И это далеко не всё, что там есть. В лунных породах, как и в земных, присутствуют попутные редкоземельные элементы, но в заметно большем количестве, чем на Земле. Например, ниобий. В земных породах его содержание редко превышает полпроцента, а в лунных — до семи процентов.
Также на Луну падали в прошлом и продолжают падать астероиды. Соответственно, можно ожидать обнаружить на Луне никель, кобальт, платину и редкие металлы астероидного происхождения, например, иридий.
Кроме того, проведённые исследования при помощи гамма-спектрометров, установленных на кораблях 'Зонд-7' и 'Зонд-8', показали наличие на Луне значительных запасов тория, — продолжил академик. — Области наиболее высокой концентрации тория на видимом полушарии Луны находятся вблизи кратеров Аристарх, Аристилл, Фламмарион и возле небольшого кратера, расположенного северо-западнее области кратера Коперник. Этот район заслуживает особого тщательного изучения.
— Ториевую энергетику с одновременным получением урана-233 мы не просто так развиваем, — добавил Королёв. — Наличие тория на Луне вместе с железом, титаном, алюминием, водородом и кислородом даёт возможность в будущем строить на предполагаемой лунной верфи космические корабли, оснащённые хоть ядерным двигателем, хоть ядерно-импульсным приводом. Таким образом, снимается главное возражение против использования ядерно-импульсных ракет — их опасность для земной биосферы. С Луны мало того, что стартовать проще, из-за меньшей гравитации, так ещё и взлетать на импульсном приводе можно если не с поверхности, то со значительно меньшей высоты, чем на Земле. Достаточно, чтобы огненный шар при взрыве не касался грунта. А это уже — возможность освоения всей Солнечной системы.
— А как добывать всё это? — тут же спросил Хрущёв. — Шахтёров на Луну не завезёшь, дороговато выйдет.
— Дистанционно управляемыми горнопроходческими комплексами, Никита Сергеич, — ответил Королёв. — Совсем без людей на Луне не обойтись. Прежде всего, любая техника ломается и требует регулярного обслуживания. Второе и главное — передача телевизионного изображения высокого разрешения с Луны на Землю пока что занимает десятки минут. Об управлении в режиме реального времени с Земли даже и мечтать нечего. Но разместить несколько операторов на хорошо защищённой от радиации заглублённой лунной базе будет вполне реально уже в 80-х. Если, конечно, мы снова не сделаем ту же ошибку, объявив 'магистральным путём освоения космоса' околоземные орбитальные станции.
— Так ведь дорого это очень, товарищи! — Первый секретарь засомневался. — Каждый ракетный пуск обходится стране в сотни миллионов рублей! Без штанов останемся!
— А вот тут, Никита Сергеич, для понимания ситуации нужно не торопясь посчитать, из чего складывается стоимость запуска хотя бы типового спутника связи, — улыбнулся Келдыш. — Стоимость топлива в составе общей суммы — от силы процентов десять. Ещё процентов 20-30 — стоимость самого спутника и носителя. Остальное — зарплата десятков тысяч инженеров, рабочих, а также высококлассных специалистов космодрома, обеспечивающих запуск.
Теперь представим, что типовые спутники мы можем собирать прямо на орбите, на орбитальном заводе, доставляя с Земли часть комплектующих и сырьё, а всё, что можно — изготавливая и собирая прямо там, наверху. Запуск такого спутника обойдётся в сотни раз дешевле.
— Гм... — Первый секретарь задумался. — А станки, оборудование и рабочих вы тоже на орбиту потащите? Одно дело — выращивать на орбите особо чистые кристаллы или производить компоненты высокой чистоты для лекарств, и совсем другое — изготавливать и собирать сложную технику.
