Ваш ребенок просто обожает космос и все, что с ним связано, поэтому вы планируете подарить ему развивающую игрушку, которая позволит ему колонизировать Луну, не выходя из дома? Тогда вам определенно точно пригодится детский мир промокод. С ним вы сможете купить такую игрушку гораздо дешевле!

---

Работы в области атомной энергетики для применения в космическом пространстве были начаты почти одновременно в СССР и США в конце 1950-х — начале 1960-х г. еще на начальном этапе исследования и освоения космического пространства. В СССР разработка космических ЯЭУ была обусловлена необходимостью обеспечить КА систем разведки с радиолокационными станциями на борту достаточно мощным (несколько киловатт) источником электроэнергии. Энергоемкость и компактность реакторных источников энергии выгодно отличали их от распространенных тогда солнечных батарей. Такие преимущества, как лучшие массогабаритные характеристики, отсутствие зависимости генерируемой мощности от положения КА относительно Солнца и принципиальная возможность работы на форсированных режимах сыграли определяющую роль при выборе ЯЭУ в качестве источника электроэнергии разрабатываемых радиолокационных КА морской разведки.

 

На начальной стадии разработки космических ЯЭУ рассматривались различные схемы преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электрическую: динамические (паро- и газотурбинные) и безмашинные (термоэлектрические и термоэмиссионные). К разрабатываемым ЯЭУ предъявлялись жесткие требования по массе и габаритам, надежности, ядерной и радиационной безопасности и т.п. В результате предпочтение было отдано ЯЭУ с термоэлектрическим и термоэмиссионным преобразованием тепловой энергии в электрическую, работы по которым с начала 1960-х г. велись практически параллельно.

 

Первой была создана космическая ЯЭУ «Бук» с термоэлектрическим генератором электрической мощностью 3 кВт. В соответствии с Постановлением Правительства полномасштабные работы по такой ЯЭУ для конкретного К А были начаты в 1962 г.

 

ЯЭУ «Бук» была создана НПО «Красная Звезда», в которое вошли ряд предприятий атомной и авиационной промышленности. ЯЭУ «Бук» представляла собой двухконтурную установку с реактором на быстрых нейтронах. В качестве теплоносителя первого и второго контуров использовалась эвтектика натрий-калий, в качестве конструкционного материала — нержавеющая стать. Термоэлектрический генератор был двухкаскадным на основе средне- и высокотемпературных (кремний-германий) термоэлектрических материалов. Холодильник-излучатель — трубчато-ребристого типа, перекачка жидкометаллического теплоносителя обеих контуров осуществлялась кондукционными электромагнитными насосами.

 

КА «УС-А» с ЯЭУ «Бук» с 1970 г. запускались с площадки 95 космодрома Байконур PH «Циклон» на орбиты, близкие к круговым, с наклонением 65° и высотой 250-370 км. По завершению активного функционирования радиационно-опасные части ЯЭУ выводились на орбиту «высвечивания» высотой более 800 км. С 1975 г. ЯЭУ «Бук» была принята в эксплуатацию (на вооружение). Всего с 1970 по 1988 г. за период испытаний и эксплуатации было запущено 32 КА с ЯЭУ «Бук» (рис. ниже).

 

Космический аппарат УС-А с ЯЭУ «Бук»

 

 

Запуски низкоорбитальных КА серии «УС» системы радиолокационной морской космической разведки и целеуказания с ЯЭУ «Бук» решили чрезвычайно важную в то время стратегическую задачу — обеспечили контроль за авианесущими соединениями США и НАТО в акватории мирового океана.

