De ce să îngroape în baza lunar sol - bbc Serviciul rus

Înghețurile cele mai severe ale pământului nu merg la orice comparație cu suflarea de gheață de noapte cosmică lungă pe suprafata Lunii. Cum de a construi o bază lunar pentru a rezista la astfel de frig? În această privință am decis să investigheze corespondent BBC Future.

Crearea unei soluții lunar este considerat a fi următorul pas logic în explorarea spațiului.

Moon - cel mai apropiat corp ceresc nostru situat la o distanță de 383 000 km. Prin urmare, sarcina de a oferi marfă la o bază lunară este complet rezolvată.

O atractie deosebita a ideii colonizatoare Luna dă prezența în stratul de suprafață al rezervelor relativ mari de heliu-3 izotop - un combustibil ideal pentru reactoarele de fuziune.

Aspecte tehnice ale creării unei așezări lunare fiind luate în considerare într-o serie de programe spațiale. De exemplu, China și-a exprimat interesul în construirea de pe partea din spate a Lunii.

Cu toate acestea, de-a lungul drum, există o serie de obstacole serioase. Luna face o rotație completă în jurul Pământului în aproximativ 28 de zile pe Pământ, adică, în fiecare noapte cu lună durează 354 de ore (peste 14 zile terestre).

moon, side neaprinsă răcit considerabil: la ecuator diferenței de temperatură este între + 116 ° C în timpul zilei la -173 ° C timp de noapte.

Titularul dreptului reprezentărilor ilustrare SPL Imagine legenda science fiction, care va arata ca o baza pe luna ar putea fi foarte departe de realitate

Pentru a scurta durata nopții lunar, stația poate fi plasat pe partea de nord sau polul sud.

„În acest aranjament, există multe avantaje, dar, în plus față de durata zilei ar trebui să ia în considerare alți factori,“ - spune Edmond Trollope, inginerul care operează nava spatiala in compania Telespazio VEGA Deutschland.

Ca pe Pământ, temperatura din regiunile polare ale Lunii sunt de obicei mai mici decât în ​​ecuatorial.

Pe polii Lunii, soarele nu se ridica deasupra orizontului, și aceasta înseamnă că panourile solare care asigură enegriey de decontare au dispuse vertical, într-un perete, care este mai dificil punct de vedere tehnic.

În cazul în care decontare scufundați pierdere profundă de căldură suficientă și sarcini termice pe componentele structurale vor fi acceptabile

Mai mult decât atât, așezarea foarte polare, va trebui să construiască pe verticală, mai multe etaje pentru a colecta și a salva cât de multă energie posibil - în contrast cu baza de planul ecuatorial, care pot fi distribuite pe o suprafață mare.

Din cauza diferenței semnificative în timpul zilei și temperaturile nocturne viitoare de bază luna ar trebui să aibă nu numai izolare termică în mod fiabil, dar, de asemenea, rezistă la solicitările termice care duc la extinderea, proiectarea elementelor de compresie.

scut termic

Chiar prima stație automată lunar, inclusiv seria aparatelor sovietice „Luna“, au fost proiectate pentru un loc de muncă util pentru doar o zi de lună (două săptămâni pe Pământ).

Landers, utilizate ca parte a programului Surveyor NASA ar putea fi repornit și după o singură „peste noapte“, dar, de regulă, la bord echipamente este atât de afectat de frig că orice informații utile de pe dispozitiv pentru a nu a reușit să obțină deja.

Rovers, care Uniunea Sovietică a lansat la sfârșitul anilor 1960 și 1970. au fost dotate cu elemente de încălzire radioactive, crește durata de viață de aproape 11 luni ale Pământului.

ilustrare SPL legendă titularul dreptului de imagine compact sursa de alimentare la bord, rovers sovietice ar putea să funcționeze pentru câteva luni

„Noaptea,“ rovers intră în modul de somn, trezirea din nou, cât mai curând posibil de a utiliza în mod eficient panourile solare.

O modalitate posibilă de a face cu schimbările de temperatură - pentru a îngropa baza în regolitului. Acest strat afânat suprafață lunar de sol are o conductivitate termică scăzută și o bună protecție împotriva radiațiilor solare.

Regolith astfel - un material izolator termic bun, și în cazul în care o decontare scufundați pierdere profundă de căldură suficientă și sarcini termice pe componentele structurale vor fi acceptabile - mai ales având în vedere că Luna au o atmosferă propice pentru transferul de căldură.

Cu toate acestea, deși ideea de a crea un „sublunary“ bază și luate în considerare în teorie, în practică este foarte dificil de a construi.

„Eu încă nu au venit peste proiecte, oferind o soluție gata făcute la această problemă - a spus Volker. - Presupun că acest lucru va fi nevoie de roboți constructori, cu un control de la distanță.“

Bury sau pulbere?

O metodă posibilă de penetrare a unei baze lunare este utilizarea lander, piercing sol într-o coliziune cu suprafața lunară.

