"Roskosmos" a stupéfié le monde avec la nouvelle: la Russie et la Chine vont créer ensemble une station lunaire scientifique. C'est vraiment étonnant, car aucun de ces deux pays ne pourra faire atterrir une personne sur la Lune avant la seconde moitié des années 2020, de quel genre de station peut-on parler là-bas ? Plus important encore, que pourrait faire une telle station et cela a-t-il du sens ? Essayons de comprendre tout cela, ainsi que pourquoi Moscou et Pékin devront abandonner le projet - après y avoir dépensé beaucoup d'argent, bien sûr.
Un communiqué de presse sur le site Internet de Roscosmos au sujet d'une station lunaire internationale, dont la création avait été préalablement convenue par Moscou et Pékin, se lit aussi clairement que possible: « La Station lunaire scientifique internationale est un complexe d'installations de recherche expérimentale créée à la surface et/ou sur l'orbite de la Lune."
Rien que de cela, il est clair que nous sommes toujours confrontés à un mouvement de relations publiques, et non à un projet spécifique. Après tout, une station sur l'orbite de la Lune nécessite des fusées et des vaisseaux spatiaux fondamentalement différents de ceux à la surface de Selena. Si le protocole de coopération sur la future station n'indique même pas si elle sera sur la Lune ou en orbite circumlunaire, cela veut dire qu'il ne s'agit que de mots creux destinés à désigner une activité violente là où il n'y en a pas.
Pourquoi annoncer un projet avec le contenu "qu'il le veuille ou non"
Les motivations des Chinois lors de la signature sont difficiles à révéler pleinement. Bien sûr, pour eux, il s'agit d'un bon coup diplomatique: les États-Unis ont longtemps bloqué leur participation à l'ISS, craignant notamment de copier les technologies spatiales occidentales. Désormais, la RPC aura sa propre station où elle pourra inviter des cosmonautes des pays partenaires, ce qui est important pour le prestige. Mais il n'est pas exclu que l'Agence spatiale chinoise ait également un intérêt technologique dans le projet: par exemple, copier certains des composants de fabrication russe.
Mais il est plus intéressant de comprendre autre chose: pourquoi était-il nécessaire de mettre la signature du chef de Roscosmos sous un document aussi généralement peu significatif, à partir duquel il n'est même pas clair s'il y aura une station sur la Lune elle-même ?
La première raison: les États-Unis ont offert à la Russie une trop faible participation à la création d'une nouvelle station lunaire. Accepter une telle offre signifie voler vers la station spatiale américaine, et non vers l'Internationale, comme c'est le cas aujourd'hui. La NASA n'a rien à blâmer: aujourd'hui, Washington n'a pas besoin de partenaires égaux, mais de partenaires juniors, et les administrateurs spatiaux américains ne peuvent en aucun cas influencer cela.
Raison deux: la pression constante des relations publiques de l'axe des nouvelles de SpaceX. Les tests actuels du vaisseau spatial de cette société se terminent par une explosion encore et encore. Mais pas parce que Musk a de mauvais ingénieurs, mais parce qu'ils sont tellement pressés qu'ils n'effectuent pas d'essais au banc (au sol) normaux des moteurs et autres systèmes.
C'est cher pour SpaceX, mais Musk s'en sortira facilement. Sa fortune personnelle est déjà supérieure au budget militaire annuel de la Russie et, d'ici la fin de la décennie, elle sera supérieure à son budget annuel total. C'est-à-dire qu'il ne fera faillite ni sur une douzaine ni même sur une centaine de tests ratés.
Mais la hâte avec laquelle il les conduit en dit long - tout comme le fait que lors des derniers tests, Starship, pour la première fois dans l'histoire de la science des fusées terrestres, a réussi à freiner dans l'atmosphère avec son ventre. C'est l'innovation clé de tout le projet.
Il faut bien le comprendre: les vaisseaux spatiaux réutilisables ont été construits avant, par exemple, les navettes. Seulement, ils étaient un désastre, tuant plus de personnes que tout autre véhicule de lancement habité dans l'histoire de la Terre. En outre, ils ont également établi un record pour le coût élevé de la livraison de marchandises et de personnes en orbite. La raison de leur échec monstrueux était que ces vaisseaux réutilisables ralentissaient "de front" l'atmosphère terrestre.