 

Макет ЯЭУ «Топаз»

 

Одновременно в качестве дублирующей ЯЭУ «Бук» выполнялась разработка термоэмиссионной ЯЭУ «Топаз», но с более высоким уровнем мощности (5-6 кВт). Термоэмиссионный преобразователь (ТЭП) является аналогом радиолампы — вакуумного диода, работающего однако не в режиме усиления мощности, а в режиме ее генерации. Принцип действия ТЭП и возможные схемы его конструкционной реализации представляют исключительно благоприятные возможности для энергетического сопряжения с реактором, в том числе с расположением преобразователя непосредственно в активной зоне реактора. Совокупность ядерного реактора и встроенного в активную зону ТЭП называют термоэмиссионным реактором-преобразователем (ТРП). Объединение в одном агрегате — ТРП — источника тепла и его преобразования в электроэнергию позволяет с минимальными потерями температурного потенциала реализовать высокую температуру термодинамического цикла преобразования энергии. В тоже время зона высокой температуры ограничена элементарной ячейкой ТРП — механически не нагруженным электрогенерирующим элементом, оболочка которого изготовлена из вольфрама, а все нагруженные элементы работают при нижней температуре термодинамического цикла. Это существенно облегчает создание всех компонентов ЯЭУ, а свойственная циклу термоэмиссионного преобразования достаточно высокая нижняя температура цикла в условиях космического пространства, где интенсивность отвода тепла пропорциональна температуре в четвертой степени, позволяет свести к минимуму габаритные размеры системы охлаждения и создать компактную ЯЭУ, габариты которой примерно на порядок меньше размеров ЯЭУ с любыми типами преобразователей, расположенных вне активной зоны реактора.

Изучите материал данной статьи, но только после того, как купите жироуловители для канализации. В этом случае, вам следует посетить сайт жилкомснаб.рф.

---

Ракетно-космические комплексы нового поколения, предназначенные для межорбитальной транспортировки полезных грузов большой массы, требуют новых типов двигательных установок. Особенно остро вопрос о необходимости создания и широкого внедрения новых типов высокоэффективных двигательных установок возникает при рассмотрении перспективных программ освоения Космоса, к которым относится освоение Луны, требующее больших годовых грузопотоков, в том числе доставки тяжелых неделимых грузов, причем с пониженной удельной стоимостью транспортировки единицы массы. Такими двигательными установками, удовлетворяющими этим требованиям, являются, прежде

 

всего, электроракетные двигательные установки (ЭРДУ), обладающие высоким удельным импульсом I_уд, на порядок превышающим I_уд традиционных двигательных установок на основе ЖРД.

 

В составе ЭРДУ в принципе могут быть использованы различные типы электрореактивных двигателей (ЭРД) и различные рабочие тела. Каждый из них обладает определенными преимуществами и недостатками. Поэтому для каждой из космических задач, условий и сроков их эксплуатации, возможности создания и отработки и т.п., тип ЭРД и его параметры должны быть обоснованы и выбраны близкими к оптимальным.

 

Для электропитания ЭРДУ в составе межорбитального буксира необходима бортовая энергоустановка. Для этой цели рассматриваются два типа энергоустановок: солнечные различных типов и ядерные с различными схемами преобразования тепловой энергии деления ядер в электрическую. Применительно к созданию многоразовых межорбитальных буксиров (ММБ) рядом преимуществ обладают ядерные энергетические установки (ЯЭУ). ЭРДУ с питанием от ЯЭУ называют ядерными электроракетными двигательными установками (ЯЭРДУ).

 

Главным преимуществом ММБ на основе ЯЭРДУ является его высокая массовая эффективность, обеспечиваемая большим удельным импульсом ЭРДУ, на порядок превышающим удельный импульс современных ЖРД. Однако ЭРДУ обладают малой тягой и, следовательно, могут быть использованы лишь в космосе. Вследствие малой тяги и довольно высокой удельной массы разгон полезного груза такими двигательными установками происходит медленно. Кроме того, малая тяговооруженность (отношение тяги двигательной установки к массе космического аппарата) приводит, при разгоне в поле тяготения планет, к большим гравитационным потерям. В результате разгон от первой космической скорости аппарата, находящегося на низкой околоземной орбите, до второй космической скорости, может длиться несколько месяцев.

