***

Человек, постоянно живущий вне Земли

12 апреля отмечался Всемирный день авиации и космонавтики. В России этот праздник установлен с 1962 года и носит название День космонавтики. 

В этот день в 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. А 11 апреля нынешнего, 2026 года завершился десятидневный полет с облетом Луны четырех астронавтов (трое из США, один – из Канады) по программе NASA «Артемида-II». Момент исторический: если программа «Артемида» будет реализована в полном объеме, с высадкой на поверхность Луны людей, мы будем свидетелями начала процесса «Второго пришествия» людей на Луну, а также мощной синхронной экспансии США на Земле и в космосе. Важные дни для «момента истины»: вспомнить историю, оценить реальное положение дел в космической отрасли, достижения и проблемы, посмотреть в будущее.

Экспансия продолжается

100 лет назад, в 1926 году, Константин Циолковский в работе «Исследование мирового масштаба реактивными приборами» опубликовал План освоения Вселенной – экспансии человечества в космос. В нем 16 пунктов:

1. Оборудование самолета реактивным двигателем для управления на больших скоростях;

2–4. Совершенствование самолетов, создание первых ракет на жидком топливе (керосин с кислородом, спиртом или метаном).

5–6. Освоение околоземных спутников, выход в космос и возвращение с торможением в атмосферу;

7–9. Создание систем жизнеобеспечения (замкнутые циклы), скафандров для выхода в открытый космос и обширных поселений вокруг Земли;

10. Освоение глубокого космоса, добыча ресурсов на астероидах;

11. Использование солнечной энергии для полетов в Солнечной системе;

12–13. Основание колоний в поясе астероидов, на Луне и других телах Солнечной системы; превращение ее в сферу хозяйственной деятельности;

14–15. Освоение межзвездного пространства, расселение по Млечному Пути;

15. Угасание Солнца; миграция к другим звездам.

Из этих пунктов сейчас реализованы восемь.

В XXI веке люди летают и живут в околоземном космическом пространстве (ОКП), в том числе более 25 лет, с 2000 года – на Международной космической станции (МКС). Там сейчас работает 74-я долговременная экспедиция с участием двух российских космонавтов. В 2030 году запланировано завершение проекта МКС, но появилась информация из США о возможном продлении его до 2032–2035 годов. Этот проект чрезвычайно важен для всего человечества, и особенно для сотрудничества России и США.  С 2021 года в полете пилотируемая многомодульная орбитальная станция КНР «Тяньгун». В программе ее полета – изучение перспектив длительного пребывания людей в околоземном космическом пространстве.

В России принято решение о создании новой пилотируемой орбитальной станции, ее запуск. Причем вместо полярной – на «традиционную» орбиту (с наклонением 51,6 градуса). По планам Роскосмоса, это должно произойти в 2028-м. Она может стать уникальной биолабораторией для создания, испытания новых технологий жизнедеятельности вне Земли и подготовки полетов людей в дальний космос, в том числе на Марс. Впереди полеты и экспедиции людей на Луну в 2028 году, создание там постоянных научных баз. Над этим работают в США, а также в КНР и России. Происходит важное изменение стратегии и логистики освоения космоса человеком – в начале 2026 года Илон Маск решил отложить реализацию пилотируемых миссий и проекта города на Марсе с перенацеливанием деятельности на приоритетное освоение Луны. 

Несмотря на турбулентность, нарастающий хаос, опасный глобальный кризис на Земле, а также на трудности, задержки и неопределенность в создании космической техники, разработке и реализации программ, процесс освоения космоса человеком – экспансия за пределы Земли продолжается. Причем именно сейчас, в 20-е годы XXI века, начинается важный переход от эпохи космических рекордов и «флаговтыков» – к устойчивому освоению космоса, с новой космической гонкой. 

Но теперь для «столбления» и использования наилучших из доступных внеземных территорий, включая добычу редкоземельных и других ресурсов на Луне. Происходит переход к созданию постоянных научных баз, с перспективой колонизации человеком космоса – ОКП, Луны и Марса. И это может получиться при оптимистическом сценарии преодоления кризиса на Земле и дальнейшего развития человечества. Все это – в русле концепции «устойчивого развития» (УР) и новой космической политики ООН, сформулированной в Повестке дня «Космос-2030: космос как двигатель устойчивого развития» (2024).

***

Что происходит на планете и в каждом конкретном городе

прямо сейчас и в любой грядущий день, можно узнать тут:

https://ixyt.info/ru/Denmark/Copenhagen

Вставляйте в эту ссылку нужный город!

