Чи можливо побудувати базу на Місяці та як найкраще це зробити? Чим природний супутник нашої планети цікавий для вивчення й подальшого освоєння людством космічного простору? Які досягнення в напрямі космічних досліджень, зокрема Місяця, мають українські науковці і чи можуть вони долучитися до міжнародних програм із вивчення та колонізації Місяця? Чи є український слід у роботах із дослідження гравітаційних хвиль, за відкриття яких присуджено цьогорічну Нобелівську премію в галузі фізики? На всі ці й низку інших запитань в ефірі чергового випуску науково-популярної програми «Цією людиною був Альберт Ейнштейн» радіостанції «Громадське радіо» відповіла завідувач відділу позагалактичної астрономії та астроінформатики Головної астрономічної обсерваторії (ГАО) НАН України, вчений секретар Ради з космічних досліджень НАН України кандидат фізико-математичних наук Ірина Вавилова.
На думку вченої, будувати станцію на Місяці неодмінно потрібно, адже, за її словами, майбутнє освоєння планет Сонячної системи є неминучим і природний супутник Землі має стати першим пунктом реалізації такого надзвичайно амбітного задуму. Це означає, що місячна база може виконувати також функцію проміжної ланки (своєрідного транзитного пункту) між Землею й іншими, відносно близькими до неї, потенційними об’єктами колонізації. Ірина Вавилова нагадала слова відомого британського дослідника-астрофізика й популяризатора науки Стівена Гокінга, який вважає, що людству необхідно поспішати з освоєнням Місяця, оскільки менш ніж за століття наша власна планета, ймовірно, перестане бути придатною для життя.
Як нагадала гостя радіопередачі, плани з освоєння Місяця вперше з’явилися під час так званих місячних перегонів між США й СРСР. На їхньому початковому етапі перед вели саме радянські вчені й діячі космічної галузі, зокрема, у фотографуванні зворотного боку Місяця (атлас якого вийшов під редакцією академіка АН УРСР Миколи Барабашова), створенні місяцеходів тощо. Але проривом стала, звичайно, американська експедиція на Місяць. Причому, як зауважила І. Вавилова, якщо з приводу справжності зробленої американцями відомої першої фотографії на тлі місячного пейзажу можна дискутувати, то сам факт реалізації експедиції є незаперечним, оскільки на його підтвердження наводять неспростовні докази. Наразі навколо Місяця літають численні космічні апарати, котрі фільмують, мапують, зондують його поверхню. Вони фіксують, серед іншого, й сліди від посадки радянських і американських космічних апаратів, які, з огляду на місячну специфіку, впродовж досить тривалого часу не вкриваються пилом і доступні для спостереження (у тому числі залишені людиною сліди колись будуть знов доступні для фотографування). Ще одним доказом присутності людини на Місяці стали привезені на Землю зразки місячного ґрунту та встановлені американськими астронавтами лазерні відбивачі (за формою подібні до невеликих люстерок), за допомогою яких уже кілька десятиліть здійснюються так звані лазерні локації Місяця. Під час такої локації лазерні промені від наземних телескопів спрямовуються у ці вібивачі. Промені, що повернулися й були зафіксовані приймачами на поверхні Землі, допомагають уточнювати фігуру Місяця, особливості його обертання й інші важливі для наукових досліджень параметри.
Варто нагадати, що в розробленні посадкового модуля на Місяць за так і нездійсненої радянської програми висадки космонавтів на Місяць брало участь Конструкторське бюро «Південне», зокрема академік Станіслав Миколайович Конюхов.
Побудувати місячну базу самотужки нині до снаги хіба що Китаю, який демонструє приголомшливі темпи економічного зростання і останнім часом активізував діяльність зі створення власної орбітальної космічної станції. Решта країн, у тому числі США, планують зробити це завдяки міжнародній співпраці. Так, американське Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (NASA) заявило, що не форсуватиме свою марсіанську програму та зосереджує зусилля на освоєнні Місяця. Значно більше уваги, ніж раніше, приділятиме цьому напряму й Європейське космічне агентство.
На думку більшості астрономів, найпридатнішими для спорудження науково-промислової бази є ділянки поблизу південного полюса Місяця: там чимало освітлюваних Сонцем місць, але є й площі, які приховані під місячним камінням і взагалі не отримують сонячного проміння. Науковці припускають, що найвищі шанси знайти воду (бодай у якомусь із її станів) найвищі саме на крайньому Півдні Місяця. Припускається, що місячна база буде, скоріш за все, кількаповерховою, причому один або кілька її поверхів розташовуватимуться, ймовірно, під місячним ґрунтом. З огляду на це, геологам і астрофізикам доцільно ретельно вивчити склад реголіту (мінералу, з якого складається місячний ґрунт) на предмет можливості прокопування його вглиб і використання як будівельного матеріалу. Вагомі здобутки в дослідженні реголіту мають й українські вчені, зокрема член-кореспондент НАН України Юрій Григорович Шкуратов та його учні з Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна.
