Programy průzkumu Měsíce, které byly v polovině 70. let současně ukončeny v Sovětském svazu a ve Spojených státech, se opět stávají populárními a žádanými. Měsíční rasa, která se zdála být už velmi dávno, opět nabírá na obrátkách. Dnes jsou vědci z mnoha zemí světa přesvědčeni, že lidstvo je v té fázi svého vývoje, který je schopen zajistit transformaci Měsíce na vesmírnou základnu civilizace. K tomu mají přední země světa vše, co potřebují: četné vesmírné přístavy, lunární rovery, moduly vrácené na Zemi a nosné rakety těžké třídy.
Dvě hlavní otázky lunárního programu v jeho moderní reinkarnaci jsou následující otázky: proč pozemšťané potřebují Měsíc a jaké technologie pomohou lidstvu kolonizovat jej? Vědci z mnoha zemí světa dnes hledají odpověď na tyto otázky. Rusko, USA, země Evropské unie, Čína, Indie a Japonsko dnes projevují zájem o jedinou přirozenou družici Země. Měsíc byl znovu připomínán v roce 2004, kdy americký prezident George W. Bush oznámil obnovení lunárního programu. Později, v letech 2007 a 2013, Čína vyslala orbitální a přistávací moduly na Měsíc. A v roce 2014 plány na průzkum Měsíce vyjádřil Dmitrij Rogozin, který zastává funkci místopředsedy vlády ruské vlády.
V polovině 70. let minulého století se věřilo, že let na Měsíc je velmi drahý, navíc nebylo úplně jasné, k čemu slouží. Dnes se Měsíc opět stává relevantním a vědci po celém světě jako by našli odpovědi, pro které je nutné obnovení lunárních programů. Navzdory skutečnosti, že politická motivace pro průzkum Měsíce nyní chybí, objevily se nové pobídky. Aktualizace lunárních programů po více než půl století zapomnění může být například spojena s vysokou technologickou úrovní dnešní civilizace, která pro svůj další rozvoj potřebuje skutečně ambiciózní cíle. Tento proces lze také spojit s vývojem a perspektivami soukromé astronautiky. Dnes je v arzenálu světového vesmírného průmyslu vše potřebné k „dobytí“Měsíce, zbývá pouze přesně určit cíle a cíle lunárních programů.
Ruský vesmírný průmysl má s lunárními starty obrovské zkušenosti, které dříve nashromáždili sovětští inženýři a vědci. Sovětské kosmické lodě jako první provedly měkké přistání na Měsíci, fotografovaly zadní stranu přirozeného satelitu Země a odebraly vzorky půdy z regolitu. První rover na světě, který úspěšně operoval na povrchu nebeského tělesa, široce známý jako „Lunokhod-1“, je také zásluhou sovětské kosmonautiky. Měsíční rover operoval na povrchu satelitu od 17. listopadu 1970 do 14. září 1971.
Lunokhod-1
Dnes jsou pilotované lety na Měsíc opět zahrnuty do základů státní politiky, uvádí agentura RIA Novosti. V rámci federálního vesmírného programu na období 2016–2025 byl vyvinut projekt Luna-Globe, který zahrnuje spuštění řady automatických stanic na přirozený satelit Země. Nevládní organizace Lavočkin v současné době realizuje tento projekt. Prezident Ruské federace Vladimir Putin při návštěvě nového pavilonu Kosmos na VDNKh 12. dubna 2018 poznamenal, že bude zaveden lunární program země.
Okamžité plány ruského lunárního programu
V první fázi implementace ruského lunárního programu se plánuje spuštění pěti automatických stanic na Měsíc v letech 2019-2025. Všechny starty jsou plánovány k provedení z nového kosmodromu Vostočnyj. Studium Měsíce automatickými stanicemi předpokládá výběr místa pro rozšíření lidské přítomnosti na přirozeném satelitu Země. Získané informace o potřebných zdrojích by měly pomoci určit polohu měsíční základny.
V první fázi implementace ruského lunárního programu byly stanoveny následující vědecké úkoly: studium složení hmoty a probíhajících fyzikálních procesů na pólech měsíce; studium vlastností exosféry a procesů interakce vesmírného plazmatu s povrchem na lunárních pólech; zkoumání vnitřní struktury přirozeného satelitu Země pomocí metod globální seismometrie; výzkum kosmických paprsků s ultra vysokou energií.
V současné době Rusko bezprostředně plánuje studovat Měsíc pomocí automatických stanic následovně:
2019 - vypuštění kosmické lodi Luna -25. Posláním je studovat měsíční povrch v oblasti jižního pólu.
2022 - vypuštění kosmické lodi Luna -26. Mise - dálkové studium Měsíce, zajišťující komunikaci pro následné lunární mise.