***

Космическая деятельность (КД) в России и в мире обладает устойчивостью и быстро развивается. Это и инфраструктура на Земле (космодромы и проч.), и особенно в ближнем космосе, в ОКП (системы телекоммуникации, связи, навигации, мониторинга и др., в том числе военного назначения). Но при этом растут риски столкновений космических аппаратов (КА), объектов и пределы для космической деятельности из-за космического мусора в ОКП.

Однако, в отличие от бурного и устойчивого развития беспилотных КА, систем и их деятельности, устойчивость космической деятельности в пилотируемых полетах далека от идеала по темпам и результатам. Осознаны существующие опасные факторы, риски и пределы для жизни людей в космосе. (И еще сколько неосознанных!) После завершения полетов на Луну по программе «Аполлон» (NASA, США) в 1972 году экспансия человека в космос более чем на полвека «зависла» и пока продолжает «висеть» в ближнем околоземном космосе (300–500 км от Земли), запоздало и очень медленно выходит за пределы низкой околоземной орбиты.

Вместе с тем существует острый нарастающий дисбаланс между пилотируемым и беспилотным направлениями в освоении космоса. Особенно это относится к современной и перспективной космической деятельности России, где «беспилотье» стремится осваивать Венеру, продвигая это как приоритет КД, противодействуя полетам человека на Марс и переходу к устойчивому освоению космоса человеком в парадигме экспансии в дальнем космосе.

Методологические подходы

Используем подход к устойчивому освоению космоса человеком в парадигме экспансии за пределы Земли в общей логике и системе: «устойчивое развитие человечества – устойчивая космическая деятельность – устойчивое освоение космоса». «Устойчивое развитие» (sustainable development) – сложное и противоречивое понятие. Известный экологический, социоприродный идеал УР – это сбалансированное, самовозобновляемое, самоподдерживаемое развитие, а не застывшая стабильность. Однако идеалы и цели УР в практике в чистом виде вряд ли достижимы. Альтернатива, дополнение, расширение, новая трактовка и развитие концепции, стратегии УР – это концепции управляемого развития (по А.В. Яблокову и др., 2017) в условиях кризиса, кризисного управления, управления эволюцией и экспансией, суммой экспансии на Земле и в космосе (см.: Кричевский С.В. «НГ-наука» от 07.10.25). 

Приоритеты: человек, его жизнь, здоровье и человечность. Необходимы новые подходы, технологии и механизмы, адаптированные к новой реальности, в том числе в сфере КД и для перехода к устойчивому освоению космоса человеком (УОКЧ) в парадигме экспансии. Ключевое понятие «освоение космоса» (space exploration) имеет ряд определений и трактовок, в том числе противоречий и особенностей применения. Одно из известных определений: «освоение космоса – освоение (обживание, промышленное использование) человеком космического пространства и небесных тел с помощью космических аппаратов».

Сфера космической деятельности как активность человечества с использованием космических технологий и техники имеет сложную инфраструктуру на Земле и в космосе. Космическая деятельность – это двигатель, работающий на достижение целей и результатов освоения космоса. В данном тексте будем использовать понятие «освоение космоса» как универсальное и охватывающее всю КД (в полном цикле), ее цели и результаты. Освоение космоса человеком в парадигме экспансии, в идеале и пределе, включает постоянную жизнь людей вне Земли (в течение всей жизни человека), создание автономных поселений в космическом пространстве и на других небесных телах, а также космического человека и человечества (см. подробнее: Кричевский С.В. Освоение космоса человеком. Идеи, проекты, технологии экспансии. История и перспективы. Изд. 2-е, испр. и доп. М., 2022).

Устойчивое освоение космоса человеком – это «продукция» устойчивой КД – совокупность достигнутых целей и результатов, необходимых для безопасности и устойчивого существования и развития, устойчивой экспансии человека, общества, человечества на Земле и вне Земли. Именно «человечность» КД, присутствие человека вне Земли в режиме ПМЖ для дальнейшей экспансии, определяет вектор и задает предельно высокие требования к организации и качеству космической деятельности. Общая концептуальная модель и механизм реализации процесса устойчивого освоения космоса человеком в парадигме экспансии междисциплинарны и охватывают методологические, правовые, политические, научно-технические, медико-биологические, технологические, экономические, социальные, социокультурные, экологические, этические и другие аспекты.

Парадигма экспансии

Освоение космоса человеком, экспансия вне Земли – важное дополнение, ускоритель развития человечества, а также ограничитель и альтернатива чрезмерной и/или опасной экспансии на Земле. Три взаимосвязанных подхода и соответствующих процесса движения к устойчивости:

1) устойчивое развитие человечества (включая стратегию, цели УР и др.);

2) долгосрочная устойчивая космическая деятельность (принципы и правила);

3) устойчивое освоение космоса.