Lors de l'atterrissage, l'air circulait autour d'eux depuis la projection frontale, réchauffant sérieusement un certain nombre de parties des navettes spatiales. Pour compenser les énormes charges thermiques, ils étaient recouverts de carreaux de céramique coûteux et tombant souvent, qui devaient être triés après chaque vol. De plus, les moteurs ont été fabriqués sans succès: ils ont également dû être sérieusement étudiés après chaque vol, ce qui a nécessité beaucoup de temps et d'argent.
Le vaisseau spatial diffère des navettes / Burana un peu comme le Dreadnought du premier bateau à vapeur. Il freine dans l'atmosphère avec son ventre, pas son front. De plus, pour monter en hauteur, il n'utilise pas de combustible solide plus des réservoirs amovibles, comme une navette, mais du méthane liquide et de l'oxygène. Cela signifie que le volume de ses réservoirs internes est beaucoup plus grand que celui des navettes - et donc, la surface du ventre par rapport à sa propre masse d'atterrissage est beaucoup plus grande.
De plus, contrairement au Falcon 9, il n'amortit qu'une infime fraction de sa vitesse d'atterrissage avec ses moteurs. Ce n'est qu'à la toute fin qu'il allume brièvement les moteurs principaux, presque sans consommer de carburant - l'atmosphère terrestre fait le travail principal de freinage pour elle.
En conséquence, le vaisseau spatial doit se réchauffer pendant l'atterrissage beaucoup plus faiblement que les navettes - par conséquent, il ne nécessite pas la protection thermique en céramique tout aussi coûteuse et complexe. En conséquence, il pourra voler dans l'espace pratiquement sans pauses et sans cloisons coûteuses. De plus, en raison du freinage sur l'atmosphère, l'atterrissage d'un navire entièrement réutilisable n'a pas besoin de dépenser autant de carburant - gardant sa charge utile plusieurs fois supérieure à celle d'une navette.
Tout cela signifie que Musk ne vise pas à créer une autre fusée - mais à toute une révolution technologique. Dans la création d'un tel moyen de mise en orbite de personnes et de marchandises, qui rendra les vols spatiaux cent fois moins chers au sens littéral du terme.
D'une part, Roskosmos estime que des plans aussi ambitieux ne sont pas techniquement réalisables. D'un autre côté, ils considèrent que les tentatives de Musk pour les mettre en œuvre sont un signe de sa folie et de son excentricité – ou un mouvement de relations publiques astucieux. Du point de vue d'un certain nombre de roskosmosistes, Musk se promeut simplement de cette manière, et lui-même ne croit pas à la réalité de la révolution des vaisseaux spatiaux, comme ses collègues russes.
Mais un mouvement de relations publiques bruyant doit être répondu par un mouvement de relations publiques bruyant - et ici, la déclaration sur le projet de station lunaire russo-chinoise convient parfaitement.
Bien sûr, cette vue a un petit défaut: elle est fausse. Musk ne teste pas Starship comme un coup de pub. Dans les années à venir, ce vaisseau spatial réutilisable commencera les vols spatiaux.
Et puis le mémorandum d'aujourd'hui dans le style "soit en orbite, soit la lune, soit la pluie, soit la neige, soit il y aura, ou pas" devra d'une manière ou d'une autre être mis en œuvre. Sinon, Moscou et Pékin perdront trop la face. Réparer les trous dans l'ISS au milieu des vols réussis de Starship vers la Lune et Mars est un peu douloureux pour Roscosmos.
Mais peut-il, avec la Chine, mettre en œuvre un projet de station lunaire commune ? Et est-il nécessaire ?
Station près de la Lune: comment expérimenter sur des humains sans attirer l'attention du tribunal de Nuremberg
Pour créer une station lunaire, la Russie n'a besoin d'utiliser qu'une version lourde de la fusée Angara plus un vaisseau spatial Orel légèrement modifié (anciennement la Fédération). Ni l'un ni l'autre sous forme volante n'est encore disponible.
Mais techniquement, ce sont des conceptions plutôt conservatrices, dans lesquelles il n'y a pas de composants, en principe, plus complexes que dans les missiles et les navires russes déjà existants. En d'autres termes, il ne fait aucun doute qu'une station lunaire est l'option la plus simple et la moins chère pour mettre en œuvre le nouveau mémorandum russo-chinois. Et c'est son gros plus.