Проте останнє слово в цьому питанні залишається все-таки за біологами, – адже перебування на базі (протягом певного визначеного періоду, бо астронавти, очевидно, працюватимуть там вахтовим методом) має бути безпечним для здоров’я та життя людини, – а також психологами, котрі встановлюватимуть, як довго в межах одного й того ж колективу та замкненого простору людина зможе перебувати без шкоди для свого психічного стану і як у таких умовах змінюватиметься її поведінка.
Для досліджень у галузі радіоастрономії можна спробувати освоїти зворотний бік Місяця, побудувавши там радіотелескоп, зауважує І. Вавилова. Тоді наземні радіотелескопи й місячний радіотелескоп утворюватимуть потужну довгобазисну радіоінтерферометричну мережу, за допомогою якої вчені отримуватимуть високоточні дані про різноманітні космічні об’єкти. Інтерферометр, як пояснила вчена, утворюється при об’єднанні потужностей як мінімум двох телескопів, котрі спостерігають один і той же об’єкт.
На Місяці знайдено дуже великі запаси палива – гелію-3. Проте на даний момент проблематичною є технологія його видобування й транспортування на Землю. Гелій-3, як уважають фахівці, цілком може використовуватися для промислових потреб. Але поки що, звичайно, не відомо, наскільки прийнятною буде його кінцева вартість – з урахуванням усіх витрат добувних компаній, якщо такі колись знайдуться. Гелій-3 може становити інтерес для великого приватного бізнесу, а країна, котра почне вивозити його з Місяця, має всі шанси посісти чільне місце серед світових лідерів, стверджує І. Вавилова.
 |
За словами вченої, українські науковці мають світовий пріоритет за окремими напрямами космічних досліджень і можуть запропонувати свої напрацювання в рамках організації міжнародної колаборації з вивчення й освоєння Місяця. Безперечним флагманом вітчизняної космічної галузі вже віддавна є ДП «КБ «Південне» імені М.К. Янгеля». З ініціативи виконувача обов’язків Генерального директора ДП «КБ «Південне» імені М.К. Янгеля» академіка Олександра Вікторовича Дегтярева розпочався збір пропозицій від українських учених і конструкторів для проекту створення науково-промислової бази на Місяці та входження нашої країни до провідних космічних програм світу з освоєння Місяця. Ще в 2004 році Україна пропонувала створити і запустити до Місяця орбітальний супутник, який за допомогою радарів бокового огляду може обстежувати ділянки південного полюса Місяця. До конструювання таких радарів може долучитися Радіоастрономічний інститут НАН України (зокрема, відділ члена-кореспондента НАН України Дмитра Михайловича Вавріва), котрий має величезний досвід зі створення й експлуатації високочастотних приладів. Що ж стосується пропозицій побудови вже згадуваного радіотелескопа на Місяці та радіоінтерферометричної мережі наземних телескопів, то вони вже вироблені міжнародною спільнотою – до цього активно долучаються науковці під керівництвом заступника директора з наукової роботи Радіоастрономічного інституту НАН України академіка Олександра Олександровича Коноваленка. Інститут електрозварювання імені Є.О. Патона НАН України здатен запропонувати світовому співтовариству свій варіант розбірних конструкцій та інших матеріалознавчих технологій для розбудови майбутньої місячної бази: добре відомими є досягнення наукової школи академіка Бориса Євгеновича Патона й академіка Леоніда Михайловича Лобанова. Фахівці ГАО НАН України можуть надати допомогу при обранні ділянки для будівництва бази, а також при забезпеченні навігації на Місяці. На окрему увагу заслуговують результати роботи українських медиків і біологів, зокрема вчених Інституту ботаніки імені М.Г. Холодного НАН України, Інституту біохімії імені О.В. Паладіна НАН України й інших установ, які мають досвід із вирощування рослин в умовах мікрогравітації та давно досліджують наслідки негативного впливу різноманітних космічних факторів на життєздатність живих організмів.
Про власну велику програму космічних досліджень заявив також Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», фахівці якого під керівництвом проректора з наукової роботи академіка Михайла Юхимовича Ільченка зараз зосередили свої зусилля на розробленні наносупутників.