Первый (с 1992 года) и второй (с 2018-го) процессы целенаправленно инициируются и модерируются ООН при участии России. Третий зародился и формируется в 20-е годы XXI века в космической политике и стратегии США. Причем в парадигме национальных интересов и лидерства, но пока отсутствует в ООН. Долгосрочная устойчивая космическая деятельность (ДУКД) и устойчивое освоение космоса человеком (УОКЧ) – это взаимосвязанные, но разные понятия, процессы. ДУКД – необходимая часть процесса УОКЧ.

Процесс освоения космоса человеком в парадигме экспансии в XX–XXI веках можно разделить на пять периодов. Причем этот процесс идет с нарастанием, суммированием и продолжением предыдущих стадий:

1) доступ в космос;

2) обеспечение безопасности полетов;

3) постоянное присутствие, жизнь людей вне Земли;

4) индустриализация космоса;

5) колонизация космоса.

В практике реализованы 1-я, 2-я и 3-я стадии (1961–2000), началась 4-я (с 2000), в перспективе – 5-я (прогноз: с 30-х годов XXI века). Прообраз колонизации – Международная космическая станция как постоянная колония в ОКП, но с ротацией экипажей (с 2000-го). Затем будут новые станции как постоянное место жительства в околоземном космическом пространстве, базы на Луне и т.д. Идеал и предел устойчивого освоения космоса человеком – экспансия и колонизация космоса, создание космического человека и человечества, автономных от Земли.

В Повестке дня ООН «Космос – 2030: космос как двигатель устойчивого развития» (2024) и в плане ее осуществления сформулирована перспективная стратегия. Она направлена на закрепление и усиление вклада КД и космических технологий в осуществление глобальных программ и решение вопросов обеспечения долгосрочного УР в интересах всего человечества. Предстоит разработать общие принципы глобального управления космической деятельностью в соответствии с международным правом.

На уровне ООН пока нет программ и проектов долгосрочной устойчивой космической деятельности и устойчивого освоения космоса человеком. Их тоже предстоит разработать и принять. Важный аналог для новых программ и проектов – МКС, ее опыт. Он получен странами – участницами этого большого долгосрочного международного проекта, причем не под эгидой ООН.

Обеспечение безопасности космической деятельности, полетов, жизни и деятельности людей вне Земли – одно из главных направлений и долгосрочной устойчивой космической деятельности, и устойчивого освоения космоса человеком, особенно в международном сотрудничестве. Основы этого направления сформулированы в международном космическом праве. Накоплен значительный опыт в ведущих космических государствах, но предстоит большая работа для перехода к устойчивому освоению космоса человеком. Переход к УОКЧ в темпах и качестве взаимосвязан с переходом к новому миропорядку на Земле и приведет к формированию нового миропорядка для человечества и в космосе.

Сверхзадача XXI века

В начале 2026 года резко «сдулся» и перенесен на 10 и более лет проект Илона Маска колонизации Марса в парадигме многопланетного человечества. Он сейчас слишком опасный для людей в космосе (по медико-биологическим аспектам, надежности и безопасности ракетно-космической техники и т.д.), очень дорогой и длительный в реализации. К тому же марсианский проект не выдерживает конкуренции с более рациональным, безопасным и реальным проектом Национальной академии наук США (2025) – с дорожной картой из трех этапов.

Международная пилотируемая экспедиция на Марс с участием России в 2030–2050 годах как междисциплинарный сверхглобальный проект по устойчивому освоению космоса человеком, объединяющий ведущие космические государства и все человечество, и как сверхзадача для развития космической отрасли России. Эта идея предложена Московским космическим клубом в сотрудничестве с МГТУ им. Н.Э. Баумана на круглом столе 2 апреля 2025 года. Концепция проекта обсуждалась на втором круглом столе 18 декабря 2025 года (см.: «Международная пилотируемая экспедиция на Марс с участием России в 2030–2040 годах (исторические, методологические, научно-технические и другие аспекты)». Сборник материалов круглого стола 2 апреля 2025 г., Москва, МГТУ имени Н.Э. Баумана / Отв. ред. С.В. Кричевский. М.: ИИЕТ РАН, 2025).

Для пилотируемой экспедиции на Марс необходимо создание и испытание космической техники в длительном межпланетном полете. Например, как «подготовительное упражнение» к полету на Марс можно было бы реализовать проект полета вокруг Солнца по орбите Земли пилотируемой станции в точке либрации на расстоянии 1,5 млн км от нашей планеты. Этот вариант был предложен мной еще в 2007 году (Российский космос. 2007. № 5).

