Земля – космос – Луна - Самарий Наумович Минчин
Нет сомнения в том, что непрерывная служба Солнца, организованная астрономами на Земле, будет в будущем подкреплена эффективным дополнением – филиалом на Луне.
Громадная роль, которую играет Солнце в нашей жизни, вполне оправдывает наши дополнительные усилия, направленные на исследование Солнца и солнечно-земных связей.
Служба Земли – это термин, используемый нами по аналогии с термином «служба Солнца» и включающий в себя понятие систематических наблюдений за нашей планетой «со стороны». Началом таких наблюдений являются измерения различных параметров земной поверхности и атмосферы, а также фотографирование, проводимое искусственными спутниками Земли.
Однако преимущество лунной аппаратуры перед спутниковой заключается в том, что она «видит» сразу половину поверхности Земли, ее атмосферы, облачного покрова и радиационных поясов и может в течение полусуток непрерывно наблюдать один и тот же участок нашей планеты.
Яркий образец «моментальной фотографии» распределения облачности над половиной земной поверхности представлен, например, снимком Земли, выполненным аппаратом «Зонд-5» на дальности в одну четвертую расстояния до Луны (рис. 11). Но с лунных обсерваторий можно будет фотографировать нашу планету и с существенно большими подробностями, применяя более совершенные инструменты. {
Основными в службе Земли явятся, очевидно, непрерывные геофизические и метеорологические наблюдения, их обработка и оперативная передача полученных материалов в соответствующие координирующие организации, а также углубленное изучение воздействия солнечной деятельности на породообразующие, климатологические и физико-биологические факторы.
Формирование погоды определяется процессом выравнивания неравномерного распределения энергии (излучаемой Землей и поступающей от Солнца) в атмосфере, в котором участвуют самые
различные определяющие параметры: пространственное распределение в атмосфере (над всей земной поверхностью) температуры, давления, ветра, облачности, водяного пара, а также слагаемых лучистых потоков тепла; все эти параметры имеют сложную зависимость от приходящего солнечного излучения. Раскрытие механизма погодообразования позволит не только более достоверно прогнозировать погоду, но даже и управлять ею. Излишне говорить, насколько это важно для сельского хозяйства, транспорта, безопасности сооружений и т. д.
Рис. 11. Снимок Земли, выполненный с помощью аппарата «Зонд-5» с расстояния 90 тысяч километров
Применение лунных научных баз, безусловно, существенно ускорит решение указанных проблем, над которыми упорно работают метеорологи. В частности, на Луне можно обеспечить измерение некоторых параметров отдельных участков земной атмосферы с помощью зондирующих лазеров.
Комплексное использование служб Солнца и Земли даст возможность более успешно решить целый ряд прикладных задач (связанных, например, с магнитными бурями, радиопомехами и т. д.), которые определятся по мере выявления эффективности и экономичности внеземных методов наблюдения и исследований.
РЕШЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМ ПРАКТИЧЕСКОЙ КОСМОНАВТИКИ
Обитаемые лунные базы, имеющие близкие к космическим внешние условия, располагающие научным оборудованием и определенными производственно-энергетическими возможностями, необычайно удобны для решения конкретных вопросов, связанных с дальнейшим освоением космоса.
Отработка некоторых систем космических аппаратов, а также их элементов на Луне может оказаться более целесообразной (или даже единственно возможной), чем на Земле или ее спутниках. В первую очередь это относится к наружным поверхностям, свойства которых не должны заметно меняться (оптические устройства, агрегаты терморегулирования, научные датчики) при весьма длительном влиянии факторов космической среды.
Создание наземных установок, имитирующих одновременное комплексное воздействие на испытываемый агрегат или прибор ультрафиолетового, рентгеновского и корпускулярного облучений, столкновений с микрометеоритами, глубокого вакуума, переменных температур, вряд ли возможно с нужной точностью.
Аналогичные испытания (продолжительностью до нескольких лет) необходимы также для некоторых конструкционных материалов, которые в вакууме теряют свое вещество вследствие молекулярной диффузии, при этом еще может происходить изменение отдельных свойств материалов. В лунных условиях глубокий вакуум с одновременным облучением и вариацией температур в пределах нескольких сотен градусов имеется совершенно «бесплатно».
Испытание и доводка отдельных сложных систем космических аппаратов, особенно связанных с опасностью для окружающих (радиоактивным распадом и пр.), а также научного оборудования, предназначенного для работы в космической среде, во многих случаях будут производиться на лунных базах, в естественных вакуумных лабораториях.
Нерешенных медико-биологических задач в космонавтике еще очень много; ведь экспериментальная проверка теоретических выводов началась менее десятка лет тому назад, а в недалеком будущем предстоят многолетние полеты человека к дальним небесным телам и длительное его пребывание на внеземных базах.
Необходимо при этом решить комплекс вопросов, связанных с двумя проблемами: устранение неблагоприятных воздействий космических факторов и обеспечение нормальной жизнедеятельности людей в ограниченном объеме.
Первая проблема требует изучения влияния космических факторов и разработки мероприятий, обеспечивающих безопасность при радиационном облучении, отсутствии магнитного поля, невесомости, необычном световом режиме, резком уменьшении количества внешней информации с отдельными интенсивными ее нарастаниями.
Вторая проблема заставляет нас уже сейчас заниматься подготовкой к организации круговорота веществ (сходного с происходящим в масштабах Земли) в замкнутом объеме, так как при многолетнем полете безвозвратное расходование воды, пищи и кислорода для дыхания потребовало бы совершенно фантастических количеств их запаса; кроме того, необходимо решить вопросы психологических и микробиологических трудностей.
Еще К. Э. Циолковский указал выход из этого положения – нужно обеспечить совместное существование продуктивных растений и людей: растения используют углекислый газ и другие отбросы животного мира, а дают amv кислород и продукты питания.
В течение последних лет в этих целях ученые исследуют хлореллу – одноклеточную водоросль очень высокой продуктивности, дающую высококачественную белковую массу, которую можно использовать как продукт питания. Успешно проходит работа по созданию разновидностей устойчивой к радиации хлореллы в лаборатории, руководимой членом-корреспондентом АН СССР Н. П. Дубининым.
По всей вероятности, хорошо организованный круговорот веществ (для обеспечения жизнедеятельности человека) должен включать в себя, кроме растений, также птиц и животных для получения высококачественного набора пищевых продуктов – животных и растительных белков, жиров, углеводов, витаминов, солей и микроэлементов.
Уже имеются первые обнадеживающие результаты: в нашей стране был успешно проведен уникальный медико-технический эксперимент годичной длительности, при котором три испытателя – врач Г. А. Мановцев, биолог А. Н. Божко и техник Б. Н. Улыбышев – использовали в ограниченном помещении максимально возможный круговорот воды и кислорода, а также «зеленый конвейер» оранжереи. При этом проверялось психологическое состояние испытуемых в этих сложных условиях, а также своеобразие микрофлоры в замкнутом объеме.
Естественно, что именно на Луне и околоземных обитаемых станциях человеку впервые понадобятся такие замкнутые системы; именно на них будут отработаны почти все стороны проблемы жизнеобеспечения.
Экономический эффект создания экологически замкнутого цикла существенно возрастает при его длительном функционировании – для отрезков времени, превышающих год.
При организации на Луне постоянных научных баз с персоналом, обслуживающим их, безусловно окажется целесообраным доставлять с Земли на эти базы необходимое оборудование для обеспечения работы экологически замкнутой системы, а не привозить запасы продуктов для питания членов экспедиции.