«Рада з космічних досліджень НАН України збирає й уніфікуватиме пропозиції від дослідників. Наша мета – правильно розпорядитися наявним інтелектуальним і технологічним потенціалом, щоб Україна не пасла задніх, будучи космічною державою. Ми, вчені, завжди підкреслюємо, що космос – це мультиплікатор усіх наукових досліджень. Тому нерозуміння важливості вітчизняної космічної галузі, навіть відверта зневага до неї для нас є незрозумілою. Таке ставлення неприпустиме», – стверджує І. Вавилова.
Щоб докладніше ознайомитися з актуальними напрямами астрономічних і космічних досліджень, гостя радіостудії порадила звернутися до кількох цікавих вітчизняних науково-популярних книжкових видань (таких, як «Місячна одіссея» (під редакцією академіка Ярослава Степановича Яцківа; про історію «місячних перегонів» і сучасні проекти за напрямом місячних досліджень) та «Луна далекая и близкая» (авторства Ю.Г. Шкуратова)), до фундаментального англомовного тритомника «Темна енергія і темна матерія у Всесвіті», а також розрахованих передусім на дитячу аудиторію книг із космічної тематики, надрукованих Видавництвом Івана Малковича «А-ба-ба-га-ла-ма-га». Чимало тематичних статей розміщуються й у науково-популярному журналі «Світогляд», який випускають Національна академія наук України та ГАО НАН України.
Окремо І. Вавилова розповіла про дослідження гравітаційних хвиль, за відкриття яких присуджено Нобелівську премію в галузі фізики 2017 року. Існування гравітаційних хвиль іще близько 100 років тому передбачив Альберт Ейнштейн у своїй Загальній теорії відносності. Цікаво, що одним зі співавторів його наукових публікацій, присвячених цій темі, був його асистент, а згодом – відомий американсько-ізраїльський учений Натан Розен (1909–1995), який розробляв математичний апарат для опису так званих циліндричних хвиль. Із 1936 по 1938 рр. Н. Розен мешкав і працював у Києві – завідував відділом теоретичної фізики Інституту фізики АН УРСР (нині – Інститут фізики НАН України) і викладав на кафедрі теоретичної фізики Київського державного університету (нині – Київський національний університет імені Тараса Шевченка). Саме під час перебування в Києві Н. Розен написав декілька важливих статей про гравітаційні хвилі. Оскільки тоді в СРСР набирали обертів політичні репресії (зокрема і стосовно науковців Академії), Н. Розен змушений був виїхати, щоб урятуватися. Тогочасні наукові ідеї Н. Розена, а також його спостереження за радянським суспільно-політичним життям відображено в листах ученого до А. Ейнштейна, які зберігаються в «Архіві Альберта Ейнштейна» Національної бібліотеки Ізраїлю.
 |
Активізація досліджень гравітаційних хвиль на українських теренах припала на 1970-ті рр., коли вчені нинішнього Інституту теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України організували експериментальні роботи з пошуку високочастотних гравітаційних хвиль за допомогою детекторів, створених за зразком так званих веберівських детекторів («the Weber bars»), названих на честь відомого американського вченого Джозефа Вебера (1919–2000), який їх уперше сконструював. Роботи київських науковців тривали впродовж майже 10 років, причому вчені були переконані, що зафіксували один сплеск – принаймні на тому ж рівні похибки, що й раніше сам Дж. Вебер: похибка була приблизно такого ж рівня, як і сам результат спостережень, тобто сплеск. Відкриття ж – реєстрація певного сигналу – має перевищувати цю похибку; необхідно з’ясувати й джерело сигналу, щоб зрозуміти, чи справді сплеск відбувся і що послугувало його причиною. На жаль, 1980 року – напередодні Олімпіади – дослідження українських вчених щодо гравітаційних хвиль було припинено. Проте за цим напрямом в Україні працюють відомі у світі фахівці, існує громадське об’єднання вчених – космологів і гравітаціоністів, котре свого часу заснував член-кореспондент НАН України Петро Іванович Фомін (1930–2011).
Важливо, що порівняно нещодавнє відкриття (за допомогою детектора LIGO) гравітаційних хвиль унаслідок злиття двох чорних дір, фактично, підтвердило також існування самих чорних дір (популярно про це відкриття читайте на сайті Нобелівської премії: https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2017/popular-physicsprize2017.pdf).
Більше дивіться і слухайте за посиланням:
https://www.youtube.com/watch?v=m5ZZixNSwSo
Ілюстрації – з відкритих Інтернет-джерел
Матеріал опублікували: Прес-служба НАН України