Член луна база

Петър Рей Алисън BBC Future

Най-тежките студове на земята не ходят на всяко сравнение с леден дъх на дълга космическа нощ на лунната повърхност. Как да се изгради база на Луната, за да издържат на такъв студ? По отношение реших да разследва кореспондент на Би Би Си бъдещето.

Създаване на лунен селище се счита за следващата логична стъпка в изследването на космоса.

Луна - най-близкия небесно тяло се намира на разстояние 383 000 km. Следователно, задачата на доставяне на товари към лунен база е напълно решен.

Специално привличане на идеята за колонизиране на Луната дава присъствието си в повърхностния слой на относително големи резерви на хелий-3 изотоп - идеално гориво за реактори слети.

Технически аспекти на създаването на лунен селище се разглеждат в няколко космически програми. Например, Китай изрази интерес към изграждането на обратната страна на Луната.

Въпреки това, по пътя има редица сериозни препятствия. Луната прави пълен оборот около Земята за около 28 земни дни, т.е. всеки лунна нощ трае 354 часа (повече от 14 земни дни).

Незапалената страна луна охлажда значително: на екватора на температурната разлика между + 116 ° С през деня до -173 ° С през нощта.

За да се съкрати продължителността на лунната нощ, станцията може да бъде поставена на север или юг полюс.

"В този режим, има много предимства, но в допълнение към дължината на ден трябва да се вземат предвид и други фактори," - казва Едмон Trollope, инженерът, работещи на космическия кораб в компанията Telespazio VEGA Deutschland.

Както на Земята, температурата в полярните региони на Луната, са обикновено по-ниска, отколкото в екваториалния.

На лунните полюси, слънцето никога не се издига високо над хоризонта, а това означава, че слънчевите панели, които осигуряват enegriey селище са разположени вертикално в една стена, която е технически по-трудно.

Ако уреждане потопите достатъчно дълбока загуба на топлина и термични натоварвания на структурните компоненти ще бъде приемлив

Освен това, много полярна селището ще трябва да се изгради вертикално, няколко етажа, за да се съберат и спести толкова енергия, колкото е възможно - за разлика от екваториалната плоскост база, която може да бъде разпределена на голяма площ.

Поради значителната разлика в дневните и нощните температури луна база бъдеще не само трябва да притежава топлоизолация надеждно, но и издържат на топлинните натоварвания, които водят до разширяване, дизайнът на компресия елементи.

топлина щит

Първата автоматична лунна станция, включително апарати серия съветски "Луна", са били предназначени за полезна работа само за един лунен ден (две Земята седмици).

Ландърс, използван като част от програмата на НАСА инспектор може да бъде рестартиран и след един-единствен "за една нощ", но като правило, на борда оборудване е толкова повредени от студа, че всяка полезна информация от устройството, за да получа вече се провали.

Роувърс, които Съветският съюз стартира в края на 1960 и 1970. са оборудвани с нагревателни елементи радиоактивни, увеличава експлоатационния живот на Земята почти 11 месеца.

"През нощта," Роувърс преминава в режим на заспиване, събуждане отново, веднага щом е възможно да се използват ефективно слънчевите панели.

Един възможен начин да се справят с промените в температурата - да погребе базата в реголит. Това свободно лунен повърхностен слой на почвата има ниска топлопроводимост и добра защита срещу слънчевата радиация.

Реголит по този начин - добра топлоизолационен материал, и ако уреждане потопите достатъчно дълбока загуба на топлина и термични натоварвания на структурните компоненти ще бъде приемливо - особено като се има предвид, че Луната има атмосфера, благоприятна за пренос на топлина.

Все пак, въпреки че идеята за създаване на база "земен" и счита, на теория, на практика е много трудно да се изгради.

"Аз все още не са се сблъсквали с проекти, като предлага готово решение на този проблем - каза Фолкер -. Предполагам, че това ще изисква роботи строители с дистанционно управление."

Bury или прах?