— В том и дело, что нет! У нас уже начала развиваться технология трёхмерной печати. Пока она делает первые шаги, но направление это очень перспективное, — подсказал Королёв. — Мы с Мстиславом Всеволодовичем эту тематику постоянно отслеживаем, работаем вместе с разработчиками. На будущем орбитальном заводе будут стоять не обычные станки, а 3D-принтеры и универсальные манипуляторы, позволяющие выполнять 90 процентов работы без прямого участия человека. Операторы там, безусловно, понадобятся, на случай поломки или исправления программной ошибки, но большую часть работы завод будет выполнять самостоятельно.
Можно напечатать примерно половину деталей типового спутника прямо в невесомости, установить в напечатанный корпус доставленное с Земли по частям и собранное на орбите целевое оборудование и выпихнуть аппарат в космос через шлюз. На нужную орбиту его доставит разгонный блок с ионными двигателями — своего рода межорбитальный буксир. (Мини-спутники собираются печатать прямо на орбите https://habr.com/ru/post/382799/)
Мы сейчас планируем провести серию экспериментов с трёхмерной печатью в условиях микрогравитации, — продолжил Сергей Павлович. — Сначала будем пробовать на борту самолёта, летящего по параболической траектории. (В реале этим направлением занимается компания Made in Space https://habr.com/ru/post/202070/) Затем, когда установка трёхмерной печати будет доведена до возможности устойчивой опытной эксплуатации, мы доставим её на орбитальную станцию на борту очередного грузового корабля и проведём серию экспериментов уже там. На станции постоянно образуется бытовой мусор, прежде всего это пластиковая упаковка от продуктов питания. Мы уже разрабатываем устройство, способное перерабатывать её в полиэтиленовую нить, которую затем можно будет заряжать в установку трёхмерной печати и использовать, по сути, повторно. (Устройство Plastic Recycler реально разработано и доставлено на МКС https://madeinspace.us/capabilities-and-technology/plastic-recycler/ https://habr.com/ru/news/t/473808/)
Конечной целью будет создание установки, способной печатать детали и сложные объёмные конструкции прямо в открытом космосе и на поверхности Луны. (3D-принтер для работы в открытом космосе https://habr.com/ru/post/382815/ это уже реальность). Нам так или иначе понадобится в будущем эта технология для строительства лунной и марсианской баз. Лучше, если мы будем заранее готовы.
— Совсем без запусков с Земли мы, конечно, не обойдёмся, — отметил Келдыш. — Нужно будет доставлять на орбиту сменные экипажи, расходные материалы, сырьё, топливо для разгонных блоков на тот случай, если некогда ждать, пока спутник будет выведен на орбиту буксиром с ионными двигателями — на ионниках вывод может занять и несколько месяцев. Но значительно сократить расходы на космос таким способом можно.
— Я тут ещё одну проблему вижу, — Никита Сергеевич всё ещё сомневался. — Материалы и прочие расходники наверх так или иначе завозить надо.
— Да, конечно, вот поэтому и нужно осваивать Луну — с её поверхности всё необходимое можно хоть электромагнитной пушкой выстреливать, атмосферы нет и гравитация в 6 раз меньше, — подсказал Сергей Павлович.
— Да я понимаю и не о технических подробностях беспокоюсь. Я к тому, что зарплату всем этим десяткам тысяч специалистов мы так или иначе будем продолжать платить, независимо от количества запусков, — пояснил свою мысль Хрущёв. — Не разгонять же их, собирая на запуск 2-3 раза в год!
— А вот тут, Никита Сергеич, собака зарыта в том, что космос у нас изначально военный, — отметил академик Келдыш. — Должности специалистов — сплошь офицерские, то есть, приходится не только зарплату и надбавки платить, но и обеспечивать каждого формой одежды на все случаи жизни, и прочими видами довольствия. Плюс проблема проживания членов семей, которых приходится во всех этих военных городках обеспечивать работой и инфраструктурой — школами, больницами, детскими садами, кинотеатрами, магазинами.
