Хотите больше знать об освоении и колонизации Луны? Тогда вам придется по вкусу научно-популярная литература от издательства Эксмо. Ну а приобрести такую литературу вы сможете прямо сейчас в фирменном интернет-магазине издательства, который находится по адресу fiction.eksmo.ru!

---

Многоразовое использование электроракетного буксира также повышает эффективность системы, так как требует постоянной доставки на околоземную орбиту только запасов рабочего тела.

 

Многоразовое использование других элементов транспортной системы также повысит ее эффективность. Наиболее полно принцип многоразовости может быть воплощен в лунном пилотируемом корабле, взлетно-посадочном и посадочном комплексах, которые будут заправляться топливом, полученном из лунных ресурсов. В этом случае отпадет необходимость не только доставлять эти элементы на околоземную и окололунную орбиты, но и топливо для них. Конечно, на Луне должны быть агрегаты для получения компонентов топлива.

 

По предварительным оценкам выполнение программы исследования и освоения Луны с использованием транспортной системы, включающей многоразовые элементы (многоразовый лунный пилотируемый корабль, взлетно-посадочные и посадочные комплексы, и электроракетный буксир) и возможность дозаправки корабля и комплексов кислородом, полученным на Луне, приведет к существенному уменьшению массы полезного груза, выводимого с Земли.

 

Для развертывания лунной базы в этом случае, включая агрегаты получения компонентов топлива и рабочего тела (лунного завода по производству компонентов топлива), потребуется доставить на околоземную орбиту примерно 600 т полезного груза, а для обслуживания до 90 т ежегодно.

 

Таким образом, включение в транспортную космическую систему электроракетного буксира многоразового использования для доставки полезных грузов на окололунную орбиту, лунного пилотируемого корабля, взлетно-посадочных и посадочного комплексов многоразового использования является не только оправданным, но и необходимым с точки зрения снижения затрат на выполнение программы исследования и освоения Луны. Применение дозаправки элементов транспортной космической системы многоразового использования компонентами топлива, полученными на Луне из лунных ресурсов на последующих этапах также приведет к повышению эффективности транспортной системы.

 

Кроме непосредственного повышения эффективности предполагается, что часть затрат на программу удастся компенсировать путем применения новых разработок, полученных при ее создании, в других отраслях народного хозяйства, не связанных с освоением космического пространства. Это касается как материалов с новыми свойствами, так и аппаратуры и элементной базы.

Гораздо больше, чем возможность осуществления транспортных операций на Луне, вас интересует возможность увеличения вашего мужского достоинства? Что ж, в таком случае обязательно посетите магазин экстендеров, где вы сможете приобрести прибор, который поможет вам добиться желаемого!

---

Важнейшими принципами оптимального построения системы являются:

• уменьшение номенклатуры входящих в нее элементов. Ряд специалистов считает, что лучшим решением будет использование в программе PH одного типоразмера, что позволит удешевить производство за счет крупной серии, повысить надежность вследствие роста профессионализма стартового расчета и ритмичности пусков;
  
• использование всех элементов системы в других космических программах;
  
• повышение эффективности каждого элемента системы;
  
• использование элементов системы многоразового использования;
  
• использование для осуществления некоторых транспортных операций ресурсов, полученных на Луне;
  
• использование вновь разработанных материалов и технологий в других отраслях народного хозяйства.
  

   

  Уменьшение номенклатуры элементов системы потребует привлечения меньшего количества предприятий, позволит осуществить равномерную загрузку привлекаемых предприятий, меньшего состава средств (станций слежения, персонала ЦУПов и т. д.) для обеспечения их функционирования.
  

   

  Использование элементов системы в других космических программах приводит к переносу части затрат на создание и эксплуатацию транспортной системы на другие программы, и, следовательно, к повышению эффективности и общему снижению затрат на выполнение лунной программы.
  

