Луна как первая гавань человечества: зачем нам осваивать ближайший мир

Учёные оценили, насколько крупным вообще может стать постоянное поселение на Луне, и главным ограничением оказалась вода. Даже если принять очень щедрую оценку запасов доступного льда — миллиард тонн, — миллион жителей при 98-процентной переработке израсходует его примерно за сто лет. Поэтому перспективы Луны сегодня связывают не столько с появлением там крупнейших мегаполисов, сколько с созданием постоянных научных и промышленных баз. 

Фото: Pravda.ru by Marina Lebedeva is licensed under Free for commercial use

Лунная пустыня

Зачем человеку Луна

Луна может стать первым местом за пределами Земли, где люди научатся не просто высаживаться, а постоянно жить и работать. Её поверхность сохранила свидетельства ранней истории Солнечной системы. Но есть и более практическая задача — научиться использовать внеземные ресурсы и меньше зависеть от поставок с Земли.

NASA уже развивает концепцию Moon Base в районе южного полюса. В 2026 году агентство объявило планы по развитию технологий энергетики, производства кислорода из реголита и материалов для строительства. Коммерческие партнёры работают над грузовыми аппаратами, которые должны начать доставлять элементы инфраструктуры с 2028 года.  Луна одновременно станет полигоном для технологий, которые впоследствии могут понадобиться при экспедициях к Марсу.

Космодром для движения дальше

Есть у Луны огромное физическое преимущество — слабая гравитация. Сила тяжести на её поверхности примерно в шесть раз меньше земной, а скорость убегания составляет 2,38 км/с против 11,2 км/с у Земли. Поэтому в отдалённой перспективе может оказаться выгоднее не запускать гигантские межпланетные аппараты целиком с Земли, а собирать их уже в космосе, используя часть материалов, полученных на Луне.

Особенно это важно для тяжёлых кораблей, рассчитанных на длительные путешествия. Им понадобится серьёзная защита от космической радиации, способная весить сотни тонн. В качестве защитного материала можно использовать в том числе воду и другие вещества. Если человечество научится добывать на Луне воду, кислород и строительное сырьё, она потенциально сможет стать промышленной базой и космическим транспортным узлом. 

Но межзвёздные путешествия пока остаются совершенно другой технологической задачей. Ближайшие звёзды находятся более чем в четырёх световых годах, и современные двигательные системы не позволяют реалистично планировать пилотируемый полёт к ним.

Более реальная последовательность выглядит так: постоянная база на Луне — использование местных ресурсов — более дальние экспедиции по Солнечной системе.

Как жить там человеку

И вот здесь начинаются сложности. На Луне есть чрезвычайно разреженная экзосфера, но атмосферы, пригодной для дыхания, нет: концентрация молекул возле поверхности примерно в квадриллион раз меньше земной. Поэтому снаружи человек сможет находиться только в герметичном скафандре или ровере.

Жить придётся в герметичных модулях с искусственной атмосферой. Их необходимо защищать от космической радиации, микрометеоритов, резких температурных перепадов и очень абразивной лунной пыли. Один из вариантов — частично заглублять сооружения или покрывать их толстым слоем местного реголита. Поэтому первое настоящее поселение на Луне будет скорее напоминать огромную автономную полярную станцию, чем привычный земной город.

Где брать кислород

Здесь возникает интересный парадокс. Свободного кислорода для дыхания почти нет, зато 40–45% массы лунного реголита приходится на кислород, химически связанный в минералах и стекле. Задача состоит в том, чтобы его извлечь. NASA уже испытывает соответствующие технологии.

В 2026 году система CaRD прошла наземные испытания с использованием концентрированной солнечной энергии и имитатора лунного грунта. NASA также включило производство кислорода из реголита в число приоритетных технологий будущей Moon Base. ⁠Если такие установки удастся довести до промышленного уровня, кислород можно будет использовать и для дыхания, и для производства ракетного топлива.

А вот с водой сложнее

Именно воде посвящено новое исследование Мартина Элвиса и Джонатана Макдауэлла. Вода на Луне действительно существует. Лёд обнаружен в постоянно затенённых полярных областях, а молекулы воды найдены даже на освещённой поверхности. Для расчётов исследователи взяли щедрую исходную оценку — миллиард тонн потенциальной воды, то есть примерно один кубический километр.

При условном расходе около 500 тонн на человека в год — сюда авторы включают бытовое потребление, производство пищи и другие нужды — миллион человек без переработки исчерпал бы миллиард тонн примерно за 2,4 года.

Однако вода может использоваться многократно. Международная космическая станция уже достигла примерно 98-процентного уровня возврата воды. При такой эффективности миллион жителей исчерпал бы миллиард тонн примерно за 100 лет, а 100 тысяч человек — примерно за тысячу лет.

Поэтому авторы приходят к выводу, что вода способна ограничить долговременное население Луны несколькими сотнями тысяч человек, если не будут найдены дополнительные запасы или радикально улучшена переработка. Для базы на тысячу человек проблема выглядит значительно менее острой. 

Вода нужна ещё и ракетам

При этом лунный лёд представляет ценность не только для людей. Воду можно разделять на водород и кислород и использовать для производства компонентов ракетного топлива. По расчётам авторов, миллиард тонн воды — относительно небольшой запас для огромного населения, но гигантский ресурс для космического транспорта: теоретически его достаточно почти для миллиона крупных заправок ракет. 

Возникает парадокс: для крупнейшего мегаполиса воды на Луне может оказаться мало, а для большой космической инфраструктуры — чрезвычайно много.

Первая гавань за пределами Земли

Поэтому новое исследование не ставит под сомнение целесообразность освоения Луны. Оно скорее меняет представление о его цели. Миллионные города пока остаются фантастикой. Гораздо реалистичнее постоянная база, где сначала будут работать десятки, затем сотни и, возможно, тысячи людей.

Энергию предполагается получать от солнечных и ядерных установок. Кислород — производить из реголита. Часть материалов — также получать на месте. Воду — добывать из полярного льда и максимально возвращать в оборот. Разработки по этим направлениям уже ведутся. 

И тогда значение Луны оказывается гораздо шире идеи переселения людей.

Человечеству необязательно строить на Луне крупнейший мегаполис. Возможно, гораздо важнее создать там первую настоящую гавань за пределами Земли — место, где люди научатся самостоятельно получать воду, воздух, энергию и материалы и откуда смогут двигаться дальше в Солнечную систему.