Les programmes d'exploration de la Lune, qui ont été progressivement abandonnés en Union soviétique et aux États-Unis au milieu des années 1970, redeviennent populaires et demandés. La course à la lune, qui semblait être il y a longtemps, reprend de l'élan. Aujourd'hui, les scientifiques de nombreux pays du monde sont convaincus que l'humanité est à ce stade de son développement, capable d'assurer la transformation de la Lune en un avant-poste spatial de civilisation. Pour cela, les principaux pays du monde ont tout ce dont ils ont besoin: de nombreux ports spatiaux, des rovers lunaires, des modules ramenés sur Terre et des lanceurs de classe lourde.
Les deux questions principales du programme lunaire dans sa réincarnation moderne sont les suivantes: pourquoi les terriens ont-ils besoin de la Lune, et quelles technologies aideront l'humanité à la coloniser ? Les scientifiques de nombreux pays du monde cherchent aujourd'hui la réponse à ces questions. Aujourd'hui, la Russie, les États-Unis, les pays de l'Union européenne, la Chine, l'Inde et le Japon s'intéressent au seul satellite naturel de la Terre. La Lune a été rappelée à nouveau en 2004, lorsque le président américain George W. Bush a annoncé la reprise du programme lunaire. Plus tard, en 2007 et 2013, la Chine a envoyé les modules orbitaux et d'atterrissage sur la Lune. Et en 2014, les plans pour l'exploration de la lune ont été exprimés par Dmitri Rogozine, qui occupe le poste de vice-Premier ministre du gouvernement russe.
Au milieu des années 70 du siècle dernier, on croyait que voler vers la lune coûtait très cher. De plus, on ne savait pas exactement à quoi cela servait. Aujourd'hui, la Lune redevient pertinente et les scientifiques du monde entier semblent trouver des réponses, pour lesquelles la reprise des programmes lunaires est nécessaire. Malgré le fait que la motivation politique pour l'exploration de la lune soit désormais absente, de nouvelles incitations sont apparues. Par exemple, l'actualisation des programmes lunaires après plus d'un demi-siècle d'oubli peut être associée au haut niveau technologique de la civilisation d'aujourd'hui, qui a besoin d'objectifs vraiment ambitieux pour se développer davantage. Aussi, ce processus peut être associé au développement et aux perspectives de l'astronautique privée. Aujourd'hui, dans l'arsenal de l'industrie spatiale mondiale, il y a tout le nécessaire pour "conquérir" la lune, il ne reste plus qu'à déterminer avec précision les buts et objectifs des programmes lunaires.
L'industrie spatiale russe possède une vaste expérience des lancements lunaires, qui était auparavant accumulée par les ingénieurs et les scientifiques soviétiques. Les vaisseaux spatiaux soviétiques ont été les premiers à effectuer un atterrissage en douceur sur la Lune, à photographier l'envers du satellite naturel de la Terre et à prélever des échantillons du sol du régolithe. Le premier rover au monde qui a opéré avec succès à la surface d'un corps céleste, largement connu sous le nom de "Lunokhod-1", est également un mérite de la cosmonautique soviétique. Le rover lunaire a opéré à la surface du satellite du 17 novembre 1970 au 14 septembre 1971.
Lunokhod-1
Aujourd'hui, les vols habités vers la Lune sont à nouveau inclus dans les fondements de la politique de l'État, rapporte RIA Novosti. Dans le cadre du programme spatial fédéral 2016-2025, le projet Luna-Globe a été développé, qui implique le lancement d'une série de stations automatiques vers un satellite naturel de la Terre. L'ONG Lavochkin met actuellement en œuvre ce projet. Le président de la Fédération de Russie Vladimir Poutine, visitant le nouveau pavillon Cosmos à VDNKh le 12 avril 2018, a noté que le programme lunaire du pays serait mis en œuvre.
Plans immédiats du programme lunaire russe
Lors de la première étape de la mise en œuvre du programme lunaire russe, il est prévu de lancer cinq stations automatiques vers la Lune en 2019-2025. Tous les lancements sont prévus depuis le nouveau cosmodrome de Vostochny. L'étude de la lune par des stations automatiques implique la sélection d'un site d'extension de la présence humaine sur un satellite naturel de la Terre. Les informations reçues sur les ressources nécessaires devraient aider à déterminer l'emplacement de la base lunaire.
Lors de la première étape de la mise en œuvre du programme lunaire russe, les tâches scientifiques suivantes ont été définies: étude de la composition de la matière et des processus physiques en cours aux pôles de la lune; étude des propriétés de l'exosphère et des processus d'interaction du plasma spatial avec la surface aux pôles lunaires; étude de la structure interne d'un satellite naturel de la Terre à l'aide des méthodes de la sismométrie globale; recherche des rayons cosmiques à ultra haute énergie.
À l'heure actuelle, les plans immédiats de la Russie pour étudier la Lune à l'aide de stations automatiques sont les suivants:
2019 - le lancement du vaisseau spatial Luna-25. La mission est d'étudier la surface lunaire dans la région du pôle Sud.