C'est là que les avantages se terminent et les inconvénients commencent. Premièrement, une telle station ne diffère guère de l'ISS par ses capacités potentielles. Et là, et là, il y a l'apesanteur - mais à l'orbite circumlunaire 400 mille kilomètres, et à l'orbite ISS - 400 kilomètres. Alors pourquoi voler mille fois plus longtemps pour obtenir le même résultat ?
Il existe deux possibilités en orbite circumlunaire qui ne sont pas disponibles sur l'ISS. Premièrement, en théorie, il est un peu plus facile de contrôler le rover lunaire: le retard du signal radio de la Terre est de 1, 3 secondes et de l'orbite circumlunaire - environ zéro seconde. Deuxièmement, il est possible d'étudier la survie à long terme des appareils et des personnes dans des conditions de rayonnement cosmique accru.
Cependant, dans la pratique, l'utilisation du premier plus ne fonctionnera pas. Pour conduire un rover lunaire, vous avez besoin d'une personne avec des compétences très spécifiques. Le "Lunokhod" soviétique était conduit par des conducteurs de chars et après un long programme d'entraînement au sol à la conduite de véhicules similaires sur des terrains difficiles. Vous pouvez utiliser des personnes sans une telle expérience - mais elles peuvent ruiner le rover lunaire en le conduisant là où il ne partira pas.
C'est exactement ainsi que les deux rovers lunaires soviétiques ont péri, il est donc peu probable qu'ils optent pour une telle option. Vous pouvez également accepter un ancien conducteur de char en tant qu'astronaute, mais il sera alors plutôt faible lorsqu'il s'agira de contrôler les rovers lunaires.
Conclusion: il est plus facile et plus fiable de contrôler les rovers lunaires depuis la Terre, c'est-à-dire que la station lunaire en ce sens est la cinquième roue du chariot.
Il reste encore une seconde opportunité unique à une telle station: étudier la résistance aux radiations des animaux de laboratoire, des équipements embarqués et, enfin, des astronautes.
Le fait est que l'orbite circumlunaire se situe en dehors du champ magnétique terrestre, donc le niveau de rayonnement moyen devrait être de l'ordre de 0,66 sievert par an. Les normes de Roscosmos et de la NASA limitent aujourd'hui la dose admissible pour l'homme dans l'espace à 0,5 sievert par an.
Cela signifie que dans le cas de la création d'une station lunaire russo-chinoise, il reste peu d'options:
a) soit exposer des personnes à un risque radiologique grave;
b) soit les changer souvent, et limiter la possibilité de nouveaux vols pour eux;
c) soit la station n'aura pas d'équipage permanent.
De toute évidence, a) inacceptable, b) pas bon marché, et c) signifie qu'il y aura moins de sens à partir de la station que de l'ISS. Après tout, il y a des gens là-bas - et ils peuvent mener des expériences scientifiques - tout le temps.
Tout cela a longtemps été discuté aux États-Unis dans le cadre du projet de station lunaire de la NASA. Au même moment, un ancien employé de cette organisation, Robert Zubrin, remarquait d'un ton caustique:
"[À la station lunaire] rien ne peut être fait qui ne puisse être fait sur l'ISS, à l'exception de remplacer des personnes par de fortes doses de rayonnement - et c'est une forme de recherche médicale pour laquelle un certain nombre de médecins nazis ont été fouettés à Nuremberg."
Comment Roscosmos et ses collègues chinois envisagent-ils exactement de créer une station lunaire sans attirer l'attention du nouveau tribunal de Nuremberg ? Le moyen le plus logique de ce genre est d'y mettre un terme et de créer une station sur le satellite terrestre lui-même. Considérons cette option.
Station sur la Lune: un bon plan, mais ça ne marchera pas pour la Russie et la Chine
La base sur Selene elle-même a un énorme avantage: elle est beaucoup plus sûre en termes de rayonnement. Si, sur une orbite circumlunaire, le rayonnement pénètre dans la station de tous les côtés, alors sur la lune sous les pieds de l'équipage se trouve ce satellite lui-même - et c'est un objet très massif.
Par conséquent, il bloque 50 % de tous les rayonnements cosmiques sans aucun effort supplémentaire: les particules de rayons cosmiques ne peuvent tout simplement pas traverser la Lune, qui se trouve sous les pieds des astronautes. En conséquence, l'irradiation par an ne sera que de 0,33 sievert, une fois et demie inférieure à la limite annuelle de Roscosmos et de la NASA. Autre plus: sur la Lune, 1/6 de la gravité terrestre, c'est-à-dire les os et la vision (en apesanteur ils souffrent sérieusement) s'y dégraderont sensiblement plus lentement que sur une station orbitale.