2023 - vypuštění 3 a 4 satelitů Luna -27 (hlavní a záložní přistávací sondy). Poslání - vývoj technologií pro vytvoření trvalé základny na měsíčním povrchu, studium regolitu a exosféry Měsíce.
2025 - vypuštění kosmické lodi Luna -28. Mise - dodávka termostátovaných vzorků měsíční půdy na zemský povrch, které budou těžit předchozí automatické stanice, ve vzorcích mohou být krystaly ledu.
Jak lze použít Měsíc
Mnoho vědců se domnívá, že expanze vesmíru bude logickou fází dalšího vývoje lidstva. Dříve nebo později se naše civilizace dostane do stádia, kdy bude na naší planetě stísněna a bude potřeba překladiště na Měsíci, odkud bude možné pohodlně odstartovat na Mars nebo jiné planety sluneční soustavy.
Odborníci spojují zvláštní naděje s možností těžby různých minerálů na Měsíci, přičemž vyzdvihují helium-3 ze všech. Tato látka se již nazývá energií budoucnosti a hlavním pokladem měsíce. V budoucnu může být použit jako palivo pro termonukleární energii. Hypoteticky by během termojaderné fúze s reakcí jedné tuny látky helium-3 a 0,67 tun deuteria měla být uvolněna energie ekvivalentní spalování 15 milionů tun ropy (v současné době však technická proveditelnost takové reakce není byla studována). To nebere v úvahu skutečnost, že helium-3 na měsíčním povrchu bude muset být nějak extrahováno. A to nebude snadné, protože podle studií je obsah helia-3 v lunárním regolitu asi jeden gram na 100 tun měsíční půdy. Proto k těžbě tuny tohoto izotopu bude nutné na místě zpracovat nejméně 100 milionů tun měsíční půdy. Pokud se však podaří vyřešit všechny problémy s jeho výrobou a používáním, bude helium-3 schopno poskytnout energii celému lidstvu na tisíciletí dopředu. Zásoby vody, které jsou také obsaženy v měsíční půdě, zajímají také vědce.
Vědecký potenciál Měsíce v současné době stále není vyčerpán. Odborníci stále nevědí, jak přesně vznikla družice Země a odpověď na tuto otázku evidentně není na naší planetě. Měsíc se také zdá být vynikající platformou pro provádění astrofyzikálních pozorování, protože na přirozeném satelitu naší planety není atmosféra. Technicky lze teleskopy na jeho povrch instalovat právě teď. Také bude pohodlnější sledovat asteroidy z Měsíce, které mohou představovat vážné nebezpečí pro Zemi. A ve velmi vzdálené budoucnosti bude lidstvo moci přemýšlet o přesunu všech energeticky náročných průmyslových odvětví na Měsíc, což pomůže výrazně snížit objem průmyslových emisí na naší planetě.
Super těžké nosné rakety
V současné době zůstává kontroverzní otázka potřeby super těžkých nosných raket pro lety na Měsíc. Někdo se domnívá, že se neobejde bez raket schopných nést až 80–120 tun užitečného nákladu, zatímco jiní naopak považují přístup k vytváření takových raket za iracionální, což zdůvodňuje nákladným provozem a údržbou nezbytných infrastruktura. Světová kosmonautika může každopádně zajistit vytvoření takových raket. S jejich vývojem je dostatek zkušeností: jedná se o sovětské nosné rakety „N-1“, „Energia“, „Vulcan“a americký „Saturn-5“, „Ares V“.
Raketa „Energia“s kosmickou lodí „Buran“
V současné době Spojené státy pracují na dvou projektech takových raket - Space Launch System, jehož start byl odložen a úspěšně otestován soukromou raketou Falcon Heavy. V ČLR pracují na vytvoření vlastní supertěžké rakety „Great March 9“, určené najednou pro 130 tun užitečného zatížení. V Rusku byly testovány rakety rodiny Angara a probíhají práce na super těžké raketě Energia-5. V současné době není na Zemi nedostatek vesmírných přístavů pro použití super těžkých nosných raket: Bajkonur, Vostochny, Kuru ve Francouzské Guyaně a Vandenberg na Floridě, 4 kosmodromy v Číně.
Plánuje se, že první start nové ruské super těžké nosné rakety Energia-5 proběhne nejdříve v roce 2028 a startovací komplex pro ni na kosmodromu Vostočnyj bude připraven v roce 2027. Dříve o tom informovala agentura TASS s odvoláním na vlastní zdroje v raketovém a vesmírném průmyslu. Odpalovací rampa pro novou ruskou raketu bude postavena podle zásad implementovaných pro sovětskou nosnou raketu Energia na Bajkonuru (místo # 250). Uvádí se, že půjde o univerzální odpalovací komplex, ze kterého lze také vypustit nosné rakety Sojuz-5 střední třídy a formace dvou, tří nebo pěti takových raket (k dosažení různých užitečných zatížení). Právě princip kombinace pěti raket tvoří základ nové ruské supertěžké rakety Energia-5.