2022 - le lancement du vaisseau spatial Luna-26. Mission - étude à distance de la lune, assurant la communication pour les missions lunaires ultérieures.
2023 - Lancement de 3 et 4 satellites Luna-27 (sondes d'atterrissage principale et de secours). Mission - développement de technologies pour créer une base permanente sur la surface lunaire, étude du régolithe et de l'exosphère de la Lune.
2025 - le lancement du vaisseau spatial Luna-28. Mission - livraison d'échantillons de sol lunaire thermostaté à la surface de la Terre, qui seront extraits par les stations automatiques précédentes, des cristaux de glace peuvent être dans les échantillons.
Comment la Lune peut être utilisée
De nombreux scientifiques pensent que l'expansion spatiale sera une étape logique dans le développement futur de l'humanité. Tôt ou tard, notre civilisation atteindra un stade où elle deviendra à l'étroit sur notre planète et il faudra une base de transbordement sur la Lune, d'où il sera possible de partir facilement vers Mars ou d'autres planètes du système solaire..
Les experts associent des espoirs particuliers à la possibilité d'exploiter divers minéraux sur la lune, mettant en évidence l'hélium-3 de tous. Cette substance est déjà appelée l'énergie du futur et le principal trésor de la lune. À l'avenir, il pourra être utilisé comme combustible pour l'énergie thermonucléaire. Hypothétiquement, lors de la fusion thermonucléaire avec réaction d'une tonne de substance hélium-3 et de 0,67 tonne de deutérium, une énergie équivalente à la combustion de 15 millions de tonnes de pétrole devrait être dégagée (mais à l'heure actuelle la faisabilité technique d'une telle réaction n'a pas été étudiée). Cela ne tient pas compte du fait que l'hélium-3 sur la surface lunaire devra être extrait d'une manière ou d'une autre. Et ce ne sera pas facile, puisque selon les études, la teneur en hélium-3 dans le régolithe lunaire est d'environ un gramme pour 100 tonnes de sol lunaire. Ainsi, pour extraire une tonne de cet isotope, il faudra traiter au moins 100 millions de tonnes de sol lunaire sur place. Cependant, si tous les problèmes liés à sa production et à son utilisation peuvent être résolus, l'hélium-3 pourra fournir de l'énergie à toute l'humanité pour les millénaires à venir. Les réserves d'eau, qui sont également contenues dans le sol lunaire, intéressent également les scientifiques.
Le potentiel scientifique de la Lune n'est actuellement toujours pas épuisé. Les experts ne savent toujours pas exactement comment le satellite terrestre s'est formé et la réponse à cette question, évidemment, ne se trouve pas sur notre planète. De plus, la Lune semble être une excellente plate-forme pour effectuer des observations astrophysiques, puisqu'il n'y a pas d'atmosphère sur le satellite naturel de notre planète. Techniquement, des télescopes peuvent être installés à sa surface dès maintenant. De plus, il sera plus pratique de surveiller les astéroïdes depuis la Lune, qui peuvent constituer un grave danger pour la Terre. Et dans un avenir très lointain, l'humanité pourra penser à transférer toutes les industries énergivores sur la Lune, ce qui contribuera à réduire considérablement le volume des émissions industrielles sur notre planète.
Véhicules de lancement super lourds
À l'heure actuelle, la question du besoin de lanceurs super-lourds pour les vols vers la Lune reste controversée. Certains pensent qu'il est impossible de se passer de missiles capables d'emporter jusqu'à 80-120 tonnes de charge utile, tandis que d'autres, au contraire, considèrent l'approche de la création de tels missiles comme irrationnelle, justifiant cela par un fonctionnement et un entretien coûteux des nécessaires Infrastructure. Dans tous les cas, la cosmonautique mondiale peut prévoir la création de telles fusées. Il y a suffisamment d'expérience dans leur développement: ce sont les fusées porteuses soviétiques "N-1", "Energia", "Vulcan" et les américaines "Saturn-5", "Ares V".
Fusée "Energia" avec le vaisseau spatial "Bourane"
Actuellement, les États-Unis travaillent sur deux projets de ces fusées - le Space Launch System, dont le lancement a été retardé et testé avec succès par la fusée privée Falcon Heavy. En RPC, ils travaillent à la création de leur propre fusée super-lourde « Great March 9 », conçue à la fois pour 130 tonnes de charge utile. En Russie, des missiles de la famille Angara ont été testés et des travaux sont en cours sur la fusée super lourde Energia-5. Actuellement, les spatioports pour l'utilisation de lanceurs super-lourds ne manquent pas sur Terre: Baïkonour, Vostochny, Kuru en Guyane française et Vandenberg en Floride, 4 spatioports en Chine.