   

  
  

  Повышение эффективности каждого элемента системы — это возможность непосредственно влиять на параметры всей программы. Так как речь идет о транспортной системе, то повышение эффективности заключается в доставке полезного груза необходимой массы с минимальными затратами, в частности массы топлива. Поскольку перемещение космических транспортных средств основано на реактивном способе движения, то характеристики транспортных средств определяются энергетическими возможностями двигателей и соотношением массы конструкции и массы полезной нагрузки.
  

   

  Повышение энергетических характеристик транспортной системы возможно двумя способами: во-первых, — увеличение массового совершенствования элемента транспортной системы, заключающееся в снижении массы конструкции и бортовых служебных систем и, во-вторых, — увеличением удельного импульса двигательной установки.
  

   

  Массовое совершенство зависит от технологических возможностей, определяющих характеристики конструкционных материалов и служебных бортовых систем.
  

   

  Удельный импульс двигательной установки может быть изменен в более широких пределах в зависимости от применяемого топлива или типа двигательной установки.
  

   

  В настоящее время для выведения полезных грузов на околоземную орбиту используются PH с двигательной установкой на базе ЖРД. Применение высокоэнергетических компонентов (кислород — водород) улучшает возможности таких PH вследствие повышения удельного импульса до 4600 м/с. Необходимо отметить и экологичность этих компонентов топлива. Однако применение водорода требует решения проблем, касающихся его получения, хранения, транспортировки и использования в промышленных масштабах.
  

   

  Существуют, однако, и другие типы двигательных установок, способные обеспечить достижение удельных импульсов в десятки тысяч метров в секунду. Это двигательные установки на базе электроракетных двигателей (ЭРД). Однако эти двигатели обладают малой тягой и, следовательно, могут быть использованы лишь в космосе. Вследствие малой тяги и довольно высокой удельной массы разгон КА такими двигательными установками происходит медленно. Малая тяговооруженность (отношение тяги двигательной установки к массе аппарата) приводит, при разгоне в поле тяготения планет, к большим гравитационным потерям. Таким образом, разгон от первой космической скорости аппарата, находящегося на низкой околоземной орбите, до второй космической скорости, может длиться несколько месяцев.
  

   

  
  

  Наличие двигательной установки такого типа приводит к определенным ограничениям по использованию в программе исследования и
  освоения Луны, прежде всего нецелесообразности транспортировки людей такими аппаратами с околоземной орбиты на окололунную и обратно. Экипажи доставляются традиционными средствами. А вот доставка грузов по этому маршруту с использованием электроракетного буксира существенно повышает эффективность транспортной системы.
  

   

  Использование такой комбинированной транспортной системы требует выбора определенного ритма использования всех ее элементов, накладывает соответствующие ограничения и не допускает сбоев в функционировании.
  

   

  По предварительным оценкам выполнение рассмотренной выше программы исследования и освоения Луны с использованием транспортной системы, включающей электроракетный буксир, снизит необходимость выведения на низкую околоземную орбиту до трехсот тонн ежегодно (примерно 420 т на развертывание и порядка 300 тонн для ежегодного снабжения).
  

Зачем думать о далекой Луне, где смотреть-то в общем и не на что, когда курорты Анапы предлагают вам провести незабываемое время в самых красивых уголках нашей планеты! Так что обязательно загляните на anapanamore.ru и начинайте собирать чемоданы!

---

Необходимость существенного повышения эффективности транспортных операций и разработки принципиально новых многоразовых транспортных средств. Исследование и освоение Луны
потребует выполнения большого объема работ на ее поверхности. Эти работы будут носить многоплановый характер. С одной стороны, это проведение научных исследований и экспериментов, с другой — добыча полезных ископаемых и энергии, обработка (и сборка) до состояния полуфабрикатов или готовых изделий и транспортировка полученного для последующего использования по поверхности Луны, в космическое пространство и возможно на Землю.