Автором предложена также идея проекта «Универсальный космический дом» – пилотируемая космическая станция с высоким уровнем безопасности, защитой от радиации, с искусственной гравитацией, с созданием землеподобных условий обитания, с высоким качеством жизни людей и как постоянное место жительства на околоземных и межпланетных орбитах. Например, в точках либрации систем «Земля–Луна» и «Земля–Солнце», а также его модификация – база на Луне.

Сверхцель и сверхзадача в XXI веке: человек, постоянно живущий вне Земли, когда его ПМЖ – космос, с автономностью от Земли, с перспективой создания космического человека и человечества. Зачем, для чего устойчивое освоение космоса человеком в парадигме экспансии? Ответ может быть таков:

– Для объединения потенциалов, усилий и ресурсов ведущих космических государств и всего мирового сообщества в решении общих экзистенциальных проблем безопасности, выживания и развития человека и человечества в пространстве «Земля + космос». В том числе для прекращения и предотвращения войн и сохранения окружающей природной среды на Земле и в космосе.

– Как стимул, альтернатива и дополнение для создания и развития новых технологий безопасности и жизнедеятельности людей, новых сообществ, социумов на Земле и в космосе.

– Для устойчивого развития человека и человечества на Земле и вне Земли, обеспечения безопасности и развития через резервирование и экспансию в космос (космический «Ноев ковчег»).

– Для создания и освоения нового пространства для постоянной жизни людей вне Земли.

– Для формирования нового космического сообщества людей, человеческого общества, цивилизации вне Земли.

Что имеем и что делать

В России и мире накоплен большой опыт создания техники, осуществления длительных полетов и жизни людей в околоземном космосе, обеспечения их безопасности, особенно на МКС. Но достигнуты пределы длительности безопасного непрерывного пребывания людей в космосе (1,2 года). Существует значительное отставание в создании и внедрении новых технологий: искусственной гравитации, защиты от радиации для повышения безопасности и качества жизни людей вне Земли, без чего невозможно перейти к устойчивому освоению космоса человеком.

На уровне ООН и в ведущих космических государствах (США, РФ, КНР) пока не сформулировано адекватных целей, стратегий, принципов, правил, институтов, проектов и программ, направленных на развитие устойчивого освоения космоса человеком в парадигме экспансии. У лидеров и элит космических государств, в научном сообществе и обществе в целом нет понимания необходимости проявить всемирную «длинную волю» и практических усилий для создания и реализации экзистенциальной стратегии экспансии человека и человечества в космос для выживания, спасения, резервирования, развития вне Земли.

Разработаны и предложены основные принципы долгосрочной устойчивой космической деятельности в документе ООН «Космос-2030». Эксперты ООН работают над развитием долгосрочной устойчивой космической деятельности в дискурсе международного космического права. Но они не декларируют необходимость и возможность устойчивого освоения космоса человеком, экспансии человека и человечества в космос, колонизации. То есть космическая деятельность для устойчивого развития важны для ООН, а устойчивое освоение космоса человеком, ПМЖ людей в космосе еще не входят в сферу интересов и не отражены в космической Повестке дня.

Предлагается инициировать, разработать и принять в ООН новую Повестку дня «Космос-2050: устойчивое освоение космоса». Что она может и должна включать в себя?

• Под эгидой ООН создать и активировать всемирный космический союз, международное космическое агентство, международный фонд УОКЧ, программу УОКЧ (2030–2050).
• Предлагается организовать обсуждение, исследование и решение в нашей стране и мире всего комплекса проблем перехода к устойчивому освоению космоса человеком в парадигме экспансии.
• Целесообразно создать международный центр устойчивого освоения космоса человеком – в ООН и институт проблем УОКЧ – в России. Наша страна может стать инициатором, активным участником и лидером перехода к устойчивому освоению космоса человеком в науке, образовании и практике.
• Необходимо организовать и реализовать под эгидой ООН переход к УОКЧ в парадигме экспансии в виде новых международных длительных сверхглобальных проектов с участием России, США, КНР и других стран в пространстве «Земля – околоземное космическое пространство – Луна – Марс». Это дает новый шанс для развития устойчивой космической деятельности в целях обеспечения устойчивого развития России и человечества в XXI веке. 

Автор: Сергей Кричевский – доктор философских наук, кандидат технических наук, профессор, главный научный сотрудник Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, Москва, космонавт-испытатель

Источник - https://www.ng.ru/nauka/2026-04-13/9_7494_expansion.html

***

Приложение. Инфраструктура для выживания в лунном городе Илона Маска

Несколько способов обустроить комфортное местообитание человека на естественном спутнике Земли.

