Попытка запустить к Луне воздушный шар провалилась

Предположим, вам предложили описать транспортные средства для полета на Луну. Что придет вам в голову в первую очередь? Скорее всего, вы вообразите себе огромные ракеты или космические корабли. В крайнем случае - аппараты, напоминающие американские шаттлы. Сложно представить себе современного человека, который предложил бы добраться до земного спутника на воздушном шаре.

Тем не менее, такие люди есть, и они готовы вложить в реализацию своего проекта немалые деньги. Речь идет не о сумасшедших изобретателях или неучах, забывших законы физики. Использовать воздушный шар в качестве подъемного средства собираются участники конкурса Google Lunar X-Prize.

380 тысяч и еще полкилометра

Команды, зарегистрировавшиеся для участия в конкурсе, должны самостоятельно запустить к Луне дистанционно управляемый аппарат, способный передвигаться по поверхности спутника. Луноход (или луноезд или лунопрыг - все зависит от смелости инженеров) должен преодолеть расстояние в 500 метров и передать на Землю фотографии высокого разрешения, панораму и видео высокой четкости.

Команда, которая сможет выполнить все эти условия до 31 декабря 2012 года, получит первый приз в размере 20 миллионов долларов США. Если ни одна из команд не успеет в срок, размер вознаграждения будет уменьшен до 15 миллионов долларов. В случае, если еще через два года - к 31 декабря 2014 года - участники не смогут выполнить условия конкурса, он будет прекращен. Однако вероятность такого завершения соревнований невелика - уже сейчас несколько команд находятся на финальной стадии разработки своих роботов.

Несмотря на то, что со времен советских луноходов техника продвинулась далеко вперед, внешне многие аппараты будут напоминать знаменитые колесные агрегаты прошлого века. Это неудивительно, так как эргономически луноходы были спроектированы очень разумно. Вот только радиоизотопов в новых лунных роверах не будет. Требования безопасности за прошедшие 40 лет все же стали несколько жестче.

Помимо собственно проектирования роверов команды должны придумать, как запустить их с Земли, доставить к Луне и посадить на нее. Просто прикрепить ровер к ракете-носителю и отправить ее за пределы земной орбиты не получится. Для того чтобы сохранить хрупкую электронную "начинку" аппаратов, необходимо создать перелетный и посадочный модули. На Луне отсутствует атмосфера, поэтому для обеспечения мягкой посадки посадочный модуль должен быть снабжен собственными двигателями.

Ракету-носитель команды могут выбрать по своему усмотрению из уже существующих на рынке или же разработать собственную конструкцию. Последний вариант, конечно, интереснее с технической точки зрения, но значительно менее рентабелен экономически. Для разработки новой ракеты необходима не только очень серьезная инженерная работа, но также огромный финансовый ресурс. Изобретать велосипед за собственные деньги да еще и в период кризиса решатся немногие. Предвосхищая желание команд приобрести ракету-носитель небольшой грузоподъемности, компания SpaceX предоставила всем зарегистрированным участникам десятипроцентную скидку на свою ракету "Фалкон-1" (Falcon 1). Впрочем, соперники могут выбрать и другого производителя.

Дешево и сердито

Тем не менее, некоторые команды отважились на поиск альтернативы традиционным ракетам. Одной из команд, решившей отказаться от привычного пути, стала румынская ARCA (Aeronautics and Cosmonautics Romanian Association - румынская ассоциация аэронавтики и космонавтики). Участники команды решили вспомнить в прямом смысле слова дедовский метод запуска космических аппаратов - при помощи воздушного шара. Впервые необычная концепция была разработана в 1949 году. Суть метода заключается в следующем: наполненный газом шар поднимает ракету в верхние слои атмосферы, откуда она отправится дальше, сэкономив изрядную часть топлива.

Созданный специалистами румынской команды воздушный шар должен вывести ракету-носитель на высоту около 18 километров. Силы для продвижения вверх баллону будет придавать солнечное тепло. Разогнать аппарат до скорости 11,2 километра в секунду (вторая космическая скорость, которая позволит конструкции преодолеть земное притяжение) предстоит ракете-носителю.

