|
Какой материал лучше всего подходит для лунной башни
|
|
|
|
Физическая инфраструктура на Луне будет иметь решающее значение для любого долгосрочного присутствия человека на Луне, поскольку и Америка, и Китай готовятся к устойчивому присутствию человека на Луне. Все чаще саморазвертывающаяся башня становится одной из наиболее важных частей этой физической инфраструктуры.
|
|
|
|
Эти башни могут вмещать множество единиц оборудования, от солнечных панелей до систем связи, и чем больший вес они могут выдержать в условиях лунной гравитации, тем более мощными они становятся. Поэтому очень важно понять наилучшее конструктивное решение этих башен, что является целью недавней работы исследователей из Университета штата Северная Каролина и исследовательского центра НАСА в Лэнгли.
|
|
|
|
В основе этой конструкции лежит несколько технологий, которые были разработаны в рамках проекта NASA "Самоподъемная лунная башня для приборов" (SELTI). Одной из наиболее важных технологий является материал, из которого состоит башня. В своем исследовании исследователи рассмотрели два типа материалов: гофрированную рулонную трубчатую стрелу (COROTUB) и складную трубчатую мачту (CTM).
|
|
|
|
Давайте сначала рассмотрим конструкцию COROTUB. COROTUB - это запатентованная технология, предназначенная для использования с небольшими спутниками. Например, она позволила бы спутнику CubeSat разворачивать антенну, во много раз превышающую его размеры, и при этом иметь относительно компактный корпус. Следующим очевидным шагом является адаптация технологии к развертываемой мачте-стреле для использования на Луне.
|
|
|
|
|
|
|
CTM, с другой стороны, продается компанией Opterus. Он сконструирован таким образом, что его можно сворачивать в рулон, напоминающий рулон ленты. После развертывания он способен поддерживать полезную нагрузку, расположенную на верхушке мачты. Его конструкция кажется намного проще, чем у COROTUB, но на первый взгляд они имеют почти одинаковые ограничения по весу.
|
|
|
|
Однако одна из самых важных особенностей этих башен заключается не в материале самой стрелы, а в несущей конструкции — в данном случае это трос. В статье рассматриваются конструкции с опорными тросами и без них, которые могли бы противодействовать силе воздействия инструментов на верхней части стрелы, заставляя их наклоняться в одну сторону. Представьте себе гигантский подсолнух, педали которого наклонены в одну сторону, но с другой стороны его удерживает на месте металлический трос.
|
|
|
|
Системы с такой несущей кабельной конструкцией обладают превосходными характеристиками практически по всем показателям, которые использовали авторы. Использованные ими методы включали в себя математический анализ, известный как метод Рэлея-Ритца, который обычно используется для расчета нагрузок на конструкции. Но математика для этих сооружений на Луне отличается от земной. Во-первых, гораздо меньшая гравитация и отсутствие ветра потребовали бы дополнительной поддержки.
|
|
|
|
Однако система должна испытывать значительные перепады температур в зависимости от того, расположена ли она на освещенной или неосвещенной стороне Луны. На данный момент это, по-видимому, не было частью расчетов, использованных при анализе.
|
|
|
|
COROTUB и CMT также не единственные потенциальные технологии, которые могут решить эту проблему. Ранее мы сообщали о проекте LUNARSABER от Honeybee Robotics, 100-метровые мачты которого позволят решить проблему, аналогичную той, которую решают башни на базе COROTUB и CMT.
|
|
|
|
Хотя еще предстоит выяснить, какая технология будет использована в готовом прототипе на Луне, тот факт, что несколько организаций изучают эту технологию, является хорошим показателем ее перспективности. И поскольку размещение буквальных огней является одним из вариантов использования этих башен, это только вопрос времени, когда на эту технологию — и на лунную поверхность под ней - прольется больше света.
|
|
|
|
Источник
|