Сократив число пусков за счёт орбитальной сборки спутников, можно и нужно сделать следующий шаг — передать пусковую инфраструктуру в гражданский сектор. Тогда специалисты смогут работать вахтовым методом, приезжая на запуски по необходимости.
— Не получится, — скептически покачал головой Первый секретарь. — Запуски спутников-разведчиков военные никому на сторону не отдадут, а запускать их приходится каждый месяц. Какая тут вахтовая работа?
— Это только пока не разработаны средства электронной передачи изображений высокого разрешения. Как только наука и промышленность смогут решить эту задачу, запуски фоторазведчиков можно будет сократить до одного пуска в два-три года, а то и реже, — возразил Келдыш. — Безусловно, это слишком большая и сложная тема, чтобы обсуждать её мимоходом, но подумать в этом направлении необходимо.
— Вы, товарищи, мне свои соображения по этому вопросу оформите служебной запиской, — попросил Первый секретарь. — И все предложения, как сделать космос если не самоокупаемым, то хотя бы сократить расходы. Чтобы было на что опереться при обсуждении в Президиуме ЦК и Совете Министров.
— Оформим, конечно, — президент Академии наук сделал себе пометку в ежедневнике.
— Сделать космос самоокупаемым можно только при условии разработки природных ресурсов других небесных тел, — уверенно заявил Королёв. — В 'той' истории капиталисты смекнули это уже к 90-м, но их объективно сдерживали различные обстоятельства технического и политического характера. Здесь и сейчас мы вовсю тесним Запад, постепенно лишая противника доступа к привычным источникам природных ресурсов, поэтому они могут задуматься о коммерческом освоении космоса существенно раньше.
— Вот это уже информация из присланных Веденеевым документов, — Мстислав Всеволодович передал Первому секретарю распечатку инфографики. — В 1994 году была проведена подробная спектрографическая съёмка двухкилометрового железо-никелевого астероида 1986 DA. Помимо железа и никеля в составе астероида были также обнаружены платина и кобальт. В ценах 1994 года стоимость ресурсов одного этого астероида составила 25 триллионов долларов, в ценах 2012 года — уже 87 триллионов долларов, при этом весь внешний долг США в 'той' истории на 2012 год составлял 15 с половиной триллионов долларов. И это только один астероид, а на Луну такие астероиды падали десятками тысяч, и до сих пор ещё продолжают падать. Часть астероидного вещества так или иначе будет оставаться на поверхности Луны или в кратерах, причём не подверженная окислению, водной и воздушной эрозии. ('Методы анализа возможных залежей полезных ресурсов на лунной поверхности и перспективы их освоения.' стр. 42)
— И вот тут у нас есть предложение привлечь к реализации лунной программы специалистов из ГДР и Чехословакии, — вставил Королёв. — У нас уже сейчас немалые успехи в электронике и робототехнике, но без немецкой и чешской точной механики мы до сих пор не обходимся. Предварительно мы с немецкими и чехословацкими товарищами эту возможность уже обсуждали, пока, конечно, на уровне специалистов. Они очень заинтересованы.
— Это хорошо, — одобрил Первый секретарь. — Коллег из ГДР и Чехословакии привлечь можно, это будет очень полезно во многих отношениях. На ближайших двусторонних консультациях мы этот вопрос обсудим, думаю, они согласятся. Программу 'Интеркосмос' мы и так уже возобновили. А вы можете уже сейчас предложить немецким и чешским коллегам начать готовиться к лунным полётам. Кстати, как у нас продвигается подготовка по лунной программе?
(О реальных советских лунных программах см. интересный иллюстративный и фактический материал http://www.cosmoworld.ru/spaceencyclopedia/publications/index.shtml?tg_moon.html )
Осенью 1964 г советские космонавты заканчивали подготовку к облёту Луны (АИ). Первый полёт предполагалось выполнить 'в пробном режиме', не перегружая экипаж исследовательскими задачами, чтобы понять, как поведут себя человеческие организмы и матчасть в космосе, на большом удалении от земной орбиты. Во втором полёте следующий экипаж должен был работать совместно с беспилотным ТКС, чтобы провести спектральный анализ лунной породы, выброшенной из находящегося в вечной тени кратера на Южном полюсе Луны, после падения туда сброшенной с ТКС капсулы.