 

Для выполнения работ требуется соответствующее оборудование и аппаратура, которые должны быть доставлены на Луну с Земли, по крайней мере, на начальном этапе освоения, пока не будет налажено производство на Луне. Все телескопы, лаборатории, геологоразведочное оборудование, заводы по переработке сырья, электростанции и многое другое необходимо доставить с Земли. Все это оборудование должно быть не только доставлено, но и необходимым образом размещено на поверхности. Для осуществления подобных транспортных и такелажных операций требуются, соответственно, лунные транспортные средства, землеройная и строительно-монтажная техника.

 

Общая сложность и огромный объем работ потребует постоянного присутствия на Луне человека, для чего необходимо доставить на Луну и там собрать обитаемую лунную базу, обеспечивающую комфортные условия проживания и функционирования экипажа в течение всего срока эксплуатации. Доставка экипажа на лунную базу и возвращение его на Землю должна осуществляться регулярно, в соответствии с графиком смен (примерно раз в полгода). К этому необходимо добавить, что регулярно должен доставляться ЗИП для оборудования и аппаратуры, включая системы лунной базы, а также снабжение экипажа.

 

Масса лунной базы на начальном этапе в составе трех обитаемых модулей, электростанции и одного лунохода будет составлять, по предварительным оценкам, как минимум 60 т, масса лунной орбитальной станции порядка 30 т. Чтобы доставить этот груз с использованием существующих технологий необходимо вывести на околоземную орбиту полезный груз массой 700-800 т, что соответствует запуску 7-8 PH сверхтяжелого класса. Учитывая также ограничения по возможностям космодромов по запускам подобных PH (примерно два в год) можно предположить, что развертывание лунной базы займет около четырех лет, не считая доставки людей. И это только для построения базы и создания условий жизнедеятельности экипажа численностью З3-4 человека.

 

Доставка научной аппаратуры и оборудования для исследования и освоения лунных ресурсов потребует гораздо большего грузопотока.

 

Радиосвязная, навигационная и геодезическая поддержка потребует в свою очередь наличия соответствующих спутников на окололунной орбите.

 

По предварительным оценкам выполнение программы исследования и освоения Луны с использованием транспортной системы, разработанной на существующих технологиях (только жидкостные реактивные двигатели на химических компонентах), приведет к необходимости выведения на низкую околоземную орбиту более тысячи тонн ежегодно (примерно 740 т на развертывание и 435 т для ежегодного снабжения).

 

Таким образом, освоение Луны прежде всего будет зависеть от оптимального построения космической транспортной системы, включая состав системы, параметры элементов системы и схему функционирования системы.

Текстильная промышленность является одним из крупнейших потребителей ресурсов в мире, и производство одежды оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Однако в последние годы растет осознание необходимости устойчивого подхода к производству и потреблению текстиля. Одним из ключевых аспектов устойчивого текстильного производства является переработка одежды, которая позволяет повторно использовать и перерабатывать текстильные отходы, уменьшая воздействие на окружающую среду.

Что производят из переработанной одежды

Из переработанной одежды можно производить широкий спектр новых материалов, в том числе:

• Новые ткани. Переработанные волокна могут использоваться для производства новых тканей, которые могут быть использованы для изготовления одежды, домашнего текстиля и других изделий.
• Наполнители. Переработанные волокна также могут использоваться в качестве наполнителей для подушек, одеял, мягких игрушек и других изделий.
• Изоляционные материалы. Переработанные волокна можно использовать для производства изоляционных материалов для зданий и транспортных средств.
• Обтирочная ветошь. Текстильные отходы, которые не могут быть переработаны в новые волокна. Если вам необходим материал, который идеально подходит для очистки и протирки поверхностей в различных отраслях промышленности, то ваш выбор — ветошь купить оптом.
• Композитные материалы. Переработанные волокна могут быть использованы в качестве армирующего материала в композитных материалах, которые используются в автомобильной, аэрокосмической и других отраслях промышленности.

