Новый аппарат может стартовать к Фобосу в 2018 году

Директор Института космических исследований РАН, академик Лев Зеленый рассказывает "Интерфаксу" о судьбе "Фобос-Грунта" и российских планах по освоению космоса

Москва. 9 февраля. INTERFAX.RU - О планах российской космической науки на ближайшее десятилетие и более отдаленную перспективу, а также о том, как повлияла на них неудача с межпланетной автоматической станцией "Фобос-Грунт", "Интерфаксу-АВН" рассказывает Директор Института космических исследований Российской академии наук, академик Лев ЗЕЛЕНЫЙ.

- Лев Матвеевич, комиссия по расследованию технических причин аварии "Фобоса-Грунта" обнародовала свои выводы. Но один аспект, как кажется, в ее выводах отражен слабо. А именно – проблемы с финансированием проекта. Не сказался ли недостаток бюджета космической науки на судьбе "Фобоса-Грунта"?

- Думаю, сказался. Можно, конечно, упрекать промышленность, что она затянула работы с "Фобосом-Грунтом" и проснулась только в начале 2009 года. Но если нарисовать график финансирования по годам, то получится, что в 2007-2008 годах на этот проект просто не было денег. И только, буквально, за год до первоначальной даты запуска средства стали поступать. В результате планы по запуску аппарата к Фобосу в 2009 году были сорваны.

Ведь даже имея неограниченное количество денег, нельзя за пять месяцев сделать новые приборы. Деньги должны поступать ритмично с учетом возможностей разработчиков и промышленности. Мы не можем вдруг, в какой-то момент, сделать аппарат быстрее, чем предусмотрено технологическим циклом. Например, нанять еще 10 тысяч специалистов, которые за выделенные деньги будут собирать аппарат. У нас просто физически нет столько специалистов. Одни и те же люди, причем их совсем немного, работают вначале над одним проектом, потом над вторым, третьим. Сколько им денег не давай, они сделают только то, на что им хватит времени.

Поэтому к 2009 году мы и опоздали.

С запуском станции в следующее "марсианское окно" – в 2011 году - были свои проблемы, в основном организационного порядка и за отведенное время не удалось все отладить.

Сейчас ситуация с финансированием космической науки, конечно, поменялась. Раньше наши научно-исследовательские работы финансировались смехотворными, символическими суммами. Сейчас идет хорошее, можно сказать, приличное для фазы научно-исследовательской работы финансирование - от нескольких сотен тысяч до полутора миллионов рублей. Это достаточно. Раньше такого не было.

- Надо ли продолжить проект по изучению Фобоса?

- Проект "Фобос-Грунт" является уникальным. В рамках его реализации проделана очень большая работа, затрачен громадный труд ученых, разработчиков, внедрены инновации. Нельзя из-за неудачи с запуском отказываться от всех этих наработок. Эти аргументы изложены в письме, с которым Академия наук обратилась к руководству Роскосмоса. Правильно было бы осуществить новую миссию к Фобосу, для чего построить еще одну межпланетную станцию. Это возможно сделать к 2018-му году.

Наиболее благоприятные для полета к Марсу временные окна открываются примерно раз в 26 месяцев. Следующее "окно" открывается в 2013 году, но мы не успеем воссоздать аппарат к этому сроку, да и окно не очень хорошее. Следующее - в 2016 году. Успеть к этому сроку в принципе реально, но если учесть, что по нашей лунной программе на 2014-2015 годы запланированы очень ответственные и сложные запуски, промышленность может не справиться сразу со всеми аппаратами к Фобосу, и к Луне. Тем более, что уже в 2018 году условия для полета к Марсу станут наиболее благоприятные с астрономической точки зрения. Американцы и наши европейские коллеги все свои марсианские программы ориентируют на 2018 год. Удачное взаимное расположение Земли и Марса позволит вывести к Марсу полезную нагрузку с большим весом, то есть на аппарате можно будет установить больше приборов, взять больше топлива для маневров.

Проект "Фобос-Грунт", конечно, будет обновлен и сохранит основные элементы, но мы постараемся его упростить. В частности, чтобы немного разгрузить нашу станцию, ряд приборов, которые были на "Фобосе-Грунте" для попутного исследования Марса, поставим, если договоримся с Европейским космическим агентством, на европейский аппарат "ЭкзоМарс".

На новом аппарате, который сможет стартовать к Фобосу в 2018 году, будут усовершенствованы приборы и система управления. За 6 лет много можно сделать. Существенно изменится служебный модуль нового аппарата и будет усовершенствована система управления.

Ни в коем случае нельзя будет "разрезать" разгонный блок "Фрегат". В конструкции "Фобоса-Грунта" его использовали в усеченном варианте. В частности, с "Фрегата" сняли систему управления и передали ее функции центральному процессору станции.