Един възможен метод за проникване на лунен база е използването на Landers, пробиване на земята при сблъсък с лунен повърхността.

Такива устройства са проникващи тип (макар и малка) вече се обмисля в рамките на проекти на няколко лунни мисии, включително и на японски Lunar-A и британската Moonlite (прилагането на най-новите забави, но идеята ispolzvat потопяеми оказа толкова съблазнително, че ЕКА обмисля използването му за вземане на почвени проби с други хора планети и техните спътници).

Предимството на тази концепция се крие във факта, че лунната база може да бъде погребан в земята точно под кацането на Луната, и тя ще бъде в известна степен защитени от температурните промени, стига да няма повече да предостави необходимата допълнителна термична защита.

От друга страна, съществуващите предложения проникващи стъпването на Луната не предоставя възможността за използване на слънчеви клетки, силата на която е достатъчна за работата на лунната база.

Необходимо е също така да се реши проблема с високо претоварване, когато се удря лунната повърхност; В допълнение, за успеха на експедицията ще изисква много висока, точността на указване на площадката на снижаване капсула на дадена точка.

"Намери компромис между сили на сблъсък на повърхността необходимостта укрепена база, а след осигуряване на необходимата функционалност дизайн ще бъде много трудно", - казва Trollope.

Има и алтернативно решение - покриване на най-горния слой regolite колония с помощта на специално оборудване, като например хидравлични багери. Въпреки това, в този случай, строителните работи трябва да приключи в един много кратък период от време.

Вместо реголит може да бъде покрит с многослойна изолация материална база - като лъскав "фолио", който се използва широко в дизайна на космически кораб.

С достатъчна термична защита и надежден източник на електрическа енергия може да създаде човечеството населен лунен през следващите 20 години база

Предимството на топлоизолиращи "одеяло" е възможността за използване на слънчеви панели за събиране и съхранение на енергия в рамките на две седмици от лунния ден.

Въпреки това, ако те не са достатъчни за правилното функциониране на базата през нощта, ние ще трябва да търсят алтернативни методи за генериране на електричество.

Можете, например, да се използват термоелектрически генератори, директно конвертиране на топлинна енергия в електрическа енергия - макар и тяхната ефективност не е много голяма, те са по-лесни за поддържане, поради липсата на движещи се части.

Може би използването на Термогенератор, които са високо ефективни и работят на компактен източник на гориво. Въпреки това, в този случай, базата данни ще трябва допълнително да се предпази от радиация.

Доставка на генератор Луната пълна с радиоактивен изотоп - също не е лесна задача: необходимо е да се гарантира безопасността на стартирането на товари на Земята, както и да вземе предвид политическия риск, свързан с последващата доставка на генератор на гориво.

Гореспоменатите проблеми трябва да бъдат решени в случай на слети реактори (които първо трябва да се създаде).

Като алтернативен източник на енергия може да бъде акумулаторни батерии (например, литиев йон) - при условие, че основата ще получи достатъчно слънчева енергия за деня функциониране през нощта.

Също така е предложен изпълнение на безжично предаване на мощност (с помощта на микровълни или лазерен лъч) от апарата.

Тази концепция е проучвана за преди около 10 години. Изследователите заключават, че за голяма база на Луната, който консумира стотици киловати електричество, ще се изисква лазерна мощност от 50 кВт до антена-токоизправител с диаметър от 400 м, а спътникът ще трябва да инсталират слънчеви панели с обща площ от 5000 квадратни метра. м.

За сравнение: слънчевата района, разположени на Международната космическа станция, малко повече от 3300 квадратни метра. м.

Като цяло, трудностите, с които ще се сблъскат по време на изграждането на база на Луната, могат да издържат на ниски температури през нощта, са сериозни, но не и непреодолими.

С достатъчна термична защита и надежден източник на електрическа енергия може да създаде човечеството обитавана база на Луната през следващите 20 години.

След това идва ред и други небесни тела.