Тема Луны стала часто появляться в публичных заявлениях Илона Маска. В феврале 2026 года он заявил, что SpaceX «переключила внимание» на создание саморазвивающегося города на Луне, мотивируя это тем, что создание марсианской колонии потребует более 20 лет, тогда как лунный проект можно реализовать за 10 лет. Сообщение Маска категорично: прежде чем человечество станет многопланетной цивилизацией, оно должно сначала научиться жить за пределами Земли, и Луна – это то место, где начинается этот урок. Предприниматель подчеркнул, что Луна служит практической отправной точкой для будущих миссий на Марс.

Чего хочет Маск

Глава SpaceX Илон Маск заявил, что нужен лунный производственный комплекс – завод, который будет строить спутники с ИИ и запускать их в космос с помощью гигантской катапульты. Он объяснил, что такой проект позволит получить вычислительные ресурсы, недоступные конкурентам. «Вам нужно отправиться на Луну», – заявил он сотрудникам SpaceX, добавив, что интеллект такого масштаба будет трудно предсказать, но «невероятно интересно наблюдать».

Лунный проект для Маска не побочная идея, а часть стратегии компании xAI. Она заключается в создании самой мощной «модели мира» – искусственного интеллекта, обученного не на текстах из интернета, а на уникальных физических данных. Каждая его компания вносит свой вклад: Tesla поставляет данные о дорогах и энергии, Neuralink – о работе мозга, а SpaceX – о законах физики и об орбитальной механике.

Таким образом, компания SpaceX в лице руководителя Илона Маска заявила о резком смещении приоритетов: в нынешнем десятилетии основные усилия будут направлены на создание постоянного и растущего поселения на Луне. Основные направления деятельности поселения: использование лунных ресурсов для производства кислорода, воды и продовольствия, строительных материалов и металлов, фотоэлектрических преобразователей, компонентов вычислительной техники и средств связи для искусственных спутников Земли (ИСЗ) и другого оборудования для развертывания спутниковой сети носителей искусственного интеллекта (ИИ). Для вывода носителей ИИ – космических аппаратов, изготовленных на Луне, будет использоваться «масс драйвер» – электромагнитный ускоритель.

Уже сейчас можно сформулировать круг основных приоритетов, которые предстоит реализовать в первую очередь. Выживут ли колонисты без искусственной гравитации? Можно ли прилунить корабль без затрат топлива? Как повысить эффективность геолунного транспорта?

Маск объявил о долгосрочном плане, согласно которому SpaceX поддержит разработку самообеспечиваемого лунного поселения, потенциально способного разместить тысячи жителей. Концепция лунного города основана на постепенном расширении: первоначальные обиталища, за которыми следуют промышленные модули, энергетические системы – и в итоге гражданская инфраструктура. Тем не менее конкретные планы лунного поселения и его инфраструктуры не представлены и с высокой степенью вероятности отсутствуют по причине длительного игнорирования Илоном Маском задачи освоения Луны. Поэтому в ближайшем будущем открывается этап НИОКР.

Следует ожидать появления конкурирующих проектов. Основная часть проектов лунного города будет подготовлена штатными специалистами компании SpaceX. Вместе с тем Маск всегда открыт для лучших решений со стороны. В этих условиях многие разработки, подготовленные сторонниками полета «на Марс через Луну», могут быть заявлены в качестве конкурентоспособных решений. Кстати, требуемый пакет решений по постоянной инфраструктуре большой лунной колонии был разработан в Московском космическом клубе (МКК) задолго до смены приоритетов у Илона Маска.

В докладах МКК показано, что реализация планов создания постоянного и растущего поселения на Луне потребует использования серии инноваций: база с искусственной гравитацией; космодром для посадки ракет без расхода топлива; применение пенетраторов для доставки сырья без затрат топлива на посадку; катапульта для запуска ракет и полезных нагрузок (ПН); применение ракет с ЯРД для вывода ПН с Луны с изоляцией выхлопа в пусковой трубе и многократным использованием ядерного топлива; использование импульсной ядерной энергии для извлечения кислорода посредством термолиза базальта; использование кинетической энергии лунных грузов для вывода ПН с Земли. Рассмотрим некоторые из них.

Лунная база «ГравиСити»

«Вероятнее всего, люди, которые проведут на Луне несколько лет, смогут адаптироваться, но на Землю они никогда не вернутся: их кости станут слишком слабы. Это билет в один конец», – отмечал в одном из своих интервью академик РАН Лев Зеленый. Мнение медиков: слабая гравитация Луны так же вредна для здоровья, как и полная невесомость. На Луне космонавтов ждут такие же проблемы, как и на Международной космической станции (МКС). У астронавтов после возвращения с МКС отмечается повышение внутричерепного давления, нарушенное кровообращение и тромбоз внутренней яремной вены. А также смещение мозга вверх и такие структурные изменения, как уменьшение объема серого вещества и увеличение объема спинномозговой жидкости. Требуемая реабилитация может длиться до двух лет. При этом ущерб здоровью невозможно полностью устранить.