Il est prévu que le premier lancement du nouveau lanceur super-lourd russe Energia-5 ait lieu au plus tôt en 2028, et son complexe de lancement au cosmodrome de Vostochny sera prêt en 2027. Cela a été précédemment rapporté par l'agence TASS en référence à ses propres sources dans l'industrie des fusées et de l'espace. La rampe de lancement de la nouvelle fusée russe sera construite selon les principes mis en œuvre pour le lanceur soviétique Energia à Baïkonour (site n° 250). Il est rapporté qu'il s'agira d'un complexe de lancement universel, à partir duquel des lanceurs Soyouz-5 de classe moyenne et des formations de deux, trois ou cinq missiles de ce type (pour atteindre différentes charges utiles) pourront également être lancés. C'est le principe de la combinaison de cinq missiles qui constitue la base de la nouvelle fusée super-lourde russe Energia-5.
Actuellement, les développeurs russes travaillent à la création de deux projets de missiles proposés pour la mise en œuvre - "Energia-5V-PTK" et "Energia-5VR-PTK" avec une masse de lancement de 2368 et 2346 tonnes. Les deux versions du lanceur pourront lancer jusqu'à 100 tonnes de fret en orbite terrestre basse et jusqu'à 20,5 tonnes de charge utile sur une orbite circumlunaire - la masse de la version "lunaire" du vaisseau spatial de la Fédération en cours de développement.
La vue présumée du complexe de lancement avec la fusée Space Launch System
Selon les calculs de Roskosmos, le développement d'un lanceur super-lourd et la création de l'infrastructure nécessaire à son lancement au cosmodrome de Vostochny coûteront environ 1 500 milliards de roubles. En outre, Roskosmos a précédemment déclaré qu'il n'était pas nécessaire de se précipiter pour créer de tels missiles avant 2030, car il n'y a tout simplement pas de charge utile pour eux. Dans le même temps, RSC Energia avait annoncé plus tôt que la création d'une nouvelle fusée super-lourde russe serait 1,5 fois moins chère que la reproduction du lanceur soviétique Energia, dont la création, avec le vaisseau spatial Bourane, était la plus ambitieuse programme dans l'histoire de la fusée spatiale russe.
Station en orbite et bases lunaires
Les projets de construction de stations habitables sur son orbite sont considérés comme des étapes intermédiaires dans l'exploration de la Lune. La Russie, les États-Unis et la Chine ont déjà annoncé la mise en œuvre de tels plans pour la période 2025-2030. Il n'y a aucune raison de douter que ce projet sera mis en œuvre. La communauté internationale possède actuellement une riche expérience dans l'exploitation réussie de l'ISS. Auparavant, les États-Unis et la Russie avaient convenu de travailler ensemble sur une station internationale quasi-lunaire habitée Deep Space Gateway. L'UE, le Canada et le Japon travaillent également sur le projet. La participation au programme et aux pays BRICS est possible. Dans le cadre de ce projet, la Russie peut créer de un à trois modules pour une nouvelle gare: une écluse et des modules résidentiels.
La prochaine étape après la création d'une station habitée circumlunaire pourrait être la création de bases habitées lunaires. Sur le satellite naturel de la Terre, il n'y a pas de champ magnétique ni d'atmosphère, tandis que la surface de la Lune est continuellement bombardée par des micrométéorites et que les baisses de température en une journée atteignent 400 degrés Celsius. Tout cela fait de la Lune l'endroit le plus convivial pour les humains. Il est possible de travailler à sa surface uniquement dans des combinaisons spatiales et des rovers lunaires scellés, ou à l'intérieur d'un module habitable stationnaire équipé d'un système complet de survie. Il sera plus pratique de déployer un tel module à proximité du pôle Sud de notre satellite. Il fait toujours clair ici et il y a moins de variations de température. Il est prévu qu'à la première étape, des robots soient engagés dans l'assemblage du module résidentiel. Une fois que les vols habités vers la Lune seront suffisamment développés, la construction d'un module lunaire habitable se développera.
Concept de base lunaire
Les premiers habitants de notre satellite déploieront d'abord à sa surface des moyens de communication avec la station orbitale et la Terre, après quoi ils commenceront à lancer des centrales électriques à base de piles à combustible ou de cellules photoélectriques flexibles. Il sera nécessaire de résoudre les problèmes de protection de la base lunaire contre les éruptions solaires et le rayonnement cosmique. Pour ce faire, il est prévu de le recouvrir d'une couche de régolithe d'un mètre de long, par exemple, en procédant à des explosions dirigées, car il est peu logique de livrer des camions-benne et des excavatrices à la surface lunaire. Les travaux de construction sur la Lune devront reposer sur des technologies complètement différentes: imprimer des éléments structurels sur une imprimante 3D; utiliser des modules gonflables; créer des matériaux composites à partir du sol lunaire en utilisant la synthèse à haute température et le frittage laser.
Le module lunaire résidentiel disposera d'un système d'approvisionnement en eau potable et en oxygène bien développé, et une serre de légumes sera créée. Une base lunaire autonome sera d'une importance capitale. Ce n'est qu'ainsi qu'il sera possible de réduire le nombre de fusées avec diverses cargaisons envoyées sur la Lune. À l'heure actuelle, il n'y a pas d'obstacles fondamentaux à la colonisation humaine de la Lune, mais à quoi ressemblera finalement la première base lunaire habitée dépendra des objectifs pour lesquels elle sera conçue.
