Сколько человек должны жить на лунной базе? Учёные предлагают пересмотреть планы будущих экспедиций

Создание постоянной базы на Луне считается одним из главных этапов современной космонавтики. В ближайшие десятилетия именно спутник Земли должен стать испытательной площадкой для технологий, которые впоследствии будут использоваться во время полётов к Марсу и другим объектам Солнечной системы. Однако строительство базы — лишь часть задачи. Не менее важным вопросом остаётся численность её экипажа.

На первый взгляд кажется, что чем больше астронавтов будет работать на Луне, тем эффективнее станет научная программа. Но в действительности увеличение численности персонала требует значительно большего количества ресурсов, усложняет систему жизнеобеспечения и повышает стоимость каждой экспедиции. Именно поэтому исследователи пытаются определить оптимальный размер экипажа будущей лунной станции.

Почему этот вопрос настолько важен

Любая долговременная база должна обеспечивать своих обитателей всем необходимым.

Это включает:

• кислород;
• воду;
• продукты питания;
• электроэнергию;
• медицинское обеспечение;
• запасные части для оборудования;
• средства связи;
• защиту от космической радиации.

Каждый дополнительный член экипажа увеличивает потребление практически всех ресурсов.

Соответственно возрастает масса грузов, которые необходимо регулярно доставлять с Земли.

Луна — не космическая станция

Хотя будущую лунную базу часто сравнивают с Международной космической станцией, условия на поверхности Луны значительно сложнее.

Среди основных факторов:

• пониженная гравитация;
• отсутствие атмосферы;
• сильные перепады температуры;
• абразивная лунная пыль;
• высокий уровень космической радиации;
• длительные периоды изоляции.

Все эти особенности необходимо учитывать при расчёте состава экипажа.

Слишком маленький экипаж тоже создаёт проблемы

На первый взгляд может показаться, что достаточно отправить всего двух или трёх человек.

Однако столь небольшая команда имеет серьёзные недостатки.

Каждому астронавту приходится выполнять сразу множество обязанностей:

• научные исследования;
• обслуживание оборудования;
• проведение выходов на поверхность;
• ремонт техники;
• медицинский контроль;
• ведение документации.

При возникновении чрезвычайной ситуации нагрузка возрастает ещё сильнее.

Кроме того, небольшому коллективу сложнее обеспечить круглосуточную работу базы.

Большая команда требует огромных ресурсов

Обратная ситуация тоже оказывается неидеальной.

Каждый дополнительный человек означает увеличение потребностей в:

• пище;
• воде;
• кислороде;
• жилом пространстве;
• энергии;
• запасных деталях.

Это приводит к необходимости значительно увеличивать количество грузовых запусков.

В результате стоимость эксплуатации базы быстро возрастает.

Учёные используют математические модели

Чтобы определить оптимальный состав будущего поселения, исследователи создают компьютерные модели работы базы.

В расчётах учитываются десятки факторов.

Например:

• продолжительность экспедиции;
• объём научных работ;
• вероятность отказов оборудования;
• необходимость технического обслуживания;
• психологическая совместимость экипажа;
• резерв времени на аварийные ситуации.

Такой подход позволяет оценить эффективность различных вариантов ещё до строительства самой базы.

Почему универсального числа не существует

Авторы исследования подчёркивают, что оптимальный размер экипажа зависит от целей конкретной миссии.

Если задача заключается главным образом в техническом обслуживании станции, потребуется один состав команды.

Если же основной акцент делается на масштабных научных исследованиях и длительных экспедициях по поверхности Луны, количество специалистов может быть значительно больше.

Таким образом, численность экипажа должна определяться задачами базы, а не заранее выбранным фиксированным числом.

Каждая профессия имеет значение

Будущая лунная база потребует специалистов разных направлений.

Вероятнее всего, в состав экипажа войдут:

• пилоты;
• инженеры;
• геологи;
• специалисты по робототехнике;
• врачи;
• биологи;
• эксперты по системам жизнеобеспечения.

При небольшом количестве людей одному астронавту придётся совмещать сразу несколько специальностей.

Поэтому подготовка будущих участников экспедиций становится всё более универсальной.

Роботы не заменят людей полностью

Современные автоматические системы способны значительно снизить нагрузку на экипаж.

Роботы уже умеют:

• перевозить грузы;
• выполнять картографирование;
• обследовать местность;
• проводить некоторые ремонтные работы;
• следить за состоянием оборудования.

Тем не менее полностью заменить человека они пока не способны.

Сложные научные исследования, принятие нестандартных решений и устранение неожиданных неисправностей по-прежнему требуют участия астронавтов.

Психология длительных экспедиций

Не менее важным фактором становится психологический климат.

Длительное пребывание в небольшом замкнутом коллективе сопровождается серьёзными нагрузками.

Исследования показывают, что эффективность работы зависит не только от профессиональных навыков участников, но и от их способности взаимодействовать друг с другом.

Поэтому при выборе состава экипажа будут учитывать:

• совместимость характеров;
• распределение обязанностей;
• устойчивость к стрессу;
• навыки коллективной работы.

Луна как подготовка к полёту на Марс

Многие решения, которые будут приняты при проектировании лунной базы, впоследствии пригодятся для экспедиций на Марс.

На Красной планете проблемы окажутся ещё сложнее.

Полёт займёт многие месяцы, а возможность быстро вернуть экипаж на Землю практически отсутствует.

Поэтому Луна станет своеобразной испытательной площадкой для проверки:

• систем жизнеобеспечения;
• организации работы экипажа;
• автономного ремонта оборудования;
• распределения обязанностей;
• методов длительного проживания вне Земли.

Постепенное расширение базы

Вероятнее всего, первая долговременная лунная база не будет сразу рассчитана на большое количество людей.

Исследователи предполагают, что развитие поселения будет происходить поэтапно.

Сначала появятся небольшие жилые модули для ограниченного числа астронавтов.

По мере накопления опыта будут добавляться новые помещения, энергетические установки, научные лаборатории и склады.

Это позволит постепенно увеличивать численность экипажа без чрезмерного роста рисков.

Баланс между безопасностью и эффективностью

Исследование показывает, что вопрос о количестве жителей будущей лунной базы значительно сложнее, чем может показаться. Недостаточно просто определить максимальное число астронавтов, которых можно разместить в жилых модулях. Необходимо найти баланс между научной эффективностью, безопасностью, автономностью и стоимостью эксплуатации всей инфраструктуры.

Именно такие расчёты уже сегодня помогают формировать облик будущих лунных поселений. От правильного выбора размера экипажа будет зависеть не только успех первых долговременных миссий на Луне, но и подготовка человечества к следующему большому шагу — созданию постоянных баз на Марсе и других телах Солнечной системы.

Источники:
Статья создана по материалам Space.com