Процесс переработки одежды

Процесс переработки одежды включает в себя несколько этапов:
1. Сбор. Текстильные отходы собираются из различных источников, таких как благотворительные организации, комиссионные магазины и предприятия по переработке отходов.
2. Сортировка. Собранные текстильные отходы сортируются по типу волокна, цвету и качеству.
3. Очистка. Текстильные отходы очищаются от загрязнений, таких как грязь, пятна и красители.
4. Измельчение. Очищенные текстильные отходы измельчаются в волокна.
5. Переработка. Измельченные волокна перерабатываются в новые материалы, такие как пряжа, нити или изоляционные материалы.

Преимущества переработки одежды

Переработка одежды имеет ряд преимуществ, включая:
• Уменьшение воздействия на окружающую среду. Переработка одежды помогает уменьшить количество текстильных отходов, направляемых на свалки. Это также снижает потребность в первичных ресурсах, таких как вода, энергия и сырье.
• Сохранение ресурсов. Переработка одежды позволяет сохранить ценные ресурсы, такие как волокна и красители. Это помогает уменьшить зависимость от невозобновляемых ресурсов.
• Создание рабочих мест. Индустрия переработки одежды создает рабочие места и способствует экономическому развитию.
• Повышение осведомленности об устойчивости. Переработка одежды повышает осведомленность о проблемах устойчивости в текстильной промышленности и побуждает потребителей делать более экологичный выбор.

***
Переработка одежды является важным аспектом устойчивого текстильного производства. Переработка текстильных отходов помогает уменьшить воздействие на окружающую среду, сохранить ресурсы и создать рабочие места. По мере того, как потребители и предприятия становятся все более осведомленными о преимуществах переработки одежды, ожидается, что эта практика станет все более распространенной. Принимая меры по переработке одежды, мы можем создать более устойчивое будущее для текстильной промышленности и нашей планеты.

«Мы должны сконструировать
для государя новые породы зверей,
исключительно свирепых и хищных,
не так ли?!»
Станислав Лем, «Путешествие второе,
или оферта короля Жестокуса»

Вообразить инопланетное чудовище несложно. Если напрягаться не хочется совсем, достаточно взять что-то привычное, земное, и увеличить его для внушительности. Часто для этой цели используют пауков или многоножек. Но лучше, конечно, чуть потрудиться, собрав существо из отдельных, желательно несовместимых деталей, заимствованных у разных классов и даже типов животных. Тентакли и лишние пары ног приветствуются. Если же применить несколько действительно креативных решений (не задаваясь вопросом об их целесообразности), получится совсем хорошо. Получится Чужой из одноимённого фильма Ридли Скотта. Читать дальше>>

В наши дни фантасты неохотно включают ядерную энергетику в картину грядущего — ну разве что в качестве источника радиации, необходимой для размножения мутантов. Много копий было сломано в спорах, нужен ли вообще человеку хоть и мирный, но совсем не безопасный атом. Между тем количество ядерных энергоблоков, с конца восьмидесятых годов прошлого века остававшееся почти неизменным, в 2013 году снова начало быстро расти. Посмотрим, что предлагает ядерная энергетика сейчас и в ближайшем будущем. Читать дальше>>

Гораздо больше, чем изучать проблемы развития мировой энергетики, вы хотите утолить свою жажду азарта? Тогда играть на деньги клуб вулкан — это именно то, что вам нужно, тем более что ваше безобидное увлечение никак не повлияет на экологию нашей планеты! Узнайте подробности прямо сейчас на club-vulkan-777.com.

---

Энергопотребление является одним из характерных показателей уровня жизни человека. Увеличение численности населения Земли с прогнозируемыми темпами роста ~1% в год, а также стремление к повышению уровня жизни определяют высокие требования к темпам развития энергетики (до 2020 г. по первичным источникам энергии: уголь, нефть, газ, уран — темп роста составит ~ 1,7 % в год). По данным Всемирного Банка к концу XXI века численность населения планеты может достичь 10 млрд человек. Особенностью прогнозируемого роста населения являются стабилизация численности населения в развитых странах на уровне около одного млрд человек и рост численности населения в развивающихся странах к концу XXI века до 9 млрд человек.

