«Камень может стать инструментом перевода Луны в собственность», - Антон Раков, СамГТУ
Планы по колонизации Луны вернулись в нашу жизнь - главные космические державы уже заявили о том, что собираются построить там базу. Но до первого здания, построенного на Луне, человечеству еще далеко. Развертывание базы осложняет не только экстремальная среда естественного спутника нашей планеты, но и необходимость транспортировки большого количества стройматериалов. Для решения этой проблемы стройматериалы будут изготавливать прямо из лунного грунта.
Антон Раков, доцент СамГТУ, исследует эту тему более десяти лет. В 2018 году его номинировали на премию «Headliner года» за проект строительно-космического сервиса для лунной базы РФ. «Хайтек» поговорил с Антоном о том, когда будет сделан первый лунный кирпич и какие этапы колонизации спутника Земли нам стоит ждать уже в обозримом будущем.
В 2013 году Антон защитил диссертацию про освоение экстремальных сред, до этого написал дипломную работу о строительстве обитаемых баз на Луне. Сейчас Раков вместе с коллегами работает над проектом «Альба Капра» - сборными шагающими моделями, в основу которых положена разработанная самарскими учеными схема преобразования вращательного движения в шаг.
- Как Луна пришла в вашу жизнь?
- А вот это, кстати, интересный вопрос. Я, честно говоря, сам не знаю, что мне там надо. Но почему-то меня интригует эта среда. Возможно, перечитал русских космистов - Циолковского, Чижевского.
- За последний год Луна опять стала популярным направлением развития космической индустрии - и для России, и для США, и для других стран. Когда вы это все начинали, Луна была, в общем-то, менее популярной. О строительстве базы на Луне как о ближайшем будущем никто не говорил.
- Я вам больше скажу. Эта тема стояла в одном ряду с гадалками и всем таким прочим. Сейчас опять новая волна наступила.
Фото: Максим Бубнов / «Хайтек»
- Сложно было начинать исследования, когда непонятно, зачем они и для кого? Сейчас, возможно, есть какие-то перспективы, а тогда это была чистая теория?
- Ну да, конечно. Она и сейчас на самом деле теория, потому что готовности к тому, что прямо в ближайшее время начнется строительство, нет ни у нас, ни у американцев. То есть это просто новая волна - все пытаются что-то такое изобразить. У нас начиналось все с изучения экстремальных сред и того, как человек приспосабливается к этим средам, что между разными средами общего. И оказалось, действительно, есть очень много общего в том, как человек себя ведет. Видимо, это бессознательное явление. Мы зафиксировали эти явления и назвали их тактическими принципами, которые человек использует при продвижении и закреплении в экстремальной среде.
- И какие они?
- Их три основных. Первое - система последовательных экспериментов. Когда каждый следующий проект является продолжением предыдущего. Они все взаимосвязаны. Люди мечтали об орбитальной станции давно. Но прежде чем ее реализовать, было много проб и ошибок, каждая из которых - самостоятельный проект. Спутник шороху наделал больше, чем сама станция. А еще Белка и Стрелка, первый человек в космосе, Юрий Алексеевич Гагарин. Каждый этот проект сам по себе знаковый.
Второй принцип - использование местного ресурса для закрепления в среде. Это просто дешевле - не с собой на кораблях, когда мы осваиваем Америку, бревна и камни везти, а просто приезжаешь туда с веревкой и топорами и на месте начинаешь развертываться.
И третий тактический принцип - включение осваиваемой среды в экономические интересы ойкумены. При наличии этих трех тактических принципов можно с уверенностью сказать, что среда будет нашей, и скоро там начнется активное освоение. Сейчас из этих трех тактических принципов в истории с освоением Луны готовы, наверное, полтора. Очень скоро она будет изучена до такой степени, что можно будет планировать поселение. На всякий случай скажу, это не секрет - Луну уже померили вдоль и поперек, изучили геологию, топографию очень подробно. Я бы даже сказал, что в открытом доступе на Земле такой подробности нет, как на Луне.
- То есть мы уже знаем все ресурсы, которые можно будет добывать на Луне?
- Да, там много интересного - не только вода или гелий-3, но и золото, и серебро. Поэтому сейчас на международном уровне встают вопросы: а что делать с соглашениями, которые продолжают действовать? И мы, наша команда, на самом деле, первые, кто такие вопросы начал задавать.
Есть международные соглашения, которые прямо запрещают продавать Луну как территорию. Ровно это же соглашение, в котором участвовал тогда еще Советский Союз, а Россия - сейчас как правопреемник, закрепляет права собственников за тем, что они туда доставили и изготовили. Что тоже логично. К территории нет вопросов, с аппаратами понятно. А вот мы взяли аппарат, изготовили первый лунный кирпич. У нас вопрос: кирпич чей? Предварительный ответ такой, что кирпич наш - он принадлежит тому, кто его изготовил. А это значит, что его можно продавать.