 

Наличие ЯЭРДУ приводит к определенным ограничениям по использованию в программе исследования и освоения Луны, прежде всего нецелесообразности транспортировки людей пилотируемыми аппаратами с околоземной орбиты на окололунную и обратно. Экипажи должны доставляться традиционными средствами на основе ЖРД за минимально возможное время.

 

В то же время использование электроракетной доставки грузов по этому маршруту существенно повышает эффективность всей транспортной системы из-за увеличения массы полезного груза. Использование такой комбинированной транспортной системы требует выбора определенного ритма использования всех ее элементов, накладывает соответствующие ограничения и не допускает сбоев в функционировании.

 

Необходимо отметить многоразовое использование электроракет-ного буксира. Это существенно повышает эффективность всей транспортной системы для перевозки грузов, так как требует постоянной доставки на стартовую орбиту кроме очередного полезного груза только запасов рабочего тела.

НОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ

---

В мае 2014 года команда немецких учёных под руководством Кристофа Дюллмана подтвердила существование 117-го элемента таблицы Менделеева. Впервые элемент, получивший временное название унунсептий (собственно, «сто семнадцатый» по-латински), был получен ещё четыре года назад в лабораторных условиях группой российских и американских исследователей. Тогда для получения элемента мишень из изотопа 97-го элемента, берклия-249, была обстреляна ионами кальция-48. Однако по требованиям Международного союза теоретической и прикладной химии для внесения нового элемента в таблицу Менделеева его существование должно быть подтверждено двумя независимыми исследованиями. Другими словами, требовалось ещё раз синтезировать унунсептий где-нибудь в другом месте, и именно на это ушло столько времени. Дело в том, что берклий-249 сам по себе довольно редкий элемент, производится в небольших количествах и имеет период полураспада менее года, поэтому исследования с его использованием проводятся нечасто. Собственно говоря, изначальной целью немецких химиков был синтез 119-го элемента, однако после ряда безуспешных попыток они решили проверить оборудование и получить хотя бы 117-й. Им удалось создать четыре атома унунсептия, которые просуществовали всего десятую долю секунды, но этого времени хватило для документального подтверждения факта. Впрочем, даже теперь, прежде чем внести элемент в таблицу, потребуется провести ряд исследований и экспериментов. Читать дальше>>

А сейчас давайте спустимся с Луны на Землю и заглянем в интернет-магазины одежды. Здесь вы, не выходя из дома, сможете обновить свой гардероб! Кроме качественной современной одежды здесь вас ждут самые «вкусные» цены, большие скидки и выгодные акции!

---

Выполненный анализ показал, что реализация намечаемой программы исследования и освоения Луны возможна при использовании первого варианта семейства ракет-носителей. Однако он обладает существенным недостатком — высокой частотой пусков PH, которая только по программе исследования и освоения Луны будет составлять 14-15 пусков в год. Если же учесть другие программы (развития околоземной инфраструктуры, исследования и освоения Марса, коммерческие запуски и т.д.), то эта цифра может вырасти в три и более раз. Очевидно, что такая интенсивная частота пусков находится далеко за предельными возможностями космодромов (даже с учетом создания нового космодрома «Восточный»), а также производственной и обслуживающей инфраструктур.

 

Для сокращения частоты пусков PH до приемлемой величины очевидным решением может быть создание и использование ракет-носителей сверхтяжелого класса с массой полезного груза порядка 100 т, что позволит сократить частоту пусков примерно в два раза. При этом размерность ракет-носителей среднего и тяжелого класса выбирается исходя из тех же соображений, что в первом варианте.