 

При соответствующем технологическом уровне мирового производства, с учетом условий естественного обитания, энергетическая мощность, приходящаяся на душу населения, определяет «качество» жизни. К началу XXI в. в среднем на одного человека в мире приходилось около 2,35 кВт мощности по первичным энергоносителям, в то время как в США — 10 кВт, в Канаде — 14 кВт. Если принять, что к концу столетия средний мировой уровень будет соответствовать современному уровню энергопотребления в развитых странах (10 кВт/чел.), то можно оценить масштаб мировой энергетики с учетом роста численности населения планеты в 100 млрд киловатт.

 

Однако, интенсивное развитие энергетики на базе традиционных источников энергии (уголь, нефть, газ) не позволит обеспечить необходимые потребности, так как их природные запасы, во-первых, ограничены, и, во-вторых, технологии современного производства из первичных в конечные потребляемые виды энергии (тепловую, электрическую, механическую) приведут к нарушению экологического равновесия и необратимым изменениям в природе.

 

На проблеме климатических изменений, обусловленных хозяйственной деятельностью человека, прежде всего сжиганием органических топлив, целесообразно остановиться отдельно. В последние несколько лет достигнут значительный прогресс в понимании того, как климатическая система Земли изменялась во времени и пространстве. Климатологи уверены, что опасное изменение климата на Земле в настоящее время происходит в результате человеческой деятельности. Аномально высокая скорость потепления связывается с возрастанием в атмосфере концентрации парниковых газов в результате сжигания углеродного топлива, а также развития сельского хозяйства (двуокись углерода) и модернизации землепользования (метан и закись азота). За прошедший век (1907-2006 г.) изменение средней глобальной температуры воздуха составило 0,74°С, причем линейный тренд температуры в последние 50 лет (0,13°С за десятилетие) почти вдвое превышал соответствующее значение для столетия, а 11 из 12 последних лет (включая 2006 г.) стали самыми теплыми за весь период инструментальных наблюдений за глобальной температурой с 1850 г. (рис. ниже).

 

Концентрация углекислого газа в атмосфере, средняя температура на Земле и мировые экономические потери от связанных с погодой природных катастроф: 1 — средняя температура (Т); 2 — концентрация CO₂ (К); 3 — экономические потери

 

Межправительственный комитет по изменению климата, рассмотрев различные варианты развития мирового сообщества, констатирует, что к концу нашего века парниковые газы могут достичь угрожающей концентрации, эквивалентной 600 ppm CO₂, в результате чего к 2100 г. климат нашей планеты потеплеет на 2-3°С по сравнению с доиндустри-альным периодом развития общества. Наблюдающийся рост температуры вызывает таяние ледников и «вечной мерзлоты», повышение уровня океана, изменение гидрологического цикла, с увеличением угрозы наводнений и засух, возрастание скорости ветра и разрушительной силы ураганов, уменьшение пространства суши, изменение ландшафтов, нарушение условий обитания человека, животных и растительных организмов, условий природопользования и др. Как сообщается в основном отчете по экономике и изменению климата Stern Review; увеличение температуры воздуха на 5°С может погубить и человеческую цивилизацию. Любое событие подобного рода может оказаться катастрофическим даже при малой вероятности его возникновения, величина его последствий может превысить все вычисления ущерба, наносимого климатическими изменениями.

 

Поиск выхода из прогнозируемой негативной ситуации, причина которой заключается в резком потеплении климата, раскрывает многоплановость взаимосвязанных проблем, лежащих в области экологии и энергетики.

 

Хотя общие ресурсы углеводородного топлива на Земле достаточны для удовлетворения потребностей растущего населения в течение ближайших 150-200 лет, однако при их полном использовании прирост средней температуры в атмосфере составит 8-10°С, что приведет к экологической катастрофе на Земле. Отметим, что даже после прекращения выбросов углекислого газа естественное понижение его концентрации до современного уровня будет происходить более тысячи лет.

