на это тратилась значительная часть всех денег, выделяемых в мире на науку. Продвинулись не слишком далеко—в этом году несколько стран, в том числе и Россия, начали во Франции строительство Интернационального термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). В 2015 г. он должен продемонстрировать реальный КПД—т. е. будет стабильно работать и производить энергии больше, чем потреблять, чего не удавалось сделать десятилетиями. Промышленного образца в ближайшие 20 лет ученые не обещают.

От ИТЭР до использования гелия-3 дорога еще длиннее. Французский реактор будет работать на базе синтеза изотопов атома водорода—дейтерия и трития, которые можно получить и на Земле. Но тритий радиоактивен, а потому в качестве альтернативного топлива предложен лунный гелий-3, эффективность сжигания которого к тому же выше.

Идея быстро овладела научными массами. «Нас ждет новый виток соперничества ведущих стран, сравнимый с освоением ядерной энергии в ушедшем веке»,—предрекает заведующий лабораторией проблем эволюции Земли Института динамики геосфер РАН Андрей Витязев.

Деньги, которые человечество должно потратить на освоение Луны, исчисляются десятками миллиардов долларов. Сроки называются весьма отдаленные—но ведь и до постройки термоядерного реактора путь неблизкий. Американское космическое агентство НАСА собирается направить четырех астронавтов на Луну к 2018 г. с разведывательной миссией. К этому же времени Китай хочет отправить туда беспилотный зонд за образцами грунта. А японское агентство по аэрокосмическим исследованиям заявило, что уже через 20 лет планирует построить на Луне целую научную базу. О том, что участвуют в гонке, успели сообщить Индия и даже Малайзия.

Наконец, присоединилась ко всеобщему увлечению и Россия: глава ракетно-космической корпорации «Энергия» Николай Севастьянов заявил на прошлой неделе, что «мы можем вернуться на Луну за $2 млрд за три полета, включающих облет Луны». Севастьянов честно пояснил: речь идет о промышленном освоении планеты для добычи гелия-3.

Как ни странно, технология добычи разработана лучше всего: газ легко выделяется из лунного грунта, нагретого до нескольких сотен градусов. Испаряясь, гелий-3 и другие газы (водород, азот, водяные пары, оксиды углерода) улавливаются автоматическим заводом-комбайном. Там гелий-3 отделяется от смеси и сжимается для последующей транспортировки на Землю. «Первая партия сможет достичь Земли спустя 10 лет с момента нашего возвращения на Луну»,—говорит Джеральд Кульчински, профессор американского Университета Вискосин-Мэдисон и главный апологет «гелиевой» энергетики, которая «быстро займет долю в 10%». В нынешних ценах тонна гелия-3 обойдется приблизительно в $7 млрд, подсчитал Кульчински. Если получится сильно дороже, проект не будет иметь экономического смысла.

Пока американцу удалось построить лишь прототип реактора. Камера диаметром 80 см выдает микропорции энергии, существенно меньшие, чем потребляет для своей работы. Но у проекта, на который собираются угрохать сотни миллиардов, если не триллионы долларов, уже есть противники. Институт космических исследований РАН называл проект РКК «Энергия» «научной фантастикой и средством выбить у правительства деньги». Директор института Лев Зеленый даже пошутил, что идея снарядить экспедицию на Луну за гелием-3 для реакторов далекого будущего выглядит так, как если бы «королева заказала у Колумба привести в Испанию не золото, а уран».

Другие ученые не так категоричны. «В теории термоядерные реакторы, работающие на гелии-3, обладают преимуществом по сравнению с “классическими” разработками. Однако говорить об их абсолютном преимуществе преждевременно, этот вопрос еще предстоит изучить,—считает директор Института ядерного синтеза академик РАН Валентин Смирнов.—Надо дождаться, пока термоядерный синтез на базе дейтерия-трития выйдет из стен лабораторий на инженерный уровень, тогда и гелием можно заняться серьезно». А директор Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН академик Эрик Галимов посоветовал заниматься всеми направлениями термоядерной энергетики, даже если пока результат кажется недостижимым. Если технология на базе гелия-3 «выстрелит», то начнется дележ «лунного пирога», а потому задел на будущее нужно делать уже сейчас. «Я не призываю бросить все силы на гелий-3, но не надо от него просто так отмахиваться, это вопрос национальных интересов»,—говорит академик.

Скорее всего, одна Россия проект не потянет. Андрей Витязев из Института динамики геосфер РАН говорит, что, возможно, придется объединяться с Индией и Китаем. Глава Роскосмоса Анатолий Перминов уже заявил, что Россия готова оказать помощь именно Китаю. Как альтернатива—сотрудничество с США, которые уже признали, что готовы принять чужую помощь за долю в проекте. Пусть это и выглядит утопией, но, возможно, вообще будет создан консорциум под эгидой ООН. Пока же, говорит пресс-секретарь Роскосмоса Вячеслав Давиденко, возврат на Луну—это почти частная инициатива РКК «Энергия», правда, одобренная Роскосмосом.

Американцы уже определились, что станет для них сигналом для начала гонки,—пока Конгресс не выделил под нее финансирование. Как когда-то полет Юрия Гагарина подвиг их на то, чтобы потратить чудовищные деньги на первый шаг Армстронга, так теперь они ждут сигнала от Китая. «Между нами говоря, мне бы хотелось, чтобы Конгресс осознал, что следующий флажок на Луне может быть китайским. И, осознав это, сделал вывод о необходимости должного финансирования НАСА»,—говорит директор американского Института Луны и планет Центра перспективных космических исследований Стефан Маквелл. Если китайцы сделают акцент на освоении Луны—новой гонки не избежать.

А китайцы свой шаг обязательно сделают. По словам директора китайской национальной космической администрации Луань Эньцзе, уже в 2007 г. Китай запустит первый беспилотный спутник «Чэнъэ-1» к Луне, который изучит ее минеральную структуру. Понятно, для чего. Второй этап начнется в 2012 г.—с высадки автоматического лунохода. В 2017 г. на планете приземлится возвращаемый модуль, которому предстоит собрать там коллекцию лунного грунта и вернуть его на Землю,—так будет собрана информация для выбора места под постоянно действующую лунную базу. Понятно, чем на ней будут заниматься.Придумано уже и мистическое обоснование: согласно древнекитайской легенде, на Луне обитает Яшмовый заяц, который толчет в ступе порошок бессмертия.

Вполне вероятно, что дело вовсе не в «порошке бессмертия»—полумифическом гелии-3. Такие циклопические программы дают «побочный эффект»—гору новых технологических решений. На желающих получить патенты вся надежда. «Проекты по освоению Луны могут быть инициированы НАСА, но потом будут поддержаны частным сектором»,—предрекает Стефан Маквелл. Ведь и прошлая лунная гонка на каждый вложенный доллар принесла по $5 прибыли.