 

Однако этот вариант может усложнить развертывание лунной базы и станции по следующей причине. Масса элементов лунной инфраструктуры и полезных грузов, выводимых на опорную околоземную орбиту в обеспечении лунной программы не превышает, как уже говорилось, 50 т. Поэтому полезный груз ракет-носителей сверхтяжелого класса будет компоноваться из двух и возможно более элементов. Однако, многие полезные нагрузки плохо компонуются между собой. Например, если одной ракетой-носителем выводить на орбиту Земли разгонный блок и взлетно-посадочный комплекс, то разгонному блоку при выведении придется принять нагрузку не только от собственного веса, но и от веса взлетно-посадочного комплекса (или, наоборот, в зависимости от того какой элемент «сверху»), что приведет к необходимости увеличивать массу несущей конструкции. Кроме того, часть массы полезного груза надо будет отвести на переходные фермы, обеспечивающие передачу нагрузок от одного элемента полезного груза к другому. Так, например, масса разгонного блока оценивается в ~43,5 т, взлетно-посадочного комплекса — в ~28 т, поэтому для доведения выводимого полезного груза до 100 т необходимо добавить третий элемент, например, бак с рабочим телом для многоразового буксира.

 

Расположить эти элементы в зоне полезного груза ракеты-носителя рядом вряд ли представится возможным, так как получится полезный груз большого диаметра (10 м и более, ведь только РБ имеет диаметр 5,5 м). Это повлечет за собой разработку не имеющих аналогов головных обтекателей, и большие аэродинамические потери при выведении, и как следствие — снижение реальной массы полезного груза для лунной инфраструктуры с удорожанием программы. Если же поставить эти элементы один на другой, получиться гигантская (несколько десятков метров) малоустойчивая башня, которая будет отрицательно влиять на устойчивость ракеты в вертикальном положении и создавать большие изгибающие моменты для конструкции ракеты-носителя. Кроме того, возникнет необходимость в перетяжелении конструкции «нижнего» элемента. Все вышеперечисленные особенности могут привести к необходимости решения большого количества новых технических задач и к увеличению стоимости выведения единицы массы полезного груза.

Основные характеристики предполагаемых полезных грузов для реализации лунной программы приведены в табл. ниже.

 

Таблица. Предполагаемые полезные грузы для реализации лунной программы

 

 

Исходные данные для расчета грузопотоков. Масса лунной базы (ЛБ) первого этапа с экипажем из 3 человек, сменяемым каждые 6 месяцев, и состоящей из командно-жилого, складского, лабораторного модулей, ЯЭУ и луноходов, оценивается в ~60 т. Масса лунной орбитальной станции, которая на последующих этапах будет служить транспортным узлом и работать в посещаемом космонавтами режиме, исходя из опыта строительства и эксплуатации околоземных орбитальных станций «МИР» и МКС, может быть оценена в ~30 т. Масса завода по производству компонентов ракетного топлива оценивается в ~30 т.

 

По проработкам РКК «Энергия» для обеспечения жизнедеятельности экипажей орбитальных станций и лунной базы, поддержания работоспособности систем и агрегатов понадобится грузопоток до 3,5 т/год на человека.

 

Рассмотрим различные варианты обеспечения грузопотока.

 

Во-первых, обеспечение грузопотока при использовании существующих технологий, схем полета и одноразовых транспортных средств типа программ «Аполлон» и «Орион».

 

Во-вторых, развертывание и эксплуатация инфраструктуры при новых схемах и технологиях, при использовании которых возможно несколько вариантов обеспечения грузопотока.

 

Первый вариант обеспечения грузопотока. Многоразовый межорбитальный буксир (ММБ) заправляется на орбите у Земли рабочим телом, доставленным с Земли. Взлетно-посадочные комплексы (грузовой и пилотируемый) — одноразовые, доставляются с Земли. Лунный пилотируемый корабль (ЛПК) — частично многоразовый, заправляется (дооснащается) на Земле (с аэродинамическим торможением у Земли).

 

Второй вариант обеспечения грузопотока. ММБ заправляется на орбите у Земли рабочим телом, доставленным с Земли. Многоразовые ВПК (грузовой и пилотируемый) заправляются у Луны топливом, доставленным с Земли. Многоразовый ЛПК заправляется (дооснащается) у Земли (с ракетным торможением у Земли).