 

Проблемы исчерпания ископаемых топлив и загрязнения атмосферы парниковыми газами могут быть частично решены за счет, во-первых, ограничения выбросов парниковых газов при уменьшении потребления углеводородного топлива и использования технологий энергосбережения, а также улавливания и захоронения углекислого газа (секвестирования) и, во-вторых, развития видов энергетики, «чистых» по отношению к парниковому эффекту, таких как атомная, термоядерная, на возобновляемых источниках энергии.

 

Однако принципиальное решение энергетической и экологической проблем лежит на пути вывода значительного объема производства энергии за пределы атмосферы. Особое место занимает использование солнечной энергии с привлечением возможностей космических систем и космических ресурсов в широком понимании этих терминов (в том числе создание космической системы энергообеспечения Земли на базе лунных ресурсов).

 

Еще в 1970-1980-х г. многие отечественные и зарубежные специалисты проводили анализ возможности создания космических солнечных электростанций. Созданный в настоящее время научно-технический потенциал космонавтики позволяет ставить вопрос о возможности ее привлечения к решению фундаментальной проблемы человечества — освоению новых энергетических источников по мере исчерпания запасов углеводородов. В первые десятилетия XXI века необходим переход от концептуальных исследований к практическому осуществлению проектов солнечных электростанций с наращиванием их мощности и количества, начиная с создания летных демонстраторов.

 

Однако даже вывод энергетики за пределы атмосферы не поможет решению задачи в пределах допустимого уровня сбрасываемого энергетикой тепла, определяемого сегодня в -100 ТВт. Для предотвращения достижения предельного уровня тепловой нагрузки может быть предложено кардинальное решение — создать систему, уменьшающую поток солнечного излучения, падающего на Землю. Чувствительность климата к относительно небольшим колебаниям солнечной радиации может стать физической основой для создания регулирующей космической системы. Например, при наличии современного состояния полярных льдов изменение солнечной радиации на 1% приводит к изменению средней температуры воздуха у поверхности Земли на -3° С. Данные наблюдений за Солнцем показывают, что в последние десятилетия «солнечная постоянная» или была практически неизменной, или колебалась в узких пределах, не превышавших 0,1% ее значения.

Отправляетесь в Черногорию на конференцию, посвященную взлетным и посадочным комплексам на Луне? Тогда вам следует знать, что такси Подгорица довезет вас в нужное место быстро и за разумные деньги! Подробности вы найдете на aerodromtaxi.com.

---

При массе взлетного модуля с жилым и шлюзовым отсеками (т.е. массы полезного груза) в 10 т, масса одноразового взлетно-посадочного и посадочного (с полезным грузом) комплекса с двигательной установкой на высококипящих топливных компонентах составит порядка 28 т. Внешний вид взлетно-посадочного комплекса показан на рис. ниже, а его основные характеристики следующие:

 

 

Внешний вид взлетно-посадочного комплекса первого этапа

 

Взлетно-посадочный комплекс должен содержать три изолированных обитаемых отсека: взлетную кабину, жилой отсек и шлюзовой отсек. Учитывая, что время пребывания экипажа в комплексе предполагается ограничить 90 человеко-сутками, комплекс средств жизнеобеспечения должен состоять из систем на запасах, размещенных в жилом отсеке. В шлюзовом отсеке могут быть размещаться два выходных скафандра, полный комплект агрегатов средств обеспечения выхода и насосный агрегат откачки, обеспечивающий откачку шлюза до остаточного давления ~15 мм рт.ст. Откачка газа из шлюзового отсека осуществляется в жилой отсек с соответствующим повышением в нем давления.

