Почему марсоходы гоняют по пустыне Юта, а луноходы испытывали в степях Казахстана? 30 октября на лекции «Человек на Луне» в рамках проекта «Энергия науки» в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Ижевска участники узнали, как готовят технику к полётам за пределы Земли, сколько стоит доставка груза к Марсу и почему космические аппараты – это всегда компромисс между прочностью и ценой.

Спикером выступил Никита Матасов – аэрокосмический инженер, популяризатор космонавтики, участник программы подготовки космонавтов ЦПК–МАИ и победитель рейтинга Forbes «30 до 30» в номинации «Наука и технологии». Он ведёт несколько аэрокосмических проектов, связанных с разработкой ракетных и спутниковых технологий, участвовал в запуске пилотируемого космического корабля с космодрома Байконур к Международной космической станции и в пуске автоматической межпланетной станции «Луна-25» с космодрома Восточный.

Лекция началась со сравнения условий на Луне и Марсе. Участники узнали, что атмосфера Марса значительно плотнее лунной, но всё равно непригодна для дыхания: давление там в сотни раз ниже земного. Погода на Марсе характеризуется сильными перепадами температур – днём может быть относительно тепло, а ночью ударяет сильный мороз. Радиационный фон на обоих объектах значительно выше земного, поскольку у Луны и Марса нет плотной атмосферы и магнитного поля, защищающих от космических лучей.

Отдельно спикер отметил, что раньше с Луны получали данные о погоде, но сейчас активных аппаратов, которые вели бы там деятельность, нет – все лунные станции завершили работу или вышли из строя. Поэтому прогнозы погоды с Луны больше не поступают.

Никита Матасов показал фотографии испытательного полигона, где рядом с луноходом стоит человек. По размеру луноход сопоставим с легковым автомобилем. Марсоход первого поколения, запущенный в конце XX века, больше напоминал машинку на пульте управления – его задача была проверить, сможет ли земная техника ездить и выживать в марсианских условиях.

«Если запустить сложный космический аппарат на Луну или Марс и по пути от него отвалится какая-нибудь гаечка или отойдёт проводок от клеммы, мы потеряем кучу времени, ведь разработка таких аппаратов длится 5–10 лет. Поэтому, прежде чем запустить, их испытывают в стрессовых ситуациях, а крайние итерации техники проверяют на специальных полигонах. В России их гоняли по степям Казахстана – они похожи на поверхность Луны. А марсианскую технику испытывают в пустыне Юта: она напоминает марсианский рельеф. Днём там очень жарко, ночью очень холодно, так как атмосфера не удерживает тепло. Но самое главное похожа почва: острые камни, перепады высот, овраги или, наоборот, холмы», – рассказал Никита Матасов.

Спикер предложил участникам интерактивное задание: выбрать из списка пять предметов, без которых, по их мнению, не обойтись ни на Луне, ни на Марсе. В списке были колесо, солнечная батарея, фотоаппарат, молоток, зонтик, источник энергии, лазер, лазерная указка, шуба и дуршлаг. В ходе обсуждения участники пришли к выводу, что ключевыми являются колесо, солнечная батарея, источник энергии, фотоаппарат и лазер.

Отдельный блок был посвящён экономике космоса. Спикер объяснил, что запуск килограмма груза на низкую околоземную орбиту (200–400 километров, где находится МКС) стоит примерно 10 тысяч долларов. Если запускать груз к Луне, цена возрастает до 40 тысяч долларов за килограмм. А при отправке к Марсу добавляется ещё один ноль. «Космическая техника – это всегда баланс между стоимостью и прочностью», – отметил лектор.

Участники обсудили, какими свойствами должны обладать марсианские шасси. Среди названных качеств были проходимость, амортизация, работоспособность, морозоустойчивость и широкая колея. Спикер объяснил, что «ёлочки» на поверхности колёс нужны для зацепления: поверхность Марса агрессивнее лунной, там много уклонов, гор и острых камней, поэтому марсоходу важно цепляться и преодолевать резкие перепады высот.

Также гости выяснили, для чего на космической технике используются лазеры и камеры. Оказывается, с их помощью можно бесконтактно определять состав материалов: лазер испаряет частицу породы, а суперчувствительная камера ищет следы, которые выделяются при испарении. Так учёные понимают, из чего состоит объект перед марсоходом.

Далее Никита затронул тему связи. Если Солнце вдруг погаснет, мы узнаем об этом только через 8 минут. Радиосигнал от Земли до Марса в момент противостояния идёт 11 минут, а до Луны – всего 1,2 секунды в одну сторону. С учётом обработки компьютером задержка составляет 3–5 секунд, поэтому операторы иногда управляли луноходами «в реальном времени».

В завершение лекции участники увидели реальные кадры эксперимента в камере Вильсона. В камеру поместили кусочек урана, и можно было наблюдать, как от него разлетаются элементарные частицы – продукты радиоактивного распада. Спикер отметил, что это наглядная демонстрация того, что такое радиоактивность и как она выглядит на уровне элементарных частиц.

«Энергия науки» – федеральный проект сети Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ), созданный для популяризации науки и знакомства жителей регионов с передовыми исследованиями.