- Но тогда почему ресурсы все еще считаются общими? Это - как если бы на Земле была бесплатная нефть, но платный бензин.
- Да, но тут же какая история: на самом деле этот вопрос урегулируется в самом ближайшем будущем, просто надо сесть и договориться. И к этому есть два принципиально разных подхода. В 60-е годы XX века этот вопрос просто не был расписан, потому что до освоения ресурсов было очень далеко.
Не так давно США и Люксембург разрешили своим компаниям добывать ресурсы. Это не очень хорошо - позволять своим компаниям просто так брать и экспроприировать в одностороннем порядке то, что считалось общим. И они даже набирают и обучают специалистов - геологов, только по Луне. Мы на самом деле тоже учим. Это не очень известно, но мы учим.
Фото: Максим Бубнов / «Хайтек»
И есть второй вариант развития событий - более гуманный и, как мне кажется, правильный подход. Есть ресурс, и все признали, что он принадлежит в равной степени всему человечеству. Но это не означает, что его нельзя использовать. Тем более, что эти же документы разрешают его использовать при возникновении рисков для жизни, здоровья и в научных целях. А если речь идет о коммерческом использовании, то это нехитрое решение. Достаточно взять, ввести какой-нибудь компенсационный сбор при использовании ресурсов, организовать какую-нибудь такую международную институцию, например, международное космическое агентство, которое выступало бы гарантом прав всех. Если кто-то продал кирпич, какой-то процент с этого можно взять и потом направить на компенсацию интересов всех остальных. И такой подход можно положить в основу при дальнейшем продвижении на Луну, которое на самом деле уже неизбежно.
Не так давно был доклад Римского клуба, нам очень понравился тезис том, что мы живём в полном мире, а не в пустом, как, например, 200 лет назад. То есть некоторые продолжают себя вести так, будто они живут все еще в пустом мире и продолжают что-то осваивать, а это уже давно не так. Мир уже освоен. Нет, есть еще экстремальные среды на Земле, они еще остались.
- Океаны, например…
- Ну да. Сначала туда, - и потом уже мы начнем драться друг с другом. А это неправильно. Над нами чудовищная черная пропасть, угроз из которой нам приходит гораздо больше. Вот сейчас известно, в 2051 и в 2068 году будет опасность сближения с астероидом Апофис - вроде минимальная вероятность, но она есть.
Апофис - астероид, сближающийся с Землей, открытый в 2004 году в обсерватории Китт-Пик в Аризоне. После январского прохождения астероида мимо Земли в 2013 году специалисты лаборатории реактивного движения НАСА заявили, что возможность столкновения с Землей в 2029 году исключена, а в 2036 году чрезвычайно маловероятна.
Луна - это естественный путь для расширения границы экстремальной среды. Она постоянно отступает. Еще буквально в каменном веке экстремальная среда начиналась за пещерой. Потому что человек, не вооруженный всем тем, что у нас сейчас есть, был таким же беззащитным перед тигром или лютой зимой, как мы сейчас в космосе. На самом деле, это просто другой технологический уровень. История любит повторяться. И мы при каждом изучении всех известных случаев в этом постоянно убеждались - это естественный процесс.
- Что можно будет строить из материала, добытого на Луне, и что нужно туда привозить?
- Прежде чем вообще говорить о базе, надо хоть что-то там построить. Потому что строительного опыта за пределами Земли просто не существует. А тут масса вопросов. Потому что нельзя базу сразу строить, надо поэтапно, пошагово, осторожно приближаться к базе на Луне. Сначала провести серию экспериментов, каждый из которых тоже будет знаковым. Второй момент - нельзя туда многое ввезти, потому что это дорого, тяжело и никому не надо. Поэтому это должен быть местный ресурс. Доступный и легко добываемый ресурс - грунт. Есть технология, которую мы уже сейчас можем использовать для его обработки - сфокусированный солнечный свет.
Поэтому у нас запланированы несколько таких роботизированных устройств, мы уже за них ухватились и начали их - гелиографы - делать. Я называют его «гелио-», но на самом деле он просто литограф. Есть у нас эскизный проект укладчика, и есть погрузчик, который собирает грунт, загружает его в гелиолитограф, забирает камни и перевозит к месту установки. Вот три аппарата, которые могут работать полностью автономно, без участия человека. Собрать сначала первый искусственный камень на поверхности - монумент покорителям космоса, потом первую в истории посадочную площадку на поверхности Луны. А она нужна. Раньше, когда аппарат прилетал и изучал, он садился в чистом поле и никому не мешал. Но при организации систематических полетов мы должны примерно в одну точку приземляться, и тут начинаются проблемы. Потому что от двигателей разлетается большое количество радиоактивной пыли, которая, к тому же, обладает высоким абразивным действием. Если готовить посадочную площадку, то ее нужно замостить, покрыть камнями, которые не могут взлететь от реактивных двигателей.