 

Многоразовый межорбитальный буксир с ЭРДУ предназначен для доставки лунных взлетно-посадочных и посадочных комплексов, контейнеров с полезной нагрузкой, топливом, научного оборудования и многих других грузов, необходимых для освоения Луны или произведенных на Луне с низкой околоземной орбиты на низкую окололунную орбиту и обратно.

 

Такой буксир может быть использован для доставки полезных грузов в точки либрации и на высокие околоземные и окололунные орбиты и обратно. Принципиально возможно его использование для снабжения электроэнергией бортовых систем энергоемких КА, в том числе лунной орбитальной станции.

 

Возможный вид многоразового межорбитального буксира с ядерной энергоустановкой

 

Вариант многоразового межорбитального буксира с ядерной энергоустановкой в РКК «Энергия» рассматривается в качестве основного. Возможный вид буксира с ЯЭУ приведен на рис. выше, а основные характеристики одного из вариантов такого буксира следующие:

 

Многоразовый межорбитальный буксир с ЭРДУ является одним из элементов транспортной системы, существенно повышающим эффективность транспортных операций и использующийся на всех этапах освоения Луны и этапах развития транспортной космической системы.

Предложения по добыче гелия-3 из лунного грунта для наземной термоядерной энергетики содержатся в ряде работ, однако наиболее подробно они изложены в работах, проводимых в Висконсинском университете США.

 

В для добычи ³Не предполагается обрабатывать грунт, содержащий максимальное количество гелия, т.е. грунты с большим количеством ильменита FeTi0₃. Такие грунты расположены в районе Моря Спокойствия, области близкой к Лунному экватору. Однако анализ фотографий поверхности отдельных участков Моря Спокойствия, наиболее богатых ильменитом, показал достаточно большое количество кратеров, окруженных выбросами крупного обломочного материала и камней. Для обеспечения более благоприятной работы добывающих агрегатов целесообразно перерабатывать грунт, не содержащий крупноформатный обломочный материал. Участки квадратной формы, размером 300×300 м², свободные от такого материала, занимают до 80% площади областей Моря Спокойствия, богатых ильменитом. Исходя из этого, предложено разделить всю обрабатываемую поверхность на смежные участки площадью порядка 300×300 м². Концентрация газов (г/т) в морском реголите следующая: Не³— 9х10³(8,1х10³), Не⁴— 30 (27), Н₂— 50-60 (50), С — 142-226 (166), N₂— 102-153 (115) (в скобках — концентрация в зернах, меньших 50 мкм).

Подвижный лунный добывающий агрегат массой 18 т добывает грунт, образуя траншею шириной Ими глубиной до 3 м, отделяет мелкую фракцию грунта, размером менее 50 мкм, нагревает ее до 700°С, собирает выделившийся газ в баллон высокого давления и передает собранный в баллон газ для дальнейшей обработки. Выемка грунта производится роторным ковшовым агрегатом, размещенным на поворачивающейся стреле добывающего агрегата с углом поворота стрелы 120°. Грунт подается конвейером на устройство разделения, в котором частицы размером более 50 мкм удаляются из процесса обработки и сразу выбрасываются обратно в траншею. Частицы размером менее 50 мкм транспортируются конвейером в зону нагрева. При нагреве до 700°С из грунта извлекается до 90% содержащихся в нем газов.

Для увеличения эффективности тепловой обработки применяется рекуперация тепловой энергии из обработанного грунта с помощью тепловых труб.

 

Нагрев грунта осуществляется солнечной энергией, собираемой подвижным первичным зеркалом диаметром 110 м, и принимаемой на подвижном агрегате вторичным зеркалом, диаметром 10 м. Движение агрегата по обрабатываемой поверхности отслеживается обоими зеркалами. Вторичное зеркало передает энергию в приемник, где происходите ее равномерное распределение по теплообменной поверхности с помощью дополнительных зеркал и тепловых труб. Греющие тепловые трубы имеют общую для всех зону испарения, совмещенную с поверхностью для приема солнечной энергии, рабочее тело — натрий.