Si vous le souhaitez, la base scientifique lunaire peut être placée dans des modules recouverts de régolithe local. En passant la moitié du temps dans de telles installations, le personnel de la base réduira de moitié la dose de rayonnement qu'il reçoit. Enfin, en cas de forte tempête solaire, vous pouvez vous y abriter et éviter une augmentation temporaire du rayonnement de fond.
Le deuxième plus sérieux de la station scientifique sur la Lune: elle peut apporter bien plus de bénéfices à la science que l'ISS. Le fait est que maintenant, dans la science planétaire, il y a une discussion active sur la façon dont Selena s'est formée exactement. L'hypothèse traditionnelle selon laquelle elle aurait surgi lors de la collision de la Terre avec une autre planète éclate sous la pression de plus en plus de preuves.
Une autre explication, avancée dans la littérature scientifique il y a 17 ans, suggère un tout autre mode de formation: le multiimpact. Selon lui, le satellite terrestre s'est formé à partir des impacts de nombreux astéroïdes à la surface de la Terre. Les débris assommés ont formé la Lune sur l'orbite de la Terre.
La base avec les humains - contrairement à la recherche avec les automates - peut vérifier si c'est vrai ou non. Si les automates sur la surface lunaire sont extrêmement inactifs et ne peuvent explorer que des endroits ouverts, alors les gens sur Selene se déplacent en moyenne des centaines de fois plus vite que les automates - et ils peuvent le faire non seulement sur un terrain plat comme une table.
Et dans les cratères lunaires, il y a cent milliards de tonnes de glace d'eau - et en étudiant sa composition isotopique, l'hypothèse du multi-impact peut être testée. Si la glace y est cométaire-astéroïde, alors initialement la Lune était « sèche ». Ceci n'est possible que dans le cas d'un scénario de collision planétaire: après une telle méga-explosion, la matière restante pour la formation d'un satellite doit être dépourvue d'eau.
Mais si la composition isotopique de l'eau y est la même que sur Terre, alors cette eau est d'origine terrestre. Ceci n'est possible que si la théorie du multiimpact est correcte: avec une série de petits impacts successifs, l'eau terrestre ne quittera pas la matière jetée de notre planète dans l'espace, et elle pourra atteindre la lune en formation.
Cela signifie que la station scientifique lunaire est extrêmement bénéfique pour la Russie - et pas seulement scientifiquement, mais aussi en termes de relations publiques. Le fait est que la théorie du multi-impact a été avancée en 2004 par le physicien russe Nikolai Gorkavy. Mais l'hypothèse du méga-impact - la collision de la Lune et de Théia - a été avancée et soutenue, malgré toutes les collisions avec des faits tenaces, aux États-Unis. Il serait extrêmement utile pour Roskosmos d'utiliser des cosmonautes russes pour prouver le multi-impact et réfuter la théorie du méga-impact.
Mais rien de tout cela n'arrivera. Le fait est qu'à Roscosmos, même les spécialistes spécialisés ne sont pas particulièrement au courant de toute cette lutte théorique autour de la lune - et le chef du département lui-même n'est presque certainement pas familier avec le sujet. Par conséquent, il n'est pas au courant du jackpot potentiellement énorme des relations publiques et ne le ciblera pas.
Au lieu de l'aspect scientifique de la question, il verra l'aspect financier: la base sur la Lune nécessite un nouveau lanceur super-lourd. Les chefs des services spatiaux n'aiment pas beaucoup de tels projets. Après tout, ils sont technologiquement nouveaux, complexes et donc risqués. Et si une fusée test explosait ? Cela n'a pas d'importance pour Musk si cela se produit. Et un fonctionnaire typique vit selon la loi de la minimisation maximale possible des risques. Par conséquent, les porteurs superlourds lui sont extrêmement antipathiques.
Sur cette base, on peut prédire que, quelle que soit l'attractivité d'une station scientifique sur la surface lunaire d'un point de vue scientifique, les particularités de la pensée des fonctionnaires ici prendront. Par conséquent, la Russie et la Chine ne voudront pas construire une telle base. Très probablement, ils suivront le chemin du moindre risque - c'est-à-dire qu'ils travailleront sur une station circumlunaire, qui sera une version plus chère, plus petite et plus dangereuse de l'ISS pour la santé des astronautes.
