|
Создание спутника солнечной энергии из лунной пыли
|
|
|
|
Сторонники создания спутника солнечной энергии (SPS) десятилетиями мечтали об использовании космических ресурсов для строительства массивных сооружений. Сторонники использования космических ресурсов (ISRU) были бы рады оказать им услугу, но пока что ни по одному из направлений не было проведено достаточных разработок для создания тестируемой системы. Исследовательская группа из компании MetaSat и Университета Глазго надеется изменить это с помощью нового плана под названием META-LUNA, который использует лунные ресурсы для создания (и утилизации) парка специально разработанных космических аппаратов.
|
|
|
|
Давайте начнем с этого SPS. Многодоменная система SPS, использующая универсально синхронизированную фазированную энергию быстрого реагирования (MORPHEUS), представляет собой "сэндвич-систему", то есть солнечные панели расположены на одной стороне спутника, электроника для преобразования электроэнергии от солнечных панелей в микроволновую энергию находится посередине, а микроволновые передатчики - на другой стороне. с другой стороны — как бутерброд.
|
|
|
|
По словам авторов недавней статьи MetaSat, которая была представлена на Международном астронавтическом конгрессе в октябре, это первая система SPS, которая прошла комбинацию "принципов экологического проектирования" и оценки жизненного цикла (LCA), которая обычно используется на Земле для количественной оценки воздействия космического корабля на окружающую среду. образец технологии.
|
|
|
|
|
|
|
Когда они провели LCA для MORPHEUS, авторы обнаружили, что цифры выглядят не очень хорошо. Для строительства на Земле потребовались значительные ресурсы, а затем еще больше ресурсов потребовалось для запуска его огромной конструкции в космос. На то, чтобы просто восполнить энергетические затраты, необходимые для того, чтобы он мог начать вырабатывать свою энергию, потребовались бы годы.
|
|
|
|
Поэтому авторы решили применить другой подход — построить его из материалов, уже имеющихся в космосе, в частности, на Луне. Поверхность Луны покрыта веществом, известным как "реголит", толщиной до нескольких метров. Он состоит из фрагментов горных пород с поверхности Луны, которые были разбросаны метеоритными ударами, в результате чего уже образовались материалы, называемые "агглютинатами", которые в основном представляют собой частицы расплавленного стекла, содержащие скопление материалов. Кроме того, он чрезвычайно абразивен и может вызвать потенциальные долгосрочные проблемы со здоровьем у людей или проблемы с обслуживанием машин.
|
|
|
|
Однако у него есть полезные материалы, и META-LUNA планирует использовать их для автоматического создания энергетических спутников MORPHEUS. В документе, по общему признанию, на очень высоком уровне описаны ключевые компоненты, необходимые для создания не только полностью автономной производственной линии для различных компонентов SPS, но и дополнительных компонентов самого завода, что позволит ему со временем развиваться таким образом, который был бы знаком Джону фон Нейману.
|
|
|
|
Используя легкодоступные материалы из реголита, такие как кремний и алюминий, и передовые технологии 3D-печати, автономная фабрика на Луне, по крайней мере теоретически, могла бы производить почти все, что потребуется роботам MORPHEUS. Он даже был бы способен производить собственное топливо для запуска компонентов SPS на лунную орбиту.
|
|
|
|
Однако одним из явных исключений являются усовершенствованные микроконтроллеры, обычно используемые для управления и связи. Предположительно, они должны были быть изготовлены на Земле, а затем доставлены на Луну, хотя в статье нет подробного описания того, как это будет работать. К счастью, микроконтроллеры имеют небольшой вес, и всего несколько килограммов могут обеспечить автоматизированную фабрику необходимыми деталями.
|
|
|
|
Еще одним важным фактором является то, что завод может самостоятельно перерабатывать SPS. В статье описывается их возвращение на лунную орбиту с помощью серии буксиров, которые также используются для перетаскивания исходного спутника с лунной орбиты на околоземную, а затем их разборка на той же орбитальной строительной площадке, которая использовалась для сборки деталей. Однако в документе не описывается, как доставить разобранные спутники обратно на поверхность, где их можно было бы извлечь, не вызывая мощного взрыва пыли.
|
|
|
|
Моделирование окружающей среды с помощью этой другой архитектуры значительно превосходит оригинальную LCA, выполненную на земном MORPHEUS, что неудивительно, поскольку на Луне нет проблем с окружающей средой, а затраты энергии на запуск чего-либо на геостационарную орбиту Земли значительно снижены.
|
|
|
|
Однако еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем будут доступны какие-либо технологии, необходимые для осуществления этого. Как отмечают авторы, достижения в области робототехники и технологий искусственного интеллекта с каждым днем приближают эту мечту. Но до настоящего слияния SPSes и ISRU еще далеко.
|
|
|
|
Источник
|