При этом, если сам "Фрегат" "отработан блестяще", и практически все запуски с его использованием были успешными, то "разрезанная" версия нуждалась в "длительной отработке", времени на которую фактически не было. В итоге полетела новая, до конца неотлаженная конструкция. Думаю, это одна из главных причин неудачи. Поэтому в новом аппарате "Фрегат" лучше сохранить в его отработанной версии.

В ходе подготовки новой миссии, до 2018 года, можно апробировать систему посадки на Фобос, используя для этого запланированные на середину текущего десятилетия лунные эксперименты: "Луна-Глоб" и "Луна-Ресурс", в которых предполагается посадка аппаратов на поверхность Луны. Таким образом, перед 2018-м годом у нас будет опыт двух лунных посадок. Конечно, посадки на Фобос и Луну отличаются, но все равно это будет накопление опыта и отработка систем управления.

Пока решения о подготовке новой миссии "Фобос-Грунт" нет. Это лишь мнение ученых.

Кстати, проект по исследованию Марса и Фобоса поможет укрепить связи российской космической науки с международным научным сообществом. С европейскими учеными мы его сейчас обсуждаем, с американцами у нас, думаю, будут общие точки соприкосновения. Мне кажется, надо готовить этот проект как международную программу.

- Неудача с "Фобосом-Грунтом" повлияет на реализацию лунных проектов "Луна-Ресурс" и "Луна-Глоб"?

- Сейчас очень активно происходят изменения по обоим проектам. После истории с "Фобосом-Грунтом" выполняется ревизия всех служебных систем лунных аппаратов. Дело в том, что они унаследовали некоторые технические элементы, которые использовались в "Фобосе-Грунте". Я имею в виду не научные приборы, а систему управления. То есть опыт "Фобоса-Грунта" показал, что некоторые технические решения были не очень удачными. Рискованные решения, какие-то системы, если они вызывают сомнения, из лунных проектов надо постараться убрать, и сделать аппараты более надежными. Может быть, даже ценой сдвига сроков реализации лунных миссий. Надеемся, что запуски состоятся не позднее 2014-2015 годов.

- Они будут реализованы в международной кооперации?

- "Луна-Ресурс" - это российско-индийский проект. В нем два элемента – индийский орбитальный аппарат или орбитер, и российский посадочный аппарат. Предполагается, что станция также доставит на Луну маленький, 15-килограммовый, индийский луноход. Мы встречались с индийскими партнерами, это очень хорошие ученые и специалисты. Было о чем с ними поговорить. В Индии, напомню, успешно реализован первый лунный эксперимент - "Чандраяан-1". Аппарат работает на окололунной орбите.

Что касается миссии "Луна-Глоб", то это исключительно российский проект. На посадочном модуле аппарата планируется установить компактную бурильную установку, которая должна будет взять образцы лунного грунта в нужном районе. В любом случае, это будут комплексные эксперименты. Пока работы идут по плану.

Автоматические лунные станции получаются довольно тяжелыми из-за того, что мы хотим поставить на них больше научных приборов. У ученых много интересов, отсюда комплексы научной аппаратуры получаются довольно-таки масштабными и тяжелыми. Поэтому возникает проблема запуска станции.

Например, радар, который делает Институт радиоэлектроники, будет весить 30-40 кг. Массивную аппаратуру предполагает также эксперимент "ЛОРД", который задумывается совместно с ФИАН. Он не имеет отношения к Луне и посвящен исследованию частиц сверхвысоких энергий, то есть космических лучей, которые рождаются в глубинах Вселенной. Луна будет использоваться, как мишень для этих частиц и замедлитель их движения. Без такого "демпфера" никакая спутниковая аппаратура их не уловит.

Словом, предполагается два очень увесистых прибора, которые делают аппарат слишком тяжелым для одного носителя. Возможно, будет принято решение осуществить проект "Луна-Глоб" за счет двух запусков – отдельно запустить орбитальный аппарат и отдельно посадочный. Может быть, придется использовать более мощную ракету-носитель, что сложнее. Это вопрос сейчас активно обсуждается.

- В каких областях Луны предполагается посадить аппараты?

- Идея сейчас такая: один аппарат садится на северном полюсе, другой – на южном. С точки зрения наличия там воды и летучих соединений, эти области примерно одинаковы. Но обе посадки очень сложные. Посадить аппарат на лунном полюсе – значительно труднее, чем на средних широтах.

До сих пор и исследовательские аппараты, включая советские луноходы, и американские пилотируемые посадочные модули "Аполлонов" - садились в приэкваториальной зоне Луны. В полярных областях хуже условия освещенности Солнцем. Кроме того, эти зоны плохо видно с Земли, затруднена и связь с посадочными аппаратами.