Heureusement, il n'en sortira rien, au sens littéral du terme, de projet malsain. Ci-dessous, nous expliquerons pourquoi.
Réalité impitoyable: comment Starship aidera le développement de la cosmonautique russe
La raison pour laquelle la pire version de la station lunaire ne se réalisera pas est la même qui a poussé la Russie et la Chine à signer un nouveau mémorandum: SpaceX. Le vaisseau spatial apprendra à voler dans l'espace dans les années à venir, puis Elon Musk recevra non seulement un moyen de renvoyer les Américains sur la Lune, mais aussi une chose beaucoup plus dangereuse: un véhicule pour livrer des marchandises et des personnes sur Mars.
Bien entendu, il ne refusera pas d'effectuer plusieurs vols vers la Lune pour la NASA. C'est de l'argent, ainsi qu'une preuve supplémentaire de la fiabilité de son vaisseau spatial. Mais la cible clé d'un entrepreneur n'est pas la Lune. Il n'a pas besoin d'un corps céleste qui ne peut pas être terraformé, et pour Selena, c'est irréaliste. Mais Mars lui convient parfaitement: les employés actuels de SpaceX ont longtemps décrit comment exactement elle peut être transformée en un analogue de la Terre moderne avec des moyens relativement faibles.
Avec une forte probabilité, Starship maîtrisera le premier vol spatial jusqu'en 2023, et au plus tard en 2026, il effectuera un vol sans pilote vers Mars. À ce moment-là, toute tentative des projets russo-chinois de la station lunaire se heurtera le front contre le mur - et sera stoppée.
Le fait est que les deux États les développent, tout d'abord, non pour des raisons scientifiques, mais pour des raisons politiques - en fonction des exigences du prestige de leur pays. Cependant, le vol vers la lune sera extrêmement pâle dans le contexte des vols de Starship vers Mars. De plus, le vaisseau spatial SpaceX s'y rendra non pas pour le « drapeau-bâton », mais dans la perspective d'une colonisation et d'une terraformation supplémentaires de cette planète. L'objectif de Musk, rappelons-le, n'est pas du tout une base sur Mars - mais sa colonisation à part entière par des centaines de milliers, voire des millions de terriens.
Dans de telles conditions, ni Moscou ni Pékin ne pourront sauver la face s'ils construisent une station lunaire, et ne fabriquent pas de fusées et de navires pour un vol vers Mars. La Russie et la Chine n'ont pas de fonds pour la base lunaire et les porte-avions pour Mars - par conséquent, les deux pays refuseront le projet d'une station lunaire. Ce qui est sans aucun doute très bien.
Une lointaine analogie avec les événements des années 2020 peut être vue dans l'histoire de la colonisation du Nouveau Monde. Dans les années 1490, l'Espagne tenta d'ouvrir la voie à l'Inde par l'Atlantique - afin d'y entrer, malgré les réticences des Portugais hostiles à Madrid, qui avaient les mêmes plans, mais naviguaient déjà dans cette direction le long des côtes africaines.. De même, aujourd'hui, la Russie et la Chine tentent de créer leur propre station lunaire - afin d'obtenir leur propre projet scientifique, malgré la réticence de la NASA à leur donner une part significative dans la nouvelle station lunaire.
Cependant, après que Colomb ait atteint le Nouveau Monde, il est devenu clair qu'il y avait des choses plus importantes que les voyages en Inde - par exemple, le développement de deux nouveaux continents (beaucoup plus grands que l'Inde). En conséquence, d'abord les Espagnols, et après eux les Portugais, se sont précipités vers leur développement, occupant les terres du golfe du Mexique à la Patagonie.
C'est drôle que Colomb ait d'abord approché les Portugais avec une proposition de naviguer - et Elon Musk a d'abord voulu acheter une fusée pour un vol de démonstration vers Mars en Russie. Le roi portugais João II a décidé que l'idée de traverser l'océan à la voile était trop ambitieuse et risquée - et les homologues russes de Musk l'ont pris pour un imbécile d'esprit, c'est pourquoi les négociations n'ont pas abouti.
Le plus intéressant est la suite de ces deux histoires.