 

Третий вариант обеспечения грузопотока. Данный вариант отличается от предыдущего использованием многоразового ЛПК с аэродинамическим торможением. За счет применения аэродинамического торможения у Земли многоразового ЛПК после возвращения с Луны достигается уменьшение массы грузов, ежегодно доставляемых на околоземную орбиту, на 230 т.

 

Четвертый вариант обеспечения грузопотока. ММБ заправляется у Земли рабочим телом, доставленным с Земли. Многоразовые ВПК (грузовой и пилотируемый) заправляются на Луне кислородом, полученным на Луне, на окололунной орбите водородом, доставленным с Земли. Многоразовый ЛПК заправляется у Земли водородом, доставленным с Земли, у Луны — кислородом, доставленным с Луны, с аэродинамическим торможением у Земли.

 

По оценкам, для обеспечения доставки и развертывания базы, орбитальной станции и завода по производству кислорода на Луне на околоземную орбиту понадобится доставить грузы массой ~600 т, так как до создания на Луне завода по производству кислорода обеспечение грузопотока идет по первому варианту.

 

А после развертывания завода для обеспечения работы базы, орбитальной станции, смены экипажа 2 раза в год грузопоток резко падает и потребуется доставлять на околоземную орбиту грузы массой до 90 т ежегодно.

 

Для получения на Луне компонентов ракетного топлива потребуется создание и доставка на Луну добывающих комплексов, комплексов переработки сырья, получения и хранения топлива, а также энергоустановок к ним.

 

Сравнение вариантов обеспечения грузопотока приведено в табл. ниже.

 

Таблица. Сравнение вариантов обеспечения грузопотока

 

 

 

Из сравнения видно, что наиболее предпочтительным с точки зрения уменьшения массы доставляемых на околоземную орбиту грузов является четвертый вариант обеспечения грузопотока.

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).
  

На рассматриваемом втором этапе функционирования лунной транспортной космической системы может оказаться целесообразной предлагаемая РКК «Энергия» следующая схема транспортировки людей (рис. ниже).

 

Схема транспортировки людей на втором этапе функционирования многоразовой транспортной системы

 

 

Ракета-носитель тяжелого класса выводит на опорную околоземную орбиту контейнер с водородом (полезный груз ММБ) и контейнер с рабочим телом для собственно буксира на полный цикл полета с околоземной на окололунную орбиту и обратно. Далее эти два контейнера с помощью малого разгонного блока переводятся на орбиту базирования ММБ и стыкуются с ним. Затем к контейнеру с водородом стыкуется многоразовый лунный пилотируемый корабль и заправляется водородом на полный цикл полета по маршруту околоземная орбита — окололунная орбита — околоземная орбита. Заправка корабля в составе буксира может оказаться целесообразной потому, что при заправке водородом холодильные машины будут потреблять большое количество электроэнергии, которую обеспечит энергоустановка буксира мегаваттной мощности.

 

После заправки и отделения корабля буксир совершает перелет с околоземной на окололунную орбиту, где стыкуется с лунной орбитальной станцией и перекачивает оставшийся водород в ее баки. Во время полета буксира многоразовый грузовой взлетно-посадочный комплекс с грузом кислорода, произведенного на Луне, совершает один или несколько рейсов к лунной орбитальной станции с целью заправки «лунным» кислородом ее баков.

 

После стыковки буксира со станцией ракета-носитель среднего класса (с массой полезного груза на опорной орбите 12-14 т) выводит на опорную орбиту транспортный пилотируемый корабль с экипажем, который стыкуется с многоразовым ЛПК, и экипаж переходит в лунный корабль. Весь период времени с момента заправки многоразового корабля водородом до момента его перехода на орбиту стыковки с транспортным пилотируемым кораблем, многоразовый корабль может находиться в составе околоземной орбитальной станции. За счет электроэнергии, вырабатываемой системой энергоснабжения станции, может происходить энергопитание холодильных машин, обеспечивающих хранение криогенных компонентов топлива в баках корабля.