Astfel de dispozitive sunt penetrante tip (desi mica) sunt deja luate în considerare în cadrul proiectelor mai multor misiuni lunare, inclusiv japonez lunar-A și British Moonlite (punerea în aplicare cele mai recente întârziate, dar ideea ispolzvat hidrodinamic dovedit atât de tentant că ASE are în vedere utilizarea sa pentru prelevarea de probe de sol cu ​​alții planete și sateliții lor).

Avantajul acestui concept constă în faptul că baza lunar poate fi îngropat în pământ direct sub aselenizare, și ea va fi într-o oarecare măsură protejată de schimbările de temperatură, atâta timp cât acesta nu va mai furniza necesară protecția termică suplimentară.

regolith ilustrare SPL titularul dreptului la imagine legendă Pentru a asigura izolarea termică a așezării lunar, ar putea fi folosite

Pe de altă parte, propunerile existente penetrante aselenizarea nu oferă posibilitatea de a folosi celule solare, puterea de care este suficientă pentru funcționarea unei baze lunare.

De asemenea, este necesar să se rezolve problema de suprasarcină mare atunci când lovește suprafața Lunii; În plus, succesul expediției va necesita o precizie foarte mare de indicare a aterizării capsulei coborâre pe un anumit punct.

„Găsiți un compromis între forța de coliziune la suprafață nevoia de bază adâncită, și, ulterior, oferind funcționalitatea de proiectare necesară va fi foarte dificil“, - spune Trollope.

Există, de asemenea, o soluție alternativă - acoperă stratul superior de colonii regolite folosind echipamente speciale, cum ar fi excavatoare hidraulice. Cu toate acestea, în acest caz, lucrările de construcție ar trebui să fie finalizată într-un timp foarte scurt.

In schimb regolith poate fi acoperit de un sistem multi-strat de bază de material izolator - cum ar fi „folie“ strălucitor, care este utilizat pe scară largă în proiectarea de nave spațiale.

Cu o protecție termică suficientă și sursă sigură de energie electrică poate crea omenirea locuite lunar pe următoarea bază de 20 de ani

Avantajul unei „pătură“ termoizolator este posibilitatea de a utiliza panouri solare pentru colectarea și conservarea energiei în două săptămâni a zilei lunar.

Cu toate acestea, în cazul în care acestea nu sunt suficiente pentru funcționarea corespunzătoare a bazei de timp de noapte, va trebui să ia în considerare metode alternative de generare a energiei electrice.

Puteți, de exemplu, de a utiliza generatoare termoelectrice, conversia directă a energiei termice în energie electrică - chiar dacă eficiența lor nu este foarte mare, ele sunt mai ușor de întreținut, din cauza lipsei de piese în mișcare.

Poate că utilizarea de generatoare termoelectrice cu radioizotopi, care sunt extrem de eficiente și funcționează pe o sursă de combustibil compact. Cu toate acestea, în acest caz, baza de date ar trebui să protejeze suplimentar împotriva radiațiilor.

Livrarea generatorului luna complet cu un izotop radioactiv - de asemenea, nu este o sarcină ușoară: este necesar să se asigure siguranța lansării încărcăturii pe Pământ, precum și să ia în considerare riscul politic asociat cu alimentarea ulterioară a generatorului de combustibil.

ilustrare SPL Imagine titularul dreptului legendă va fi necesară pentru a ascunde un strat de bază de sol lunar, în cel mai scurt timp posibil

Problemele menționate mai sus ar trebui să fie rezolvată în cazul reactoarelor de fuziune (mai întâi care au nevoie pentru a crea).

Ca o sursă de energie alternativă poate fi baterii reîncărcabile (de exemplu, ioni de litiu) - cu condiția că baza va primi suficienta energie solara pentru functionare in timpul zilei pe timp de noapte.

Se propune de asemenea variantă de realizare a unei transmisii de putere fără fir (prin intermediul microundelor sau a unui fascicul laser) de Orbiter.

Acest concept a fost studiat timp de acum 10 ani. Cercetatorii au ajuns la concluzia că, pentru o baza lunara mare care consuma sute de kilowați de energie electrică, va fi necesară puterea laserului de 50 kW la antena-redresor cu un diametru de 400 m, iar satelitul va trebui să instaleze panouri solare cu o suprafata totala de 5.000 de metri pătrați. m.

Pentru comparație: zona de solar, desfășurat pe Stația Spațială Internațională, un pic mai mult de 3300 de metri pătrați. m.

În general, dificultățile cu care se vor confrunta în timpul construcției unei baze lunare, capabile să reziste la temperaturi scăzute din timpul nopții sunt grave, dar nu de netrecut.

Cu o protecție termică suficientă și sursă sigură de energie electrică poate crea omenirea locuită de bază lunar în următorii 20 de ani.

Apoi vine rândul său, și a celorlalte corpuri cerești.