Газы, выделившиеся при тепловой обработке, собираются в баллон высокого давления, где хранятся при давлении до 150 атм до полного заполнения баллона. Повышение давления проводится шестиступенчатым компрессором с промежуточным охлаждением газа между ступенями сжатия. Затраты энергии на сжатие составляют 160 кВт. Баллоны оборудованы палладиевыми мембранами, работающими при температуре 350-400°С, для отделения водорода от остальных компонентов смеси. По окончании заполнения, баллон транспортируется к устройству разделения газовых компонентов.

Лунная электростанция рассматриваемой мощности фактически представляет собой космическую ЯЭУ с термоэмиссионным реактором в качестве источника электроэнергии с отводом тепла излучением с поверхности холодильника-излучателя на тепловых трубах. Внешний вид лунной электростанции изображен на рис. ниже, а ее основные характеристики следующие:

 

Лунная АЭС на основе космической термоэмиссионной ЯЭУ:

1 — термоэмиссионный реактор-преобразователь в предохранительном кожухе; 2 — теневая радиационная защита оборудования ЯЭУ; 3 — опорное кольцо; 4 — вал радиационной защиты из лунного грунта; 5 — холодильник-излучатель на основе тепловых труб; 6 — отражающие панели

 

Часть генерируемой мощности расходуется на собственные нужды, в основном на питание электромагнитных насосов, перекачивающих литиевый теплоноситель. При необходимости, возможно преобразование тока в переменный и повышение напряжения за счет установки вблизи ЯЭУ, за защитным валом, блока преобразования тока. Информационно-управляющая система ЯЭУ расположена вблизи ЯЭУ, а контроль за работой и управлением производятся с лунной базы. Лунная АЭС и база связаны силовыми и управляющими кабелями.

 

Для уменьшения массы радиационной защиты персонала и оборудования лунной базы от излучения реактора предложено комплексное решение. Холодильник-излучатель, размещенный по конической поверхности с вершинным углом 24°, защищен радиационной защитой (из тяжелого и легкого материалов), входящей в состав ЯЭУ Защита персонала и оборудования в оставшейся части пространства обеспечивается радиационной защитой из лунного грунта. Реактор лунной АЭС размещается ниже уровня лунной поверхности, в предохранительном кожухе, а холодильник-излучатель размещается над уровнем лунной поверхности. Защитный вал трапецевидной формы в поперечном сечении имеет высоту 3 м, ширину основания 6 м, угол склона боковой поверхности 35°. Такая форма минимизирует количество лунного грунта, требуемое для создания вала радиационной защиты.

 

В процессе штатного функционирования температура поверхности тепловых труб холодильника-излучателя достигает 900°С, а температура боковой поверхности реактора ~500°С. Для обеспечения нормальных условий теплоотвода от холодильника-излучателя, на внутреннем склоне вала радиационной защиты размещены раскладные панели, несущие отражатель теплового излучения из алюминиевой фольги. Для отвода тепла от корпуса реактора, внутренняя поверхность предохранительного кожуха отполирована, а его диаметр превышает диаметр реактора на величину, обеспечивающую выход теплового излучения через зазор, без существенного изменения температуры.

 

Ввиду высокой температуры боковой поверхности реактора и длительного срока его работы возможен прогрев достаточно большого объема грунта до температуры, близкой к температуре наружной поверхности реактора. На данном этапе достаточно трудно представить все возможные отрицательные моменты прогрева грунта, однако для уменьшения этого стенки предохранительного кожуха выполнены многослойными, с высоким тепловым сопротивлением. Одно из отрицательных последствий прогрева грунта — выделение летучих газообразных продуктов, в числе которых вода и окислы углерода. Для предотвращения взаимодействия материала конструкции реактора и холодильника-излучателя с этими газообразными продуктами, элементы конструкции предохранительного кожуха соединяются с панелями отражения теплового излучения с минимальным зазором, и образуют полость, в которую затруднено попадание газообразных продуктов, выделившихся из грунта.