Потом начинается история с первыми каменными укрытиями. И тут тоже у нас свое видение, как это надо делать. Часть оборудования, которое уже разработано, будет туда доставлено - например, обитаемые модули, в которых живут люди. Потому что никакой возможности прямо сейчас их производить на Луне нет. Но везти тяжелую защиту с Земли тоже нет никакой необходимости.
Уже сейчас известно, что лунный грунт способен и поглощать радиацию, и останавливать микрометеориты. От больших метеоритов мы, конечно, не защитимся, но микрометеориты, которые летят со скоростью больше пули - вполне. Поэтому наша концепция строится на том, что защитные сооружения ни в коем случае не должны быть частью конструкции самой станции или вообще доставленных объектов. А обитаемые оболочки с воздухом и каменные конструкции должны быть разделены порядочным расстоянием - достаточным для того, чтобы осуществлять просто осмотр, визуальный контроль.
Этот камень, о котором мы говорим, - первый объект собственности. Понятно, что и золото, и серебро можно добывать, но для него еще надо развернуть промышленную площадку. А камень - это то, с чего вообще все начнется. Он может быть объектом собственности, а значит, если мы площадку замостили, то она наша. Понимаете, речь идет о том, что камень может стать инструментом перевода цены Луны в собственность. Вопросов нет, на недра никто не претендует. То есть мы, конечно, не будем препятствовать в использовании, но, тем не менее, это повод брать деньги или договариваться. Этот процесс идет полным ходом, и нам очень важно вскочить буквально в поезд, который уже тронулся.
- Если мы воспринимаем дома по аналогии с Землей, возможны ли там окна, насколько они будут отличаться от того, что привыкли видеть на Земле?
- Конечно, это будет нечто другое, не так, как на Земле. Луна - это экстремальная среда, которая возвращает человека со всеми достижениями, со всей крутостью, назад в истории - прямо в античность. Мы выпекаем камень сфокусированным солнечным светом, но ни одна технология сейчас не способна засунуть туда арматуру. То есть железобетон там невозможно сделать сейчас. Это такие камни, которые мы укладываем друг на друга, без раствора - вот они просто лежат. Максимум мы можем себе позволить насыпать чуть-чуть грунта для более равномерного распределения нагрузки. То есть это фактически античный ордер.
- Это звучит как не самая прочная конструкция.
- Ну как не прочная. Все примеры подобных конструкций дожили до наших дней с древних времен. Причем самый разрушительный фактор - это сам человек. Те, которые не трогали, очень хорошо себя чувствуют и выглядят. Еще климат, понятно, что в Египте намного лучше это сохраняется, просто потому, что влаги нет. На Луне с этим полный порядок - там влаги вообще нет. Так что эта каменная защита - то, что надо на текущем этапе времени.
Фото: Максим Бубнов / «Хайтек»
Окна будут, но в виде иллюминаторов. Такой роскоши, как на Земле, мы себе позволить не можем, - чтобы прямо любоваться горизонтом. Надо понимать, что там, куда заглядывает солнце, окон быть не должно. С Солнца на Луну прилетает все, что угодно, потому что там нет магнитосферы Земли, она туда не достает. А своей магнитосферы полноценной у Луны нет. Любая вспышка стирает всю информацию с любого незащищенного носителя. Рационально организовать некое промежуточное пространство, где можно не беспокоиться о радиации, а уже внутри него будут какие-то иллюминаторы. Хотя, опять же, эти иллюминаторы тоже достаточно скромные по сравнению с тем, что рисовали фантасты, - это я про стеклянные купола. Это вообще фантастика. Купола в обозримом будущем ни на Луне, ни на Марсе реализованы не будут. Хотя сама купольная конструкция, конечно, актуальна.
- А как гравитация на Луне будет влиять на архитектуру?
- Я так скажу: она потребует еще большей массивности, чем на Земле.
- Каждый кирпич придется делать в шесть раз тяжелее?
- Да. А это не противоречит никак исходным условиям, потому что нам же нужна защита. Толщина материала еще и для защиты. С этим полный порядок, вопрос просто в объемах.
- Есть ли у вас какие-то контакты с Роскосмосом?
- Я не могу обо всем рассказать. Мы взаимодействуем с предприятиями, которые в том числе входят и в Роскосмос. С НПО Лавочкина и РКК «Энергия» мы взаимодействуем, а это как раз те ключевые предприятия, которые видятся как перспективные участники этого.
- Когда вы думаете, может появиться первый дом на Луне?
- Дом… Про дом боюсь обещать, но я надеюсь, что где-нибудь в интервале от 2030-го до 2040-го появится первый камень, о котором мы говорим.
Источник: hightech