 

После перехода экипажа на борт многоразового ЛПК, многоразовый ЛПК отделяется от транспортного пилотируемого корабля и совершает полет на окололунную орбиту, где стыкуется с лунной орбитальной станцией, а транспортный пилотируемый корабль остается на околоземной орбите. В составе лунной орбитальной станции происходит заправка многоразового корабля кислородом на полный цикл полета окололунная орбита — околоземная орбита — окололунная орбита. В составе лунной орбитальной станции также находится и многоразовый пилотируемый ВПК, заправленный водородом из баков станции на полный цикл полета по маршруту окололунная орбита — Луна — окололунная орбита и кислородом на полет с окололунной орбиты на Луну. После заправки многоразового корабля экипаж переходит в ВПК и совершает посадку на Луну.

Освоение Луны невозможно без создания надежной и экономически эффективной транспортной космической системы.

 

Состав, характеристики и схема функционирования элементов транспортной системы определяются этапом ее развития. На этапе исследования Луны автоматическими КА, т.е. на начальном этапе исследования и освоения Луны, оборудование и грузы могут доставляться с помощью существующих и разрабатываемых ракет-носителей и разгонных блоков, а также электроракетным буксиром. Возможные массы доставляемого оборудования и грузов автоматических станций рассмотрены выше в разделе 3.2. В настоящей главе рассматривается состав и возможные характеристики транспортной системы применительно к этапам исследования и освоения Луны с участием человека.

 

Наиболее проработан вариант лунной транспортной космической системы первого этапа функционирования, когда все ее элементы используют компоненты топлива, произведенные на Земле. Однако имеются и концептуальные проработки транспортной системы, в которой используется, по крайней мере, хотя бы один компонент топлива ракетных двигателей, произведенный на Луне.

 

Приводимые ниже состав и характеристики транспортных средств базируются на проектных разработках РКК «Энергия», выполненных в 2007-2009 г.

 

Первый и второй этапы функционирования транспортной космической системы. В зависимости от наличия или отсутствия «лунных» компонентов ракетного топлива период создания и эксплуатации транспортной космической системы можно условно разделить на несколько этапов.

 

На первом этапе еще нет лунного добывающе-производственного комплекса, поэтому все элементы транспортной системы используют компоненты ракетного топлива и рабочего тела, произведенные на Земле. Создание и использование многоразовых лунных пилотируемого корабля, взлетно-посадочных и посадочного комплексов на первом этапе нецелесообразно, поскольку топливо для дозаправки этих элементов будет доставляться с Земли, и масса доставляемых с Земли грузов может возрасти примерно в два раза. Значительно усложнятся схемы доставки на Луну людей и грузов, так как в эти схемы должны быть включены операции доставки топлива на околоземную и окололунную орбиты и операции дозаправки. Увеличится и количество, и номенклатура элементов транспортной системы, так как в ее состав должны быть включены заправочные станции на околоземной и окололунной орбите и транспортный пилотируемый корабль, доставляющий космонавтов с Земли на околоземную орбиту и обратно. Поэтому до начала производства на Луне, по крайней мере, кислорода целесообразнее и эффективнее будет использование транспортной системы с одноразовыми пилотируемым кораблем, взлетно-посадочным и посадочным комплексами. На этом этапе многоразовым будет только межорбитальный электроракетный буксир для транспортировки грузов между орбитами Земли и Луны, причем обратный рейс с орбиты Луны на орбиту Земли будет порожним.