Все предложенные ранее модели лунных баз, включая советскую базу «Звезда» разработки академика Владимира Бармина, не предполагали таких негативных последствий от лунной гипогравитации. Человек сможет находиться на Луне до шести месяцев, так же как и на МКС. Больше организм может и не выдержать. Если от солнечного и галактического излучения его могут там спасти постройки из пятиметрового слоя лунного грунта-реголита, то длительное время без земного притяжения может обернуться серьезными проблемами. То есть человеку придется периодически возвращаться на Землю. Это очень дорого.

Сколько будет стоить полет на Луну и обратно? Ротация космонавтов на Лунной базе примерно в 30–50 раз дороже стоимости ротации экипажа на МКС. Да, возможно SpaceX снизит стоимость доставки пилотируемых кораблей на низкую околоземную орбиту до 200 долл/кг массы корабля, но полеты на Луну и обратно составят 6000–10 000 долл/кг. И это не масса космонавта, а транспортной капсулы плюс затраты на стоимость систем жизнеобеспечения и доставку кислорода, воды и продуктов питания.

Планируемое Илоном Маском поселение – это колония с постоянно проживающим населением. Но как это возможно, если ущерб от лунной гипогравитации делает невозможным постоянное пребывание на Луне? Потребуется ротация персонала поселения каждые три-шесть месяцев, но даже при использовании многоразовых ракет Starship это влечет рост затрат и отвлечение финансовых ресурсов от развития колонии. Таким образом, типовые лунные колонии будут поселениями без постоянного населения, основанные на ротации персонала. Каждые 3–6 месяцев, максимум 9–12, должна происходить пресменка. Исключаются периоды жизни в лунном городе длительностью 3 - 5 лет и больше.

Надежды на «комнатные» центрифуги с коротким плечом не оправдались. Как показали немецко-американские исследования, несостоятельны намерения предотвратить ущерб здоровью от микрогравитации при помощи центрифуг с коротким плечом (кроватей-центрифуг). Такие устройства снижают негативный эффект невесомости и гипогравитации, но не устраняют его полностью.

Вместе с тем имеются проекты создания лунных баз с искусственной гравитацией, дополняющей слабую лунную гравитацию до земного уровня. Один из таких проектов с приоритетом от 2013 года разработан под эгидой МКК и рассчитан на минимальные затраты для реализации. Это проект «ГравиCити» (GraviCity). База с искусственной гравитацией увеличит время лунной вахты до нескольких лет, что даст значительный экономический эффект и исключит ущерб здоровью колонистов. При пятилетнем сроке жизни на Луне затраты на ротацию персонала сокращаются в 10 раз. При постоянной работе на Луне, вплоть до выхода на пенсию, затраты на транспортную составляющую ротации сокращаются почти в 100 раз.

«ГравиCити» представляет собой легкую конструкцию. Это тороидальная центрифуга. Основные части «ГравиCити» – жилые модули массой 4 т каждый, диаметром 3,2 м и тор в виде кольцевой трубы диаметром 4,5 м и радиусом 224 м. Жилые модули оснащены колесным шасси с электроприводом. В рабочем состоянии модули движутся внутри тороидальной трубы со скоростью 167,6 км/ч (45,56 м/с), что в сочетании с лунным ускорением тяготения создает в модуле результирующее ускорение в 1 g. То есть земное тяготение. Внутри тороидальной трубы находится разряженный газ и поддерживается давление около 0,1 атмосферы. Это создает растягивающее усилие на трубу, что уменьшает ее массу на несколько порядков. Внутри модулей поддерживается нормальное атмосферное давление. Избыточное давление в модуле препятствует попаданию в него газов из трубы. Труба засыпана реголитом для защиты от радиации и метеоритов.

Анализ конструкционных материалов показал, что лучшие материалы для кольцевой трубы – Spectra и Vectran. Они дают погонную массу в 0,52 кг/м при пятикратном запасе прочности. Другой перспективный материал, который можно производить на Луне из базальта и даже из реголита, – Basalt fiber, который дает 1,4 кг/м. Масса тороидальной трубы длиной 1407 м из Spectra и Vectran составит менее 1 т (732 кг), из базальтового волокна – около 2 т (1970 кг).

