Луна. История будущего

Оценив стоимость солнечной энергии на Луне, инженер NASA Джефф Лэндис, который также пишет стихи и научную фантастику, решил обратиться к литературе, чтобы проанализировать необычную альтернативу аккумуляторам — мобильность. В романе «Вдогонку за Солнцем» (1992) — одном из лучших образчиков неизменного для научной фантастики сюжета об изобретательном человеке, противостоящем суровой правде космоса, — рассказывается история Триши Миллиган, которая выжила при жесткой посадке на Луну и должна продержаться на поверхности в течение месяца, пока за ней не отправят спасательную миссию. У нее есть скафандр с крупными солнечными панелями и большой запас протеиновых батончиков, но почти нет аккумуляторов. Она приходит к выводу, что ей не остается ничего, кроме как идти по Луне, не отставая от Солнца.

К несчастью, крушение ее корабля произошло в районе экватора, а это значит, что ей предстоит пройти расстояние, равное расстоянию от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса. Чтобы обгонять границу для и ночи, ей необходимо двигаться со средней скоростью 16 километров в час, что довольно просто, когда она при одной шестой своего земного веса скачет по плоским морям, но труднее в горах и на неприветливых возвышенностях обратной стороны.

Потерпев крушение на более высокой широте, она могла бы взять более низкий темп. На 70° северной широты, где находится Море Холода, самое северное из лунных морей, получившее свое название по месту расположения, можно идти на запад со скоростью, не превышающей шести километров в час, и не отставать от Солнца. На полюсах есть места, где можно вообще почти не двигаться с места.

В связи с тем, что Луна находится в вертикальном положении относительно плоскости эклиптики, на ее полюсах Солнце постоянно висит над горизонтом. Так как его лучи падают по касательной, глубины полярных кратеров всегда остаются холодными и темными, а на полярных возвышенностях почти всегда стоит день. Идея об этих освещенных возвышенностях появилась довольно давно. В «Луне» (1837) Вильгельм Бер и Иоганн Медлер указали, что в связи с наклоном Луны на ее полюсах могут существовать места, где почти или совсем никогда не наступает ночь, а Камиль Фламмарион, развивший эту мысль несколько десятилетий спустя, назвал их «пиками вечного света». Роберт Годдард тоже писал об этой возможности, а также предполагал существование постоянно холодных точек в кратерах под пиками. Теперь детали рельефа обоих типов обнаружены и пересчитаны.

Современные карты Луны показывают, что на обоих полюсах есть возвышенности, которые освещаются Солнцем если не постоянно, то почти постоянно: валы кратеров видят Солнце более 80 % времени, а если установить солнечные панели вертикально, как паруса корабля, они смогут генерировать в три раза больше энергии, чем системы, установленные в других областях и получающие Солнце лишь в половину дней. Если вы хотите построить лунную базу, питаемую солнечной энергией, вам нужна очень серьезная причина не отправиться на полюса.

Помимо энергии, полюса дают ресурсы в форме замороженных летучих веществ. При прочих равных наличие значительных объемов воды облегчит обеспечение лунной базы и дозаправку ракет. На Луне есть и другие источники топлива — можно соединять водород, поглощенный реголитом из солнечного ветра, с кислородом, получаемым из различных минералов. Однако, хотя концентрация водорода в реголите в тысячи раз превышает концентрацию гелия-3, для получения значительных объемов вещества придется перерабатывать огромные объемы реголита. Выделение кислорода из минералов весьма энергозатратно. Хотя энергия на Луне дешевая, по крайней мере при свете дня, производственное оборудование, необходимое для ее накопления и использования, вероятно, будет довольно дорогим. Именно этим объясняется притягательность сосредоточенных на полюсах летучих веществ, которые можно высвободить, используя эквивалент обычного чайника.

Северный полюс

Южный полюс

В пользу высадки около льда выступает и тот факт, что при наличии единственной лунной базы и запасов топлива остальная Луна оказывается легкодоступной. Как отмечает Роберт Зубрин, характеристической скорости, необходимой для возвращения нового лунного модуля с Луны на низкую околоземную орбиту, также достаточно для того, чтобы лунный модуль взлетел в одной точке Луны, приземлился почти в любой другой, взлетел второй раз и вернулся в первую точку. Всю эту процедуру можно повторить для новой точки назначения, как только у вас накопится еще шесть тонн топлива.