Предполагаемые места посадки должны отвечать нескольким критериям. Во-первых, там должна быть достаточная освещенность Солнцем. С другой стороны, нам очень интересно сесть в "темный" кратер, где, по предварительной разведке, имеется водяной лед и замечены летучие вещества. При этом необходимо будет обеспечить надежную прямую связь станции с Землей. Нужен и достаточно ровный рельеф, чтобы аппарат не перевернулся при посадке.

Мест, которые бы отвечали этим критериям, не так много. Именно к ним мы "прицеливаемся", одновременно выбирая места для будущих лунных баз и исследовательских полигонов. Задача - выбрать наиболее оптимальные. Думаю, мы сумеем эти места определить.

- Разрабатываются ли более отдаленные планы по исследованию Луны?

- Такие планы есть. Например, прорабатывается научная программа для аппаратов "Луна-Ресурс-2" и даже "Луна-Ресурс-3", а также "Луна-Грунт". Конечная цель этих миссий – доставка лунного грунта на Землю из наиболее интересных областей.

В 70-е годы прошлого века и мы, и американцы уже доставляли на землю лунный реголит, взятый в средних широтах естественного спутника Земли. Сейчас задача на порядок сложнее – надо привезти летучие вещества, которые, скорее всего, принесены туда кометами и лежат, как в холодильнике в полярных областях. При этом мы будем бурить так, чтобы эти летучие вещества не потерялись, не испарились. Это сложная задача – так называемое криогенное бурение.

Мы такое пробное бурение начнем делать на первых аппаратах – "Луна-Глоб" и "Луна-Ресурс". В дальнейшем, возможно, на аппарате "Луна-Ресурс-2" будет доставлен на Луну ровер, который будет передвигаться, брать образцы и проверять, что они содержат, интересны они или нет для ученых. Аппарат должен будет анализировать взятые образцы и передавать информацию о них на Землю. То есть стоит задача научиться делать некий предварительный отбор.

Проект "Луна-Грунт" предполагает уже посылку на Луну не только ровера, но и взлетного модуля. Ровер будет иметь возможность собирать образцы грунта в определенном учеными месте, анализировать их, сохранять их капсулировано в специальном контейнере. Через какое-то время после посадки ровера в этот же район, прилетит аппарат с возвратной ракетой, которая сможет вернуть капсулы на Землю. Предполагается, что ровер с помощью манипулятора перегрузит специально отобранные образцы в возвращаемый модуль, и он их доставит на Землю.

Проще говоря, если в 70-е годы образцы грунта брались методом "тыка", то теперь мы намеренны этот процесс поставить на научную основу.

- Когда могут быть реализованы эти проекты?

- Думаю, реализация программы может начаться в 2018-м или -2019-м годах. Многое будет зависеть от того, как мы встроимся в работу по марсианскому проекту с европейскими коллегами. Там еще многое неясно. Ресурсы наши, к сожалению, ограничены. Но если наши планы останутся в силе, то где-то в начале 20-х годов, может быть, в 2022-м или 2023-м годах мы грунт с Луны по этой программе сможем доставить.

То есть кроме двух автоматических станций "Луна-Ресурс" и "Луна-Глоб" нужно будет осуществить еще, по крайней мере, три запуска: два - с роверами ("Луна-Ресурс-2" и "Луна-Грунт") и один – с взлетной ракетой для возвращения грунта на землю.

- Как в перспективе можно будет использовать лунные области, где обнаружен водяной лед?

- Области, где находится водяной лед, в принципе годятся для создания лунной базы. Пока мы можем в этом направлении только прогнозировать. Думаю, к середине нашего века обитаемые базы на Луне могут появиться. В принципе ясно, что такие базы могут быть использованы для установки там радиотелескопов, приборов для регистрации космических лучей, оптических телескопов. В перспективе мы видим эти области и в качестве международной обсерватории для целого класса, прежде всего, радиоастрономических наблюдений. Дело в том, что на Земле оно затруднено из-за мощных радиопомех – пространство вблизи земли "замусорено" излучением многочисленных радиопередатчиков.

Для сборки и обслуживания такой обсерватории потребуется если и не постоянное присутствие, то временные визиты человека. У него там будет вполне конкретная задача – выполнять какие-то эксперименты, а главное, поддерживать в рабочем состоянии тот сложный комплекс, который к тому времени, думаю, где-то к 2040-2050-м годам там будет создан.

- Аппарат "Коронас-Фотон", предназначенный для изучения Солнца, не выполнил в свое время миссии. Планируется ли продолжить эту серию экспериментов?