При доставке на Луну кольцевая труба «ГравиСити» может быть надута и развернута непосредственно перед посадкой, желательно на заранее расчищенное кольцевое ложе или траншею. После ее засыпки реголитом в трубе можно будет организовать кольцевое движение жилых модулей-вагонов. Первоначально количество модулей составит три-пять вагонов. Затем, по мере развития поселения, количество может наращиваться до заполнения всей тороидальной трубы, что составляет 88 вагонов. Потребная мощность на создание искусственной гравитации: 1 модуль – мощность 11,2 кВт; поезд из трех модулей – 22,4 кВт; поезд из шести модулей – 38 кВт. Новый улучшенный вариант «ГравиСити» должен иметь более низкую мощность электропривода вагонов – 2,7 кВт на один вагон.

Колонисты могут постоянно находиться в вагонах «ГравиСити», управляя роботами-луноходами по телеметрии. Допустим также 6–8-часовой режим работы на поверхности Луны с последующим переходом в центрифугу для отдыха, принятия пищи и ночевки. Если люди смогут проводить по 16–20 часов в сутки в нормальных условиях, они смогут жить там годами и даже рожать и растить детей.

Система «ГравиСити» необходима не только для сохранения здоровья и работоспособности жителей лунного поселения, но и для лунного сельского хозяйства – выращивания растений. Относительно недавно установлено, что растения, выращенные в условиях невесомости, содержат мутировавшие агрессивные бактерии, токсины которых делают растения несъедобными. В условиях низкой лунной гипогравитации нельзя исключить образование бактерий-мутантов. Соответственно, «ГравиСити» решит проблему безопасного растениеводства на Луне. В специализированных вагонах-оранжереях с искусственным освещением будет выращиваться безопасная для людей растительная пища.

Жилые модули «ГравиСити» предлагается сдавать в аренду. Дополнительно предлагается «сдавать» в лизинг персонал, постоянно проживающий в «ГравиСити», как операторов роверов и передвижных манипуляторов.

Космодром аэродромного типа

Как это ни парадоксально, полет на Луну более энергозатратен, чем полет на Марс. Главная сложность – обеспечение мягкой посадки на поверхность космического тела без атмосферы. Для высадки на Луну с пролетной траектории необходимо погасить скорость около 2,5 км/с. Чем больше расходуется топлива, тем меньше грузов доставляет ракета, тем выше цена доставки. Заправочные корабли Starship для отправки одного корабля на Луну должны совершить 14 рейсов на орбиту.

Проблема экономии топлива решается созданием на Луне специальной взлетно-посадочной трассы. В идеале – это «масс драйвер» (линейный электродвигатель), используемый универсально не только для запуска кораблей с Луны, но и для их торможения при посадке. Однако такая система не подходит для больших космических кораблей – слишком высоки капитальные затраты и время на сооружения. «Масс драйвер» не способен запускать большие корабли в космос – он эффективен при запуске небольших порций груза большими сериями. Поэтому в простейшем и легко реализуемом случае выгодна посадочная полоса, отдельная от взлетной полосы. 

Устройство посадочной полосы космодрома очень простое – эта полоса состоит из металлов, таких как алюминий и железо, которые в изобилии имеются в составе реголита. Для посадки на такую тормозную полосу космический корабль, подобно вагону «Маглев», должен быть оснащен магнитной подвеской («магнитной подушкой») на основе редкоземельных магнитов, таких как неодимовые магниты (NdFeB) или самарий-кобальтовые магниты (SmCo). Двигаясь над посадочной полосой, корабль наводит в металле вихревые токи, теряет кинетическую энергию и гасит скорость. Возможен вариант с криогенными сверхпроводящими магнитами на основе сплавов NbTi (ниобий-титан) и Nb3Sn (ниобий-олово) – космические корабли на топливе из метана и кислорода имеют необходимые параметры для использования таких супермагнитов. Магнитная подвеска, таким образом, выполняет двойную функцию – исключает механический контакт корабля и посадочной полосы и создает силу торможения для остановки корабля без затрат ракетного топлива. Масса системы магнитного подвеса может быть порядка 10% посадочной массы корабля.

Способ использования электродинамического подвеса для ускорения космических аппаратов был обоснован в работе: Кочубей Т.В., Майборода А.О. О влиянии геометрических параметров системы электродинамического подвеса на силовые его характеристики // Космонавтика и ракетостроение. 2010. № 3. С. 133–140. Конструкции посадочных полос могут иметь много вариантов. Электродинамический подвес создает не только тормозную силу, но и отталкивающую, левитирующую. Для устранения эффекта отталкивания ракеты от полотна трассы магниты на ракете должны быть расположены симметрично по ее бокам, а вихревой ток должен наводиться в боковых алюминиевых пластинах трассы. Для устранения избыточного левитирующего эффекта при движении ракеты над металлической пластиной из алюминия вдоль трассы параллельно алюминиевым пластинам прокладываются пластины из железа, притяжение к которым компенсирует часть избыточной силы левитации.

