Одним из ключевых результатов прошлогодних миссий NASA – LCROSS и LRO – стало обнаружение на Луне водяного льда. Эти данные были получены благодаря нейтронному телескопу LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), установленному на борту космического аппарата LRO. Несмотря на иностранное название и участие в американской миссии, этот телескоп российский. Он был создан в Институте космических исследований (ИКИ) РАН. Разработчики LEND’а Антон Санин и Максим Мокроусов 8 февраля этого года за своё детище были удостоены президентской премии в области науки и инноваций для молодых учёных.

 «Шуба» для нейтронов

Основная задача телескопа LEND – измерение потока нейтронов от поверхности Луны, которые рождаются в результате взаимодействия космических лучей с лунным грунтом. То есть космические лучи выбивают с поверхности нашего естественного спутника нейтроны, и по количеству этих нейтронов можно судить о наличии на Луне водорода, который, согласно современным представлениям, является индикатором присутствия в грунте воды и, в частности, водяного льда. Всё очень просто: чем меньше нейтронов, тем больше воды.

Однако основная сложность при проведении таких измерений заключается в том, что прибор в космосе бомбардируется нейтронами со всех сторон, в то время как учёных интересуют частицы исключительно лунного происхождения. Российские исследователи нашли простой, на первый взгляд, выход. Детекторы, регистрирующие поток нейтронов (их всего девять штук), с трёх сторон окружены «шубой» из бора-10 (она имеет форму стакана), который поглощает частицы и тем самым предотвращает попадание в аппарат неинтересных учёным нейтронов.

«Всё гениальное просто, – улыбается один из разработчиков телескопа Максим Мокроусов и тут же добавляет. – Не обманывайтесь кажущейся простотой. Вы даже не представляете себе, сколько времени прошло, чтобы подобная форма появилась на свет. Мы же должны найти оптимальный вариант, в том числе и по массе прибора. Эта оптимизация заняла, кажется, полгода».

«Нет, только на то, чтобы вычислить наиболее подходящую форму для этого стакана, ушло полтора года», – поправляет его Антон Санин.

Кстати, «шуба» для нейтронов – штука довольно тяжёлая – 16 килограммов. Она и создаёт основную массу телескопа, которая составляет 26 килограммов.

«Надо чётко понимать: данный принцип применяется впервые,

– добавляет Мокроусов. – Его придумал заведующий нашей лабораторией Игорь Митрофанов. Но от идеи до реализации – длинная дорога. Хотя чисто техническая реализация LEND’а заняла порядка 2,5 лет. Мы делали его в режиме очень большого прессинга по времени».

С чем была связана такая спешка?

М.М.: Вообще, цикл разработки прибора по нашим стандартам занимает порядка пяти лет. LEND «начался» внезапно. NASA объявило открытый конкурс по постановке такого прибора на борт летательного аппарата. Реальным конкурентом нам в этом конкурсе была лаборатория Лос-Аламоса. Она предлагала практически такой же прибор с большим угловым разрешением. Но конкурс выиграли мы. Однако надо чётко проговорить, что телескоп был сделан на бюджетные деньги по заказу «Роскосмоса».

А.С.: Это достаточно небольшие деньги по меркам космической промышленности. Точной цифры я сейчас не помню, но она составила где-то порядка 5–10 миллионов рублей.

М.М.: Аналогичный прибор, который не взяли на борт американского спутника, стоил порядка 6 миллионов долларов.

У них такой штуки нет!

Что помешало вашим конкурентам создать такой прибор?

М.М.: Мы даже не знаем. Наверное, они решили, что это очень тяжело. Многих людей вопрос коллимации нейтронов (создание тонкого, параллельно идущего потока излучения при помощи щелей, через которые он проходит. – STRF.ru) ставит в тупик. Даже когда мы спрашивали наших коллег из ВНИИ автоматики им. Н. Л. Духова (они нам делали нейтронный генератор для другого прибора): «Можно ли создать коллимированный (“узконаправленный”. – STRF.ru) пучок нейтронов?», они сразу замахали руками: «Нет, зачем этим заниматься?!»

А. С.: Штука вроде простая. Но у них (американцев. – STRF.ru) такой штуки нет!

Куда намерены двигаться дальше?

М.М.: Ой, знаете, сколько у нас сейчас работы! Если хотите, я вам перечислю планы. В этом году два запуска. Улетают два спутника: американский (миссия NASA «Марсианская научная лаборатория») и «Фобос-грунт». Долетят до Марса они примерно в одно время: к июню–июлю 2012 года. На «Фобосе» мы ещё поставим гамма-спектрометр.

А.С.: Там мы будем не только на нейтроны смотреть – пойдут и комплексные исследования состава грунта. Будет анализироваться химический состав.

Вы собираетесь тиражировать этот аппарат?

М.М.: Нет, ни в коем случае! Тут надо чётко сказать: тиражируем мы принцип нейтронографии. А аппараты у всех разные. Требования у всех разные – по массам, потреблению. Приборы непохожи – даже рядом не стояли!

Приборы сделаны за наши, российские деньги. Никаких подачек мы от американцев не берём.

Скорее, они вас приглашают.

А.С.: Да. Если LEND был выигран по конкурсу, то в «Марсианскую научную лабораторию» они нас просто пригласили.

