Станислав Славин - Космическая битва империй. От Пенемюнде до Плесецка

ТЕРМОЯД НА ЛУНЕ. Недавняя речь нынешнего президента США Джорджа Буша-младшего в штаб-квартире НАСА, где он объявил о планах колонизации Луны и Марса, заинтересовала как общественность, так и специалистов. Причём профессионалы в отличие от любителей услышали в словах Буша и то, о чём он, вероятно, и не хотел бы распространяться пока публично: план колонизации Луны — не столько космическая, сколько экономическая программа.

Именно на этот аспект обратил внимание присутствующих на одном из недавних заседаний Президиума Российской академии наук директор Института геохимии и аналитической химии РАН академик Эрик Михайлович Галимов.

Пессимисты уже сегодня говорят о том, что через 20–30 лет запасов нефти и газа человечеству перестанет хватать, сказал академик. Оптимисты называют срок в 50–100 лет. Тем не менее и те и другие сходятся во мнении, что людям пора искать иные источники энергии, чем газ, нефть, уголь и прочие полезные ископаемые.

Всевозможные ветряки, солнечные батареи, геотермальные источники — это пока экзотика, даже все вместе они покрывают не более 1% мирового энергопотребления. {4} 4 Кроме химических источников, значительную, а в ряде регионов мира и подавляющую, долю составляет энергия рек, а также приливов. ( Прим. ред. )

Полвека назад большие надежды связывались с атомной энергетикой. Но уже сегодня понятно, что и с ядерными отходами хлопот не оберёшься.

Остаётся термоядерная энергия. Впервые идея создания термоядерного реактора была публично высказана И.В. Курчатовым в 1956 году. Однако с той поры прошло почти полвека, а воз и ныне там — дело не продвинулось дальше создания экспериментальных установок.

Правда, ныне международный проект термоядерного реактора ИТЭР, в котором участвует и Россия, дошёл уже до стадии определения площадки для строительства экспериментальной установки. Вероятнее всего, в конкурсе победит Франция.

Но Соединённые Штаты, самый богатый участник проекта, вышли из проекта ИТЭР. В США считают, что построят термоядерный реактор своими силами быстрее, чем вместе со всем миром.

Кроме того, возникли разногласия по поводу того, какой именно термоядерный реактор строить. Дело в том, что большинство специалистов предполагают, что в качестве топлива в таком реакторе надо использовать изотопы водорода — дейтерий и тритий, которых достаточно много в воде Мирового океана.

Однако, во-первых, из Мирового океана добыть изотопы не многим проще, чем уран из урановой руды. Во-вторых, циклы на основе дейтерия приводят к излучению потоков нейтронов. Они глубоко проникают в окружающие реактор конструкции, создавая наведённую радиоактивность, которая затем сохраняется долгие годы. Стало быть, как и в случае с атомными «котлами», возникает проблема избавления от отслуживших свой срок конструкций, которые продолжают «фонить» сотни и даже тысячи лет.

Поэтому в последние годы всё большее количество специалистов обращают свои взоры на термоядерные реакции с участием гелия-3. Этот изотоп позволяет получить поток протонов, которые не дают наведённой радиоактивности, а стало быть, нет и проблемы с радиоактивными отходами.

Застрельщиком в этом деле, в частности, выступает Висконсинский университет, США. Там есть экспериментальная установка и уже получен поток протонов, свидетельствующий о том, что реакция, в принципе, осуществима.

Причём человечество накопило уже определённый опыт в работе с термоядерными установками. И дальше дела должны пойти куда быстрее. На что раньше требовалось полвека, ныне может быть освоено всего за 5–10 лет.

Однако есть тут и свои сложности. Гелия-3 на нашей планете очень мало. Его, конечно, хватит, чтобы провести экспериментальные работы. Но вот о промышленном производстве энергии на основе гелия можно будет говорить лишь в том случае, если мы сможем привозить гелий-3 с… Луны.

Его там в отличие от Земли содержится огромное количество в лунном грунте — реголите. Нам же для энергетики потребуется, кстати, не так уж много гелия-3. Расчёты показывают, что в год достаточно будет доставить около 20 т гелия, чтобы с лихвой обеспечить все энергетические потребности Земли. А для этого вполне достаточно пары рейсов такого космического корабля, как «Шаттл».

Однако, чтобы возить с Луны не сырьё — лунный грунт, — а уже сам концентрат, на Луне придётся создать инфраструктуру для переработки сырья и получения готового продукта. Причём производство это нужно будет налаживать заранее, а не в тот момент, когда возникнет острая необходимость в получении гелия-3 в промышленных объёмах.

Стало быть, предварительно придётся решить ещё множество задач. Нужно будет восстановить технологию и оборудование для полётов на Луну, построить там постоянно действующую колонию, отработать саму технологию добычи и переработки гелия, его сжижения, выделения из него изотопа гелия-3, который занимает всего-навсего тысячную долю от общего объёма, создать для этого соответствующую промышленную инфраструктуру…

В общем, проблем немало, и за ближайшие лет 10–20 их не решить. Правда, особых научных трудностей на этом пути не видно. Технологии все известны уже в настоящее время. Их нужно будет лишь воспроизвести на Луне в промышленных масштабах. Хотя это хлопотно, дорого, но вполне осуществимо.

Американцы говорят, что они собираются вернуться на Луну уже в ближайшее время. Значит, и нам стоило бы поторопиться. В принципе, нам тоже не придётся начинать решать эту проблему с нуля. Мы тоже достаточно подготовлены, способны отправить аппарат на Луну за значительно меньшие деньги, чем это в своё время сделали американцы. Стоимость такого полёта в настоящее время колеблется где-то в пределах 20–30 млн. долларов — не такие уж большая сумма даже для российской экономики.

Тем не менее, вероятно, логичнее всего продвигать этот проект международными усилиями с участием американских, российских, китайских, европейских, индийских, японских специалистов. В общем, всем миром.

Но как будет на самом деле? Прежде всего это вопрос к политикам, а не к учёным и инженерам. У специалистов всегда есть желание сотрудничать, поделить проблему на части и решать её сообща.

Отказавшись, по крайней мере временно, от идеи поселиться на Луне, люди сегодня живут в космосе месяцами. Так давайте теперь поговорим о тому когда появились первые идеи строить дома на орбите, с какими сложностями создавались и эксплуатировались орбитальные станции «Алмаз», «Салют», «Скайлэб», «Мир», какие трудности приходится преодолевать создателям первой международной космической станции (МКС) и какие у них планы на будущее.