V současné době ruští vývojáři pracují na vytvoření dvou raketových projektů navržených k realizaci-„Energia-5V-PTK“a „Energia-5VR-PTK“se startovací hmotností 2368 a 2346 tun. Obě verze nosné rakety budou schopny vynést až 100 tun nákladu na oběžnou dráhu Země a až 20,5 tun užitečného nákladu na oběžnou dráhu - hmotnost „lunární“verze vyvíjené kosmické lodi Federace.
Údajný pohled na startovací komplex s raketou Space Launch System
Podle výpočtů Roskosmosu bude vývoj super těžké nosné rakety a vytvoření potřebné infrastruktury pro její start na kosmodromu Vostočnyj stát asi 1,5 bilionu rublů. Roskosmos také dříve uvedl, že není třeba spěchat s vytvářením takových raket do roku 2030, protože pro ně prostě neexistuje žádné užitečné zatížení. RSC Energia zároveň dříve oznámila, že vytvoření nové ruské super těžké rakety bude 1,5krát levnější než reprodukce sovětské nosné rakety Energia, jejíž vytvoření bylo spolu s kosmickou lodí Buran nejambicióznější program v historii ruské vesmírné rakety.
Oběžná stanice a lunární základny
Projekty výstavby obyvatelných stanic na jeho oběžné dráze jsou považovány za mezistupně při průzkumu Měsíce. Rusko, Spojené státy a Čína již oznámily implementaci takových plánů v období od roku 2025 do roku 2030. Není důvod pochybovat, že tento projekt bude realizován. Mezinárodní společenství má v současné době bohaté zkušenosti s úspěšným provozováním ISS. Dříve se Spojené státy a Rusko dohodly na spolupráci na mezinárodní blízké lunární stanici s posádkou Deep Space Gateway. Na projektu také pracují EU, Kanada a Japonsko. Účast v programu a zemích BRICS je možná. V rámci tohoto projektu může Rusko vytvořit jeden až tři moduly pro novou stanici: stavidlo a obytné moduly.
Další etapou po vytvoření cirkumlunární obydlené stanice by mohlo být vytvoření lunárně obydlených základen. Na přirozeném satelitu Země není magnetické pole ani atmosféra, zatímco povrch Měsíce je nepřetržitě bombardován mikrometeority a teplotní poklesy za jeden den dosahují 400 stupňů Celsia. To vše dělá z Měsíce nejpřátelštější místo pro lidi. Na jeho povrchu je možné pracovat pouze ve skafandrech a utěsněných lunárních roverech nebo uvnitř stacionárního obytného modulu vybaveného kompletním systémem podpory života. Nejvýhodnější bude nasadit takový modul v blízkosti jižního pólu naší družice. Je zde vždy světlo a dochází k menším teplotním výkyvům. Plánuje se, že v první fázi budou roboti zapojeni do montáže obytného modulu. Poté, co budou lety s posádkou na Měsíc dostatečně rozvinuty, se stavba obyvatelného lunárního modulu rozšíří.
Lunární základní koncept
První obyvatelé naší družice nejprve nasadí na její povrch komunikační prostředky s orbitální stanicí a Zemí, načež začnou spouštět elektrárny na bázi palivových článků nebo flexibilních fotobuněk. Bude nutné vypracovat otázky ochrany měsíční základny před slunečními erupcemi a kosmickým zářením. Za tímto účelem se plánuje jeho pokrytí metrovou vrstvou regolitu, například prováděním řízených výbuchů, protože nemá smysl dodávat sklápěče a rýpadla na měsíční povrch. Stavební práce na Měsíci budou muset vycházet ze zcela odlišných technologií: tisk strukturálních prvků na 3D tiskárně; používat nafukovací moduly; vytvářet kompozitní materiály z měsíční půdy pomocí vysokoteplotní syntézy a laserového slinování.
Obytný lunární modul bude mít propracovaný systém zásobování pitnou vodou a kyslíkem a vznikne zeleninový skleník. Klíčová bude mít soběstačná měsíční základna. Pouze tímto způsobem bude možné snížit počet raket s různým nákladem odeslaným na Měsíc. V současné době neexistují žádné zásadní překážky lidské kolonizace Měsíce, ale to, jak bude první obydlená měsíční základna nakonec vypadat, bude záviset na účelech, pro které bude navržena.