 

Второй этап функционирования транспортной системы начнется после создания добывающе-производственного комплекса и начала производства на Луне кислорода в достаточно больших масштабах. При наличии производства «лунного» кислорода одноразовые лунный пилотируемый корабль, взлетно-посадочный и посадочный комплексы могут быть заменены на многоразовые, которые будут заправляться «лунным» кислородом и водородом, произведенным на Земле. При заправке элементов транспортной системы «лунным» кислородом значительно увеличивается ее эффективность, так как с Земли на околоземную орбиту нужно будет выводить один лишь компонент ракетного топлива — водород. Соотношение масс компонентов ракетного топлива в кислородно-водородном ЖРД составляет 1:6 (водород : кислород), поэтому масса доставляемых с Земли грузов, по сравнению с транспортной системой первого этапа, значительно уменьшится. Если подтвердится наличие в полярных областях достаточно большого количества водяного льда, то станет возможным производство на Луне, для заправки элементов транспортной системы, не только кислорода, но и водорода. В этом случае транспортная система перейдет на полное обеспечение компонентами ракетного топлива от лунных ресурсов, и необходимость доставки водорода с Земли отпадет. При производстве на Луне компонентов топлива становится целесообразным применение многоразовых кораблей и комплексов, которые придут на смену аналогичным одноразовым элементам транспортной космической системы, что приведет к дополнительному снижению масс грузов, выводимых с Земли, так как не нужно будет выводить на околоземную, а затем и на окололунную орбиту новый взлетно-посадочный комплекс для каждой пилотируемой экспедиции или новый посадочный для каждой экспедиции по доставке грузов. В несколько раз могут снизиться объемы производства взлетно-посадочных и посадочных комплексов.

Кстати, а вы знали, что великий французский астролог и ученый Нострадамус сделал несколько невероятных предсказаний, касающихся Луны и ее освоения человечеством! Хотите узнать больше? Тогда обязательно загляните на abmy.ru!

---

 

Освещение жилой зоны. Освещение жилой зоны обеспечивается во время лунной ночи с помощью электричества, получаемого от энергоустановки, находящейся в энергетической зоне базы, которая, в свою очередь, получает энергию от системы солнечных электростанций, расположенных на «пиках вечного света» (или в других областях Луны).

 

Днем возможно использование системы зеркальных отражателей, направляющих поток солнечных лучей на линзы Френеля, расположенные по кромке одной из террас. Линзы Френеля фокусируют поток в приемную камеру светопроводов, разводящих свет по потребителям.

 

Система жизнеобеспечения. Характерной особенностью лунной производственной базы на этапе развернутого производства является полная автономность системы жизнеобеспечения как по расходуемым материальным средствам, так и по питанию и независимость от транспортных связей с Землей.

 

Адаптационно-реабилитационный центр. Главный акцент в создании комфортной среды для экипажа лунной базы делается на адаптационнореабилитационном центре жилого комплекса. Каждый вновь прибывший с Земли проходит здесь специальный тренировочный курс, составленный по особой физико-биологической и философско-психологической программе. Человек, оказавшийся на Луне, будет очень остро ощущать огромность мироздания и ничтожность не только себя самого, но и своей родной Земли. Это ощущение будет оказывать влияние на весь
внутренний мир человека, на все его органы чувств. Необходима адаптация для перехода к «космическому» мышлению. Но пребывание человека на Луне временное, и ему вновь придется возвращаться на Землю. Определенное воздействие специальной тренировкой на начало начал всякого мыслительного процесса — непосредственные ощущения, создаст условия либо для возникновения космического мышления, либо для воспроизводства прежнего. Адаптационно-реабилитационный центр размещен в самом большом купольном помещении жилого комплекса. Его планировка предусматривает наличие ландшафтного парка. В состав оборудования центра введена аппаратура планетария. Внутренняя архитектура центра позволит проводить в нем не только массовые мероприятия, но и даст возможность человеку оставаться наедине с самим собой.