Протяженность посадочной трассы при торможении пассажирского корабля с ускорением 3 g – около 110 км. Часть трассы можно закольцевать, что позволит уменьшить отношение силы торможения к левитирующей силе – это упростит задачу торможения. Материалоемкость трассы в отношении привозного материала незначительная – основная конструкция состоит из насыпи с блоками из спеченного реголита, которые облицованы тонкими металлическими листами. Металлы местного производства. Для небольших грузовых ракет могут использоваться трассы длиной порядка 40 км, изготовленные из металла, доставленного пенетраторами.

Энергобанк с суперпроцентами

Гравитационная система Земля–Луна – это гигантское хранилище энергии, своего рода энергетический банк. К примеру, груз выбрасывается с Луны электромагнитной катапультой со скоростью около 2,5 км/с, а в околоземном пространстве его скорость возрастает до 10,9 км/с. Кинетическая энергия груза в конце пути возрастает почти в 18 раз. Прирост энергии, по сути, даровой. Он реализуется за счет превращения потенциальной энергии лунного вещества в гравитационном поле Земли в кинетическую энергию. Первоначальный вклад энергии от электромагнитной катапульты составляет всего 5,3%, а 94,7% – это даровая энергия. Прирост на энергетический вклад – 1700%. Причем проценты со вклада выплачиваются не раз в один год, а раз каждые пять дней, составляющих среднее время перелета от Луны к Земле.

Возможно ли извлечь эту энергию лунных грузов и использовать ее для полетов на Луну? Такой способ был рассмотрен в одном из докладов МКК. На основе проекта авиаракетного конструктора И.А. Меркулова, предложившего космический прямоточный воздушно-реактивный двигатель для достижения гиперзвуковой скорости в 60 Махов, был разработан и запатентован в России (приоритет от 20.02.2009) внеатмосферный космический прямоточный реактивный двигатель (КПРД).

Проект называется RetroSat. Основание для названия – использование масс, обращающихся на общей орбите во встречном направлении. Модифицированный двигатель Меркулова не нуждается в атмосфере, что устраняет многие эксплуатационные проблемы. Вместо воздуха в двигатель подается поток вещества (лента, трос, струя) из внеземных источников, например Луны. В камере двигателя материал тормозится, испаряется и смешивается с веществом, подаваемым из бортовых запасов.

За счет потока из лунных источников относительная скорость входа потока в двигатель составляет около 11 км/с, что позволяет разгонять летательный аппарат до 22 км/с и выше, например до 50 км/с, что важно для межпланетных перелетов. Однако для полета на Луну требуются меньшие приращения скорости – около 3 км/с. Таким образом, грузопотоки с Луны на околоземные орбиты обеспечивают энергией летательные аппараты, стартующие с Земли на Луну. Корабль с КПРД выгодно выводить на околоземную орбиту и затем запускать к Луне с использованием КПРД. Возможен прямой вертикальный запуск на Луну, но он требует высоких перегрузок, что приемлемо только при грузовых перевозках.

Летательный аппарат (ЛА) с двигателем Меркулова – это устройство с двигателем, у которого удельный импульс возрастает по мере разгона. Длительное время было неизвестно уравнение, описывающее ускорение тела с переменной массой и переменной величиной удельного импульса. Теоретики, которые исследовали аппараты с подобными двигателями, некогда выразили сомнение в возможности выведения универсальной формулы разгона, аналогичной формуле К.Э. Циолковского. Расчеты приходилось проводить итерационным методом.

Однако в этом (2026) году произошел прорыв – найдена общая формула разгона летательного аппарата как с типовым ПВРД Меркулова, так и с модифицированным – КПРД, использующим искусственные потоки вещества за пределами атмосферы. 

* * *

Итак, проект саморазвивающегося лунного города имеет хорошее концептуальное обоснование в виде проектов транспортно-энергетической инфраструктуры, разработанных в МКК. На первом месте по значимости стоит проект «ГравиСити», без реализации которого невозможно создание постоянного поселения людей на Луне. Рассмотренные направления инновационного развития лунной колонии в случае применения способны существенно изменить темпы и сроки сооружения базового лунного поселения и его дальнейшее постоянное расширение.

Автор: Александр Майборода – автор группы изобретений в сфере космического транспорта (патенты США, ЕС и СНГ), член организации содействия развитию космической деятельности «Московский космический клуб» 

Источник - https://www.ng.ru/nauka/2026-04-13/9_7494_infrastructure.html