Сергей Павлович тщательно изучал присланные из ИАЦ информационные подборки о полёте 'Аполлона-8' и обратил внимание, что экипаж корабля в ходе полёта в первый день страдал от 'космической болезни', переносившейся в относительно просторном командном модуле 'Аполлона' даже хуже, чем в тесном 'Джемини'. Если в 'Джемини' астронавты почти всё время сидели в креслах, двигаясь только ограниченно и по необходимости, то в 'Аполлоне' после отключения двигателей и наступления невесомости у них была возможность относительно свободно перемещаться (доступный астронавтам объём кабины 'Аполлона' составлял 6,17 куб.м., для сравнения — доступный космонавтам объём спускаемого аппарата 'Союза' всего 2,5 куб.м.)
'Космическая болезнь', результат замедленного привыкания вестибулярного аппарата человека к невесомости, впервые проявила себя во время полёта Германа Титова, и с тех пор её жертвой становился каждый экипаж. Именно поэтому стыковку с орбитальной станцией обычно проводили после 13 витка, когда организмы космонавтов уже успевали приспособиться.
Это обстоятельство оказалось ещё одним аргументом в пользу разделения этапов полёта на 'орбитальный' и 'лунный', как и предлагал Глушко (АИ, см. гл. 08-14). Схема полёта предполагалась двухпусковой — сначала запустить разгонный блок, заправленный адской смесью гидразина и тетрафторгидразина, без людей. Затем на обычном, 'безопасном' керосин-кислородном 'Союзе-2.3' запустить космический корабль с экипажем. Состыковать их на околоземной орбите и после этого стартовать к Луне.
Глушко, предлагая использовать в разгонном блоке тетрафторгидразин, одновременно предложил 'инвертировать' эту схему, запустив сначала экипаж, под видом обычной экспедиции посещения орбитальной станции. Как следует всё обдумав, Сергей Павлович признал, что предложение Валентина Петровича имеет несомненные преимущества. Своими выводами он поделился с академиком Келдышем:
— Валентин-то дело говорил тогда! Если мы запустим экипаж сначала на орбитальную станцию, можно дать им хоть неделю для акклиматизации и проверок всех систем корабля в условиях открытого космоса. Если что-то пойдёт не так с разгонным блоком — мы всегда можем переквалифицировать полёт в обычную экспедицию посещения. Хоть мы уже и не первый 7К-ЛОК запускаем, и на орбиту, и к Луне, но всё же запуск к Луне с экипажем, как ни крути, ответственность налагает колоссальную.
Мстислав Всеволодович согласился:
— Определённый резон в этом есть. Американцы, судя по информации, присланной Веденеевым, на 'Аполлоне-7' вообще простуженные летали, причём симптомы простуды почувствовали только после старта. Запуск 'Аполлона-9' из-за простуды у всего экипажа откладывали на 3 суток. У нас полёт планируется на октябрь, тоже не самый здоровый месяц. В случае появления каких-либо симптомов после старта пребывание на орбитальной станции позволит оценить ситуацию и либо отложить полёт на несколько дней, либо прервать его.
На орбитальной станции всё лето и осень 1964 года работал экипаж в составе Дмитрия Заикина, Евгения Андреева и Анатолия Воронова. 'Союз-22' стартовал 21 мая, сменив экипаж 'Союза-21' — Шонина, Кубасова и Гречко. Пристыкованный к станции летом прошлого года жилой модуль 'Берилл' позволил значительно увеличить продолжительность пребывания космонавтов на станции. Экипажу Заикина, Андреева и Воронова предстояло впервые работать на орбите полгода. До этого летали на срок не более трёх месяцев.