М.М.: Мы монополисты. Никто такой нейтронный генератор, кроме нас, делать не умеет.

Прибор для работы на Меркурии тоже будет построен по этому принципу?

М.М.: Он будет очень сильно похож на тот прибор, который будет использоваться в проекте «Фобос-грунт». Только-только технологический образец получился, «задышал». Мы создаём его для европейской космической программы BepiColombo. Мы выиграли открытый конкурс, предложили свой спектрометр на основе нового перспективного кристалла.

Согласно данным LEND, сколько на Луне воды?

А.С.: До 10 процентов в тонне грунта в самой мокрой точке – на Южном полюсе. Единственное, что нужно оговорить: этот водородосодержащий слой присыпан реголитом (до полутора метров), который играет роль тепловой изоляции.

В тех местах, где была обнаружена вода, мы показали несколько конкретных точек, куда, с одной стороны, технически возможно посадить летательный аппарат, а с другой – там много водорода. На Северном полюсе Луны воды меньше, а на Южном есть интересный кратер Амундсена.

Именно там наиболее удобные места для будущих посадок летательных аппаратов. Самое удивительное, что, если вы садитесь на полюсах, вы сразу имеете электричество (от солнечных батарей), вам доступна очень долгая зона радиовидимости с Землёй, есть вода. Больше ничего и не надо.

М.М.: Но таких мест мало. Луна же не целиком покрыта водяным льдом. Надо эти места занимать. Не так давно в ИКИ РАН было совещание. Заседали представители не только российского, но и международного сообщества. Мы говорили, сколько мест есть, – пять конкретных точек, они выбирали.

За державу обидно

Какие-то предложения из NASA поступают?

М.М.: Переманить? Пока подобного рода предложения нам неинтересны. Нас и здесь неплохо кормят.

Что значит «пока»?

М.М.: Есть расхожее выражение: «От тюрьмы и от сумы не зарекайся». Так же, как не зарекайся от президентской премии.

Есть какие-то реалии научной жизни, которые доставляют определённые неудобства в вашей работе?

М.М.:

Нам нужно будущее. «Будущее» банально означает работу.

Хорошо, в 2013 году запустим «Луна-Глоб». А что дальше-то?! Я не знаю.

А.С.: Если говорить об освоении Луны, то нужна конкретная программа, которой пока нет. Говорить об этом в отношении Марса ещё рано. Без освоения Луны даже несерьёзно об этом рассуждать. Вначале на Луне надо что-то такое сделать, а потом уже технологии развивать.

М.М.: Я объясню, какова ситуация. Сейчас идут «Луна-Глоб», «Фобос-грунт». Все эти проекты пробивали снизу ИКИ РАН, ОКБ Лавочкина. Таким образом они попадали в поле зрения «Роскосмоса», а уже «Роскосмос» получал одобрение у президента. Но ведь так дальше продолжаться не может. Даже обидно немножко: создаётся впечатление, что это только нам и надо. Я пытался в разговоре с Дмитрием Медведевым сказать, что инициатива, наоборот, должна исходить сверху.

Для этого нужно сделать программу национальной. Обывателю трудно объяснить, зачем тратить огромные деньги на изучение нейтрино и антинейтрино. Бабушка, которая сидит и смотрит телевизор, задастся вполне законным вопросом: чего это они делают? Тут, извините за прозу жизни, есть нечего, а они нейтрино с антинейтрино разыскивают.

Когда объяснять вполне конкретно, зачем лететь на Луну или на Марс, то дело пойдёт. Надо расселяться уже – хватит сидеть на пятой точке!

Это всегда понятно всем. Более того, народ начнёт поддерживать. Это будет национальная программа – как с возвращением Гагарина: всем было интересно, все болели за это.

У американцев очень строго построена программа, в отличие от нас. Они как раз знают, зачем и что делают и куда всё пойдёт в итоге. Они сейчас отрабатывают все моменты для посадки человека на Луну в 2030 году. Понимаете, какая дальновидность у людей!

У «Роскосмоса» нет такой программы по освоению дальнего космоса. Это надо чётко сказать. То, что вы видите в случае России – красивые картинки и непонятно откуда взятые цифры, – это не программа.

Как же так? Они уже вроде на Марс готовятся лететь.

М.М.: Это другое. Можно пострелять по разным мишеням, а всё вместе ничего не даст. Нужна целенаправленная программа. Что нам даст отдельный «Фобос»? Это вообще не Луна! Марс – это далеко. Надо последовательно идти. Программа должна быть логично выверенной.

База на Луне – первая цель. Вторая – база на Марсе. Тогда понятно. Идём к первой цели: то-то и то-то делаем. Первый спутник тогда-то запускаем, второй – тогда-то... Здесь посадочные станции запускаем. На каждой из них стоит определённый прибор. Если что-то пошло не так, здесь меняем. Всё понятно. Для этого просто надо собрать учёных и промышленников, чтобы всякие великие, но технически не реализуемые идеи отсекать. Всё это можно осуществить. Это не то, чтобы совсем легко, но можно сделать!

У нас дороги не могут сделать, а Вы куда замахнулись…

М.М.: С дорогами сложнее.

Σ Еникеева Альфия