Луна. История будущего - Оливер Мортон

Пирокластические образования в бороздах Боде открывают потенциал для удивительных исследований, поскольку дают ученым образцы из глубин Луны. Кроме того, они интересны и в практическом отношении. Американский ученый Пол Спудис, лучше остальных обосновавший научный повод вернуться на Луну, но, к сожалению, не доживший до Возвращения, полагал, что подвергшиеся сильной эрозии пирокластические образования с богатым содержанием титана — как раз такие, которые залегают в бороздах Боде, — могут особенно хорошо поглощать водород из солнечного ветра, а относительно однородный размер частиц обеспечит относительную простоту обработки богатого ими реголита. Таким образом, выбор места посадки, вероятно, также сопряжен с практическими соображениями. Однако важнее то, что Moon Express отдает должное преданности Спудиса Луне.

Компания Astrobotic планирует совершить посадку в Озере Смерти, расположенном между Морем Холода и Морем Ясности, рядом с любопытным углублением, которое может быть входом в лавовую трубку. Когда поверхность затвердевает, текущая под ней лава отступает, иногда оставляя после себя длинные цилиндрические пустоты. Большая часть земных пещер формируется в результате эрозии и размывания пород водой, но лавовые трубки образуются иначе. В связи с этим вполне вероятно, что они представляют собой единственные пещеры на сухой Луне.

В 2015 году в ходе японских радиолокационных исследований холмов Мариуса, еще одного скопления вулканических куполов в Океане Бурь, было замечено любопытное двойное отражение, словно одни сигналы радара отражались от поверхности, а другие — от второй поверхности, расположенной под ней.

Организованная NASA миссия Grail, в ходе которой два спутника с исключительной точностью измеряли гравитационное поле Луны, показала, что плотность коры в этой области ниже среднего. Кроме того, на поверхности видна яма — складывается впечатление, что она образовалась, когда у подземной полости обвалился потолок. Все вместе это говорит, что здесь, вероятно, расположена лунная пещера. И она кажется большой. Хотя земные лавовые трубки могут достигать нескольких километров в длину, их ширина обычно не превышает нескольких метров. Ширина трубок на холмах Мариуса (если это действительно трубки) может достигать сотен метров, а высота — около 75 метров, что вдвое выше Шартрского собора. Компьютерные модели позволяют предположить, что благодаря быстрому течению лавы и слабой гравитации некоторые лунные лавовые трубки еще крупнее: возможно, их высота превышает километр, а ширина — в два или три раза больше. Слабая гравитация играет ключевую роль, поскольку из-за нее порода над пустотой весит гораздо меньше, чем весила бы на Земле.

Лавовые трубки не просто дают возможность заняться спелеологией за пределами Земли, но и вполне могут оказаться хорошим местом для жизни. Лунное поселение вряд ли будет напоминать трейлерный парк из похожих на космические корабли зданий, установленных на поверхности. Структура, которая каждый месяц нагревается до температуры, значительно превышающей 100 °C, а затем остывает до температуры жидкого азота, подвержена огромной нагрузке и деформации. При этом на поверхность Луны постоянно падают не только микрометеороиды, но и космические лучи — высокоэнергетические протоны, — от которых Землю защищает магнитосфера. Хуже того, ее периодически бомбардируют протоны, вылетающие с Солнца в ходе корональных выбросов массы.

За 100 дней на поверхности Луны, даже при условии пребывания в жилом модуле, защищенном от фонового излучения космических лучей, астронавты имеют тринадцатипроцентную вероятность стать свидетелями так называемого «солнечного протонного события», достаточно сильного, чтобы значительно повысить их риск заболевания раком. Вероятность события, способного вызвать острую лучевую болезнь, составляет 5 %, а риск летального исхода — 0,5 %. Одно такое мощное событие случилось в начале августа 1972 года. Если бы выброс с Солнца произошел на четыре месяца раньше, погибли бы все астронавты «Аполлона-16» — Чарли Дьюк, Кен Маттингли и Джон Янг. Если бы он произошел на четыре месяца позже, погибли бы Джин Сернан, Рональд Эванс и Харрисон Шмитт с «Аполлона-17». Существуют способы давать предупреждения о таких событиях с помощью спутников, находящихся между Землей и Солнцем в точке L1 системы Солнце — Земля, но такие предупреждения имеют смысл только при наличии укрытия, где астронавты могут спрятаться.

Таким образом, жилой модуль на поверхности должен иметь защищенный толстыми стенами внутренний отсек, где может укрываться экипаж, а это значительно увеличивает его массу. Разместив жилой комплекс в пещере, можно защитить его от любого подобного излучения. Кроме того, в пещере поддерживается примерно одинаковая температура, а ее стены также обеспечивают защиту от микрометеоритов. Все это объясняет интерес к лунным лавовым трубкам. Если найдется способ герметично запечатать дырки в лунном сыре, они могут стать подподверхностными аналогами «островов» О’Нила в небе, достаточно просторные для размещения городов, а может, и целых мегаполисов. Прекрасный пример дает поместье Боа-Виста, принадлежащее династии Кортесов, которые занимаются добычей гелия в романе Иена Макдональда «Новая Луна»: полностью герметизированное, шириной 100 метров, оно находится под Морем Изобилия и утопает в растительности, питаемой водой из фонтанов и ручьев, текущих по ее слегка наклонной плоскости среди величественных имений, изящных садовых павильонов и частных лужаек. В базальтовых стенах за огромными барельефами ориши — духов религии умбанда — вырезаны лестницы, квартиры и балконы, а еще выше синеет освещаемое энергией синтеза небо, и все это напоминает сплав Мар-а-Лаго, Ривенделла, пещерной резиденции Великого Лунария из романа Герберта Уэллса «Первые люди на Луне» (1901) и логова злодея из фильмов о Бонде. Там звучит самба и устраиваются веселые торжества.

Разве появление Боа-Висты в XXII или XXIII веке сейчас кажется менее вероятным, чем 500 лет назад казалась постройка небоскребов в Сан-Пауло? Мне трудно ответить на этот вопрос (хотя я вполне уверен, что средства на строительство Боа-Висты появятся не за счет экспорта гелия-3). Пока нет возможности герметично запечатать такую полость и заполнить ее воздухом — и не в последнюю очередь потому, что воздух в пещере замерзнет. Обогрев целой лавовой трубки потребует огромного количества энергии. На первых порах гораздо проще доставить на Луну жилые модули с Земли, установить их в вырытые с этой целью котлованы или слегка измененные малые кратеры, а затем покрыть слоем реголита толщиной в несколько метров: так они и прогреваться будут гораздо лучше, чем в глубокой пещере, и от излучения защищены будут ничуть не хуже.

Со временем в репертуар архитектора могут добавиться обожженные реголитовые кирпичи и стекло из расплавленного реголита. Компания Foster + Partners провела любопытную серию исследований таких построек, возводимых вокруг надутых шаров. Основатель компании, архитектор Норман Фостер, особенно любит простые формы полета и космоса. Кажется весьма вероятным, что лунная жизнь будет в основном протекать под такими покрывалами, если не под поверхностью. Установленные на поверхности прозрачные купола, которые так нравятся художникам, иллюстрирующим научную фантастику, пока представляются непрактичными. Свет для злаков, которые придется выращивать на любой достаточно крупной базе, лучше обеспечить с помощью светодиодов, настроенных на самые эффективные для фотосинтеза длины волн, чем с помощью окон, куда по две недели подряд не заглядывает Солнце.