 

Конфигурация и назначение обитаемых модулей лунной базы. Лунная база второго этапа может формироваться из базового модуля и типовых специализированных модулей, которые могут быть построены на основе технологий и опыта создания модулей околоземных орбитальных станций. Для обеспечения постоянного длительного пребывания экипажа модули базы размещаются в противорадиационном укрытии из лунного реголита, представляющего собой траншеи необходимой глубины с перекрытиями, засыпанными лунным реголитом толщиной не менее 2 м. Модули доставляются от места посадки к месту сборки, устанавливаются на грунт и стыкуются между собой с помощью транспортных луноходов.

 

Жилые модули лунной базы имеют следующий состав и назначение:

командно-жилой модуль (базовый блок) для размещения экипажа, управления базой и объектами лунной инфраструктуры;

жилые модули для размещения экипажа;

научно-исследовательский модуль для размещения научного оборудования и проведения научных экспериментов;

санитарно-гигиенический модуль для проведения санитарно-гигиенических процедур;

медико-биологический модуль для выполнения программы физических упражнений, использования средств предотвращения неблагоприятного воздействия пониженной силы тяжести, выполнения медико-биологических мероприятий;

производственно-ремонтный модуль (мастерская) для выполнения ремонта оборудования модулей и других объектов лунной инфраструктуры,

оранжерея для производства продуктов питания экипажа;

складской модуль для хранения доставленных грузов, оборудования, комплектов запасного инструмента и принадлежностей, временного хранения отходов;

шлюзовой модуль для шлюзования людей и грузов при их перемещении на поверхность Луны и обратно.

 

Третий и последующие этапы предполагают создание развитой жилой, научной и промышленной инфраструктуры на поверхности Луны. В работе рассмотрена лунная база третьего этапа в виде лунного поселения численностью до 200 человек с размещением на поверхности кратера или в лавовой трубке (см. рис. ниже).

 

Размещение лунной базы-поселения на поверхности в кратере (А) и в лавовой трубке (Б): 1 — жилая зона; 2 — производственная зона; 3 — центр управления полетами; 4 — космодром; 5 — техническая позиция; 6 — зона складирования; 7 — энергетическая зона; 8 — зона добычи; 9 — транспортная магистраль

 

Структура базы состоит из зон, распределенных по функциональным признакам и разнесенных между собой на расстояние 3-5 км с целью обеспечения жизнестойкости, взрыво- и пылебезопасности. Каждая зона включает в себя один или несколько комплексов, содержащих соответствующие сооружения, объекты и технические средства.

 

Все зоны соединены между собой внутрибазовыми транспортными магистралями, выполненными в виде канатных или монорельсовых дорог.

 

В состав энергетической зоны на третьем этапе условно могут быть включены солнечные электростанции, обеспечивающие базу энергией .

 

База-поселение. Основными объектами базы-поселения в соответствии с будут следующие:

жилая зона;

космодром;

промышленная зона;

энергетическая зона;

зона добычи;

транспортная магистраль, сервисные станции;

электромагнитные ускорители для выведения грузов с поверхности Луны.

 

В жилой зоне комплекс на 200 человек состоит из жилых модулей, помещений общего назначения, блока жизнеобеспечения и агрегатов систем обслуживания (радиаторы, отражатели и т.д.), санитарно-гигиенического блока, ресторана; адаптационно-реабилитационного центра, комплекса медицинского обеспечения, спортивного сектора, центра управления системами жилой зоны, мастерских технического обслуживания, службы связи с Землей и внутрибазовой связи (см. рис. ниже).

 

Общий вид и план жилой зоны лунной базы-поселения в кратере.

1 — жилые модули; 2 — помещения общего назначения; 3 — санитарно-гигиенический блок; 4 — ресторан; 5 — адаптационно-реабилитационный центр; 6 — комплекс медицинского обеспечения; 7 — центр управления; 8 — мастерские технического обслуживания; 9 — служба связи; 10 — лаборатории

 

Жилая зона также включает оранжерею и птицеферму, научный комплекс с лабораторными модулями и оборудованием, хранилищами; блоками жизнеобеспечения; жилыми модулями. В этой зоне также находятся станции кольцевой магистрали.