Как часто во время просмотра очередного фантастического блокбастера мы видим подобные картины: осыпающие друг друга яркими лазерными лучами космические корабли маневрируют в пространстве под аккомпанемент выстрелов, грохот взрывов и гул двигателей! Или попавший в безвоздушное пространство бедолага с неисправным скафандром просто лопается. Или космонавты летят на Солнце (ночью, конечно же), чтобы зарядить по нему ядерной бомбой, пока оно не потухло… давайте разберёмся, насколько эти популяризированные кинематографом образы соответствуют реальности. Читать дальше>>

Интересуясь, как всегда, новинками техники, я кивнул и с охотой втиснулся в аппарат. Едва я там уселся, профессор захлопнул дверку. У меня зачесалось в носу — сотрясение, с каким печурка закрылась, подняло в воздух невычищенные остатки сажи, так что, втянув их с воздухом, я чихнул. В этот момент профессор включил ток. Вследствие замедления времени мой чих продолжался пять суток, и, открыв дверку, Тарантога нашёл меня почти без чувств от изнеможения.
Станислав Лем, «Звёздные дневники Ийона Тихого, Путешествие двенадцатое»

Как известно, путешествия мои нельзя расположить по порядку, так как происходили они не только в пространстве, но и во времени. Иное из них могло начаться в двадцать шестом столетии, а закончиться в двадцатом. Так что, отправляясь в путь, я уже знал о своих будущих приключениях из старинных преданий, в которых, впрочем, никогда не оказывалось ни слова правды. Читать дальше>>

Планируете приступить к исследованию Луны сразу же после того, как закончите обустраивать интерьер своей новой квартиры? В таком случае, люстры потолочные купить следует Вам прямо сейчас. Без этих функциональных элементов декора просто невозможно разработать целостный дизайн!

---

Особо привлекательны лунные условия для экспериментальной физики. Сверхвысокий вакуум (концентрация ионов вблизи лунной поверхности — 2х10⁵-10⁷ 1/см³), практическое отсутствие магнитного поля у Луны, отсутствие колебаний температур при заглублении в реголит уже на 1 метр, сейсмическое «спокойствие» — все это с большими трудностями воссоздается в земных лабораториях.

 

В земных условиях эксперименты по физике высоких энергий проводятся с помощью ускорителей заряженных частиц и ядерных реакторов. Но подобным естественным источником частиц высоких энергий являются космические лучи, свободно достигающие лунной поверхности. В не ускорительных экспериментах с космическими лучами изучают, в основном, свойства нейтрино и поведение частиц при сверхвысоких энергиях (широкие космические ливни). Поэтому актуальными направлениями физики высоких энергий на Луне могут стать изучение спектров потоков частиц высоких энергий и изучение распада протонов. Высокий естественный вакуум на Луне и отсутствие магнитного поля открывают осуществление в перспективе таких «сверхэкспериментов», как создание гигантского ускорителя частиц «под открытым небом». Поэтому здесь возможны самые разнообразные проекты, и даже предложение гигантского ускорителя элементарных частиц вдоль лунного экватора при всей современной его утопичности реализуемо в принципе.

 

Луна и окололунное пространство — трамплин в освоении Солнечной системы. Луна и окололунное пространство могут стать базой для подготовки межпланетных пилотируемых полетов, если это будет оправдано с точки зрения технических или экономических преимуществ. Ранее, чаще всего, Луна рассматривалась как промежуточный космодром, преимуществом которого является старт при пониженной силе тяжести, равной 1/6 g. Однако, углубленное изучение технических проблем в этой области показало наличие более широкого круга использования Луны в качестве космической инфраструктуры Земли.

В настоящее время рассматриваются возможности использования ракетного топлива и рабочего тела для электроракетных двигателей, произведенного из лунных ресурсов..

 

Включение лунных навигационных установок в общую сеть космической навигации может значительно повысить эффективность и безопасность пилотируемых полетов, в том числе и за пределы лунной орбиты.

Испытываете проблемы сексуального характера и Вам совершенно не до исследования Луны? Тогда рекомендую Вам купить Super Tadarise! Этот препарат способный вернуть каждому мужчине его мужскую силу!

---

Поскольку производство энергии является самым «энергоемким» процессом, приводящим к наибольшему рассеиванию тепла в атмосфере, то первым логичным шагом на пути предотвращения глобальной экологической катастрофы может стать перенос генерации энергии за пределы атмосферы Земли, то есть в космос. Размещение электростанций в космосе позволит существенно снизить тепловую нагрузку на Землю, так как на ее поверхность из космоса будет доставляться высокопотенциальная энергия — электромагнитное излучение, превращаемое затем на Земле в электроэнергию. При этом целесообразно создавать солнечные электростанции непосредственно на Луне и из лунных ресурсов, а энергию с Луны на Землю передавать посредством лазерного или СВЧ-излучения прямо на Землю или с использованием переотражателей, находящихся в точках либрации и на геостационарной орбите. В более отдаленном будущем можно будет создавать солнечные электростанции, с использованием лунных ресурсов, в точках либрации и на геостационарной орбите. Это позволит уменьшить выделение тепла в атмосферу. В результате можно будет повысить потребление электрической и механической энергии в несколько раз без последствий для окружающей среды.

