September 18th, 2012

тайконавт

Стационарные КА-накопители и лунная база (часть 1)

Прежде чем дешево транспортировать лунные богатства, надо вначале доставить на Луну сотни тонн транспортного оборудования 

На Луне, так же есть запасы платины и платиноидов как на металлических астероидах. Есть там и  уран. В течение миллиардов лет, те же астероиды с золотом, платиной и другим ценным сырьем бомбардировали поверхность нашего естественного спутника, так что можно не гоняться за астероидами, тратя годы на путешествие к ним, а хорошо поискать под слоем реголита осколки металлических астероидов. До Луны и обратно неделя пути, а до не самых далеких астероидов, из группы сближающихся с Землей, годы полета потребуются. Если подходить к делу разработки внеземных ресурсов с точки зрения инвесторов, то из-за потребности в быстрой амортизации много миллиардного транспортного оборудования разработка лунных месторождений драгметаллов во много раз более перспективна, чем астероидных рудников. Однако, нынешние транспортные технологии делают во много раз более доступными именно астероиды, а не Луну. Доставить на Луну необходимое оборудование и организовать вывоз извлеченного сырья во много раз сложнее, чем на астероиды. Многие оптимисты возлагают большие надежды на неракетные системы транспортировки лунного сырья в космос и далее на Землю. Да, электромагнитные ускорители способны решить задачу дешевого вывоза сырья с Луны к Земле. Это теоретически так. Но, электромагнитные катапульты не могут решить самую главную проблему в освоении Луны – проблему доставки этих самых катапульт с Земли на поверхность Луны. По материалам зарубежной печати известно, что самая малая масса такой промышленной катапульты составит 200 тонн. Плюс еще на окололунной орбите, в либрационной точке, надо разместить ловушку для перехвата грузов выбрасываемых катапультой. Кроме того, на поверхность надо доставить монтажное и другое строительное оборудование, а перед началом строительства провести геологоразведку и отработать технологию извлечения сырья из месторождений, «завести» с Земли горное оборудование, т.е. создать лунную базу, скорее всего обитаемую, даже при нынешнем прогрессе робототехники. Так или иначе, только 200 тоннами не обойтись, но в любом случае начинать надо с лунной базы, а это создаст проблемы ее снабжения – не всё можно регенерировать, да и обитателей базы надо периодически возвращать на Землю, что требует больших поставок ракетного топлива на базу.

В общем, при нынешних ракетно-транспортных технологиях лунную базу не потянуть – обойдется она многократно дороже пока еще действующей международной космической станции. Следовательно, надо либо умерить амбиции в отношении освоения Луны, что большинство лиц причастных к космонавтике и делает, либо искать новые технологические решения,  такие, которые создание лунной обитаемой станции сделают не на много дороже проекта МКС.

Одним из таких возможных инновационных решений может быть проект налунных или стационарных аппаратов-накопителей сырья, подаваемого с околоземной орбиты межорбитальными буксирами. Пионером в этом направлении оказался Эдвард Марвик, предложивший в конце 80-х годов (прошлого века) первый вариант стационарного накопительного устройства на Луне, для обеспечения сырьем и материалами лунной базы на этапе её развертывания и развития до уровня горно-рудного и перерабатывающего предприятия.  Однако, проект Э. Марвика был очень громоздким и сам нуждался в решении проблемы доставки больших масс оборудования для его реализации.

Доработка проекта Э. Марвика, как и другого его проекта околоземного КА-накопителя, показала, что на базе современных технологий, может быть организована система снабжения лунной базы при существенно меньших капитальных и текущих затратах. До настоящего времени, я умышленно не публиковал материалы на эту тему, что бы не отвлекать внимание потенциальных инвесторов от другого моего проекта, который тоже опирается на идеи Э.Марвика и наиболее близок к реализации, в виду высокого спроса на услуги по не дорогой дозаправке на орбите разгонных блоков и геостационарных спутников. Но, в виду изменения общего настроя общества к проектам индустриализации космоса, в том числе Луны, решил изложить основные положения лунного проекта.

В настоящее время, путешествие к Луне требует запасов топлива, обеспечивающих дополнительные затраты характеристической скорости порядка 2600 м/с для посадки и примерно столько же для возвращения на Землю. В зависимости от типа траектории могут набегать еще другие дополнительные величины характеристической скорости, до 1000 м/с. И, разумеется, ко всему этому добавляется около 3000 м/с для старта с околоземной орбиты.  На этом фоне полет к ближайшим астероидам требует 3900-4100 м/с приращения скорости на околоземной орбите. Далее, в отдельном рассмотрении, мы увидим к какой потери доли полезной нагрузки приводят дополнительные лунные расходы характеристической скорости в виду необходимости нести запас ракетного топлива для старта с Луны к Земле для КА с экипажем и для посадки на Луну для грузовых автоматических КА.

Здесь даётся гиперссылка на анимацию схемы снабжения лунной базы сырьем, необходимым для производства ракетного топлива, кислорода, воды и прочих веществ и материалов: ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОСТАВОК СЫРЬЕВЫХ ГРУЗОВ НА ЛУННУЮ БАЗУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАЦИОНАРНОГО КА-НАКОПИТЕЛЯ (ЧАСТЬ 1).

Выгодность этой схемы была доказана еще Э. Марвиком, при патентовании его проекта. Эффективность её понятна и многим современным специалистам, тем которые в теме, так сказать. Поэтому, в данной части публикации не будем демонстрировать расчеты и перенесем это удовольствие во вторую часть статьи, которую размещу в блоге вероятно через день. Готовится вторая часть анимации, и я хотел бы показать её вместе с продолжением настоящей статьи.

Продолжение следует.


frame