- Аппаратов серии "Коронас", я думаю, больше не будет. А вот проект "Интергелиозонд" эту нишу заполнит. Это будет новое качество исследований нашего светила. Планируется, что аппарат подлетит гораздо ближе к Солнцу, чем его предшественники. С учетом того, что интенсивность солнечного воздействия растет обратно пропорционально квадрату расстояния до Солнца, понадобится усиленная защита служебных систем и научной аппаратуры, специальные термические щиты.

Недавно я был на переговорах в Европейском космическом агентстве, и нам показали проект миссии к Меркурию – BepiColombo. На этом аппарате есть несколько наших приборов. Меркурий находится на расстоянии примерно в 0,4 астрономической единицы от Солнца – это тоже очень близко (1 астрономическая единица – расстояние от Земли до Солнца – ИФ-АВН). Так близко человек к Солнцу не подбирался. Европейцы создали специальную технологию, как испытывать защитные покрытия. Я был просто потрясен тем, какой объем работ они выполнили по термическому щиту для своего аппарата.

- Ученые вашего института планировали миссию с посадкой на спутник Юпитера - Европу. Остаются ли эти планы в силе?

- Да, мы серьезно обдумывали такой проект. Но, к сожалению, его пришлось скорректировать. Не по нашей вине. Дело в том, что для реализации нашего проекта были нужны предварительные данные о поверхности Европы и ее особенностях, которые должен был предоставить нам американский зонд. Такая договоренность была достигнута с НАСА. Мы очень рассчитывали, что они проведут измерения вокруг Европы, сделают ее аэрофотосъемку. Мы получим топографическую информацию и сможем, прилетев к Европе через несколько месяцев или через год после американцев, выбрать место посадки для нашего аппарата и, возможно, даже воспользоваться американским орбитером для ретрансляции нашей информации с Европы.

И вдруг мы узнаем, что НАСА скорректировало свои планы и отказалось от отправки орбитального аппарата к спутнику Юпитера. Это нас, конечно, расстроило. Такой "кульбит" вызвал большое разочарование и у наших европейских коллег, поскольку ЕКА в этой программе участвовало. Как вы знаете, у европейцев есть проект "Лаплас", посвященной изучению открытых еще Галилеем спутников Юпитера. Ведь они вызывают у ученых много вопросов. Например, почему спутник Европа имеет замерзший сверху, но жидкий внутри океан, а спутник Ио настолько горяч, что там есть вулканы? По одной из гипотез спутники разогреваются силами притяжения от Юпитера.

Все же мы решили окончательно не отказываться от данного проекта, но видоизменили его. Сейчас наша программа по Юпитеру больше связана с планами Европейского космического агентства. Наши европейские коллеги решили сделать центром своей программы не спутник Европу, а третий галилеевский спутник - Ганимед. Он не такой красивый, как Европа, но на нем тоже есть запасы водяного льда, поэтому он также представляет большой интерес для науки.

Мы сейчас думаем, как такую миссию организовать, чтобы предварительно выбрать место посадки. Мы договорились с европейцами, что они сделают для нас карту Ганимеда. Возможно также через европейский спутник, выведенный на орбиту вокруг Ганимеда, мы будем передавать информацию на Землю. Это - тема наших переговоров с ЕКА. Их аппаратура, приборы тоже потребуют ресурсов для передачи данных, а тут еще мы со своей информацией. Но я думаю, что мы договоримся.

У нас будет еще предусмотрена низкоинформативная запасная прямая линия связи с Землей. На всякий случай, если европейцы вдруг не долетят, и мы не сможем через них что-либо передать.

НАСА, кстати, отказалось от изучения Европы в частности из-за того, что для современной техники такая задача очень тяжелая. На грани реализуемости. Там жуткий уровень радиации - мегарады, так что аппарат может выйти из строя очень быстро. Но радиация быстро спадает с расстоянием от Юпитера, у Ганимеда уже более приемлемые уровни, сравнимые с внешними радиационными поясами Земли. Тоже большие, но не фантастические.

- Какие планы у России по долгоживущим станциям для исследования Венеры?

- Этот проект очень интересный. Но пока не совсем понятно, как вписать "Венеру-Д" (долгоживущую) в линию аппаратов по исследованию Луны, Ганимеда, Фобоса. На Венере условия для посадки аппарата совсем другие. Там нужно сделать конструкцию, которая выдержит сотни атмосфер давления, 700-градусную жару и будет "жить" в этих условиях часы, а может быть и дни. Все наши первые посадочные аппараты, отправленные к Венере, работали только десятки минут.

Проект долгоживущей станции можно реализовать, у нас есть идеи и разработки. Но это опять-таки требует финансовых и технических ресурсов. Пока не очень понятно, где их изыскать. Поэтому "Венера-Д" в нашей программе сохраняется, но может она перенесется на 2020-е годы.