|
Спутники космической энергетики на Луне
|
|
|
|
Исследования Луны вступают в новую эру. Спустя долгое время после полетов "Аполлона" международный интерес к ним возрос, и появились амбициозные планы по долгосрочному присутствию на Луне. Программа НАСА "Артемида" возглавляет усилия по возвращению людей на поверхность Луны, а "Артемида III" нацелена на высадку астронавтов вблизи Южного полюса Луны уже в 2026 году.
|
|
|
|
Между тем, такие страны, как Китай и Индия, успешно проводят роботизированные миссии, включая посадку и возврат образцов, в то время как частные компании все активнее участвуют в партнерских отношениях и коммерческих посадочных миссиях. Акцент сместился с кратковременных визитов на устойчивые исследования, цели которых включают создание лунных местообитаний, развитие использования ресурсов на месте и создание инфраструктуры для поддержки будущих миссий с экипажами на Марс.
|
|
|
|
Одной из многих проблем для космических аппаратов, работающих на Луне, является выживание в суровую двухнедельную лунную ночь. В этот период температура может опускаться ниже -170°C, что чрезвычайно затрудняет поддержание электропитания и терморегулирование.
|
|
|
|
Без солнечного света солнечные батареи становятся неэффективными, что вынуждает посадочные аппараты и марсоходы полагаться на ограниченный запас аккумуляторов или сложные, часто тяжелые системы радиоизотопного обогрева. Эти условия серьезно ограничивают продолжительность полета, усложняют конструкцию и ограничивают возможность организации долгосрочных операций.
|
|
|
|
|
|
|
Существующих энергетических решений, таких как солнечные батареи и ядерные реакторы, недостаточно для удовлетворения высоких энергетических потребностей постоянной лунной базы, особенно в течение двухнедельных ночей. Однако инновационный подход, изложенный в недавних исследованиях, предлагает радикально иное решение: использование группировки космических спутников солнечной энергетики (SBSP) для непрерывного излучения энергии на поверхность, независимо от цикла смены лунного дня и ночи. Именно это предложение содержалось в статье ведущего автора Дениса Акера, опубликованной в Acta Astronautica.
|
|
|
|
В своей статье Акер и его коллеги предложили спутниковую группировку "ЗЕВС", которая предназначена для сбора солнечной энергии на орбите и беспроводной передачи ее на предполагаемую лунную базу "ДИАНА" на Южном полюсе. Эта система позволит объектам работать непрерывно, поддерживая долгосрочное исследование и разработку Луны независимо от продолжительности лунных ночей. Проект направлен на адаптацию конструкции наземных спутников к потребностям Луны, решение таких вопросов, как беспроводная передача энергии, терморегулирование, накопление энергии и точная координация со спутниками.
|
|
|
|
Система ZEUS будет работать за счет размещения на орбите вокруг Луны 300 спутников, работающих на солнечной энергии. Эти спутники будут непрерывно собирать солнечный свет на орбите и преобразовывать его в микроволновую или лазерную энергию, которая затем будет передаваться на приемные станции на поверхности Луны. Эти наземные станции, расположенные на базе "ДИАНА", будут преобразовывать передаваемую энергию обратно в электричество для питания жилых помещений, марсоходов и объектов по использованию ресурсов на месте.
|
|
|
|
Группировка будет тщательно скоординирована таким образом, чтобы по крайней мере один спутник всегда находился в прямой видимости с базы, обеспечивая стабильное и бесперебойное электроснабжение в течение долгих лунных ночей и при переменном освещении вблизи полюсов.
|
|
|
|
Команда также рассматривает, как будущие миссии могли бы использовать лунные материалы для создания частей спутниковой системы, снижая зависимость от запусков с Земли. Исследования, проводимые под руководством членов Консультативного совета космического поколения (SGAC) и ASTRAEUS, направлены на преодоление существующих энергетических ограничений и обеспечение возможности непрерывной работы на Луне.
|
|
|
|
Успешное внедрение этой технологии стало бы важным шагом на пути к созданию устойчивого и долгосрочного присутствия человека на Луне.
|
|
|
|
Источник
|