Обычно ракеты представляют собой единую конструкцию, от которой по очереди отсоединяются ступени. Ракета-носитель команды ARCA больше всего похожа на нунчаки или связку рыб, выставленных на продажу. Отдельные ступени соединены друг с другом при помощи тросов. Такой конструкторский ход позволил создателям отказаться от сложной системы креплений и стыковок, используемых в обычных ракетах-носителях.

Узнать, насколько эффективна их система, ее создатели планировали 16 ноября. К месту запуска воздушного шара, которое находится в Черном море, участников команды доставил корабль "Константа" (Constanta). Во время заправки баллона теплым воздухом тросы, по которым воздух поступал в камеру, запутались, и создатели вынуждены были их обрезать. Увидеть, как должны были развиваться события, если бы пробный запуск оказался удачным, можно в этом коротком ролике (его стоит посмотреть хотя бы из-за чудесной музыки).

Всем сестрам

ARCA является в некотором смысле исключением. Большинство других команд пока находятся на стадии заключения договоров с компаниями, которые будут изготавливать аппараты и модули. Неформальный лидер соревнований, американская команда Odyssey Moon, намерена осуществить запуск к Луне не раньше середины 2012 года. Этой команде прочат максимальные шансы на победу - не в последнюю очередь потому, что ровер Odyssey Moon был разработан в Исследовательском центре Эймса при NASA.

И тем не менее, однозначно ставить на Odyssey Moon пока рано. Частная космонавтика в последние годы заметно набрала обороты. Как показала практика, даже небольшие компании способны разрабатывать ракеты-носители и собственными силами выводить в космос спутники. Хотя, безусловно, создание ровера, посадочного, перелетного модулей и (как вариант) ракеты-носителя - это намного более сложные задачи.

Впрочем, даже если команде не удастся получить первый приз, она сможет частично покрыть затраты на участие в конкурсе. Призовой фонд включает дополнительные награды, которых могут удостоиться все участники, добравшиеся до Луны. Так, по пять миллионов предусмотрено за фотографирование следов пребывания человека на Луне, обнаружение водяного льда и за стойкое выдерживание лунной ночи. Темное время суток длится на земном спутнике больше двух недель. Температура ночью опускается до минус 153 градусов Цельсия. Конструкторам надо очень постараться, чтобы создать аккумуляторы, способные вновь запустить ровер после столь длительной глубокой заморозки (как тут снова не вспомнить о нечувствительных к температуре радиоизотопах).

Деньги на ветер?

Возникает вопрос, зачем командам принимать участие в этом конкурсе. Даже победителю вряд ли удастся покрыть все расходы за счет премии. Скорее всего, вложения в создание, тестирование и запуск лунохода значительно превысят размер вознаграждения. Тем не менее, ученые, инженеры и менеджеры из 21 команды уже тратят свое время и деньги на участие в конкурсе. Сложно представить, что все они являются оторванными от реальности мечтателями (хотя определенный процент таких людей среди них, несомненно, имеется).

Команды соревнуются не столько за главный приз, сколько за возможность получить технологию, которую в перспективе можно будет приспособить для коммерческой реализации. Роверы могут, например, заниматься поиском полезных ископаемых, воды, гелия-3 (вещество, которое, теоретически, можно использовать в качестве топлива). Относительно недорогой и надежный метод запуска к Луне грузов пригодится при будущем освоении этого объекта. Google и X-Prize просто стимулируют скорейшее развитие этих планов.

С такого же конкурса несколько лет назад началась история частной космонавтики. Компания Mojave Aerospace Ventures создала и запустила самолет-носитель SpaceShipOne. Совсем недавно состоялся первый публичный полет самолета White Knight Two, который в недалеком будущем будет доставлять корабли с туристами на высоту 15 километров для дальнейшего старта в космос. Гипотетически размер рынка космического туризма и частных космических запусков огромен. Так что участникам конкурса Google Lunar X-Prize есть за что бороться.