 

Существует способ резкого повышения КПД преобразования энергии относительно существующего уровня и в наземных энергетических станциях. Это использование в термоядерной энергетике экологически более чистой реакции дейтерий-изотоп гелий-3 (D-³He). Одно из преимуществ этой реакции синтеза — возможность существенного снижения нейтронного выхода и накопления радиоактивного трития. Это определяет D-³He термоядерный реактор как наиболее экологически чистый источник внутриядерной энергии для целей энергоснабжения человеческой цивилизации. Но главное преимущество реакции D-³He — выход не нейтрона, как в реакции D-T, а протона — заряженной частицы, что позволяет осуществить непосредственное преобразование энергии заряженных частиц в электроэнергию с очень высоким КПД (80-85%). Однако, при этом необходимо решить вопрос добычи термоядерного топлива ³Не в промышленных масштабах. На Земле отсутствуют запасы ³Не, пригодные для промышленной добычи, так как магнитное поле Земли экранирует попадание «солнечного ветра», содержащего «солнечное топливо» ³Не, на поверхность Земли.

 

Одним из перспективных способов решения этого вопроса может стать добыча гелия-3 на Луне. Концентрация гелия-3 в поверхностных породах Луны выше, чем в земной коре и атмосфере, по некоторым оценкам, на тринадцать порядков. Прогнозируемые запасы гелия-3 на Луне значительны и доставка гелия-3 с Луны не только технически возможна, но и возможно энергетически выгодна, и, по-видимому, экономически оправдана.

 

Лунное производство, основываясь на технике, в которой нет принципиально нерешенных вопросов, может быть создано в относительно близком будущем, обсуждаются только ее экономические показатели и рациональная масштабность.

 

С точки зрения влияния энергетики на экологию в будущем скорее всего будет найден разумный компромисс между наземной термоядерной, космической энергетикой и возобновляемыми источниками энергии.

 

В отдаленной перспективе шагом в предотвращении глобальной экологической катастрофы должно стать создание космической системы регулирования климата Земли. Чувствительность климата к относительно небольшим колебаниям солнечной радиации может стать физической основой для создания регулирующей космической системы. Поэтому система регулирования климата на Земле может быть построена в виде солнечно-парусного корабля с соответствующей площадью парусов, располагаемый в зоне линейной точки либрации фото-гравитационного поля системы Солнце-Земля (учитывающего силы гравитации и солнечного давления). Однако такую задачу можно решить только при развертывании космической промышленной инфраструктуры, использующей лунные материальные ресурсы.

РН «Сатурн-5»

 

Трехступенчатая РН Н1 имела поперечное деление ступеней с ЖРД, разработанных в куйбышевском ОКБ-276 Н.Д. Кузнецова. Все ступени заправлялись углеводородным горючим и переохлажденным жидким кислородом.

Следует отметить, что эти двигатели, выполненные по замкнутой схеме, обладали более высокими удельными характеристиками, чем устанавливаемые на американской ракете-носителе «Сатурн-5». В полете контроль состояния двигателей должен был осуществляться с помощью специальной системы, которая, при выходе определенных параметров за допустимые пределы, должна была отключить аварийный двигатель, а также отключить двигатель, симметричный аварийному.

 

Ракета Н 1, как предполагалось, должна была выполнять полет при отказе четырех двигателей первой ступени, двух двигателей второй ступени, одного двигателя третьей ступени. Ниже приведены характеристики ракеты-носителя Н 1 (изделие № 7Л), запуск которой с системой Л3 был произведен 22 ноября 1972 г.

 

Компоновочные схемы орбитального и посадочного кораблей приведены на представленных ниже рисунках.

 

Лунный орбитальный корабль. 1 — стыковочный узел; 2 — отсек двигателей ориентации и причаливания; 3 — бытовой отсек; 4 — спускаемый аппарат; 5 — узел крепления манипулятора; 6 — двигатели причаливания и ориентации; 7 — радиатор системы терморегулирования; 8 — баки электрохимического генератора; 9 — двигатели ориентации; 11 — агрегаты электрохимического генератора; 12 — приборный отсек; 13 — выходной люк; 14 — поручни; 15 – блистер

 

Лунный посадочный корабль. 1 — стыковочный узел; 2 — датчик прицеливания; 3 — котировочные датчики; 4 — приборный отсек; 5 — телекамера; 6 — выходной люк; 7 — всенаправленная антенна; 8 — источники питания; 9 — опорная стойка с амортизатором; 10 — трап; 11 — ракетный двигатель твердого топлива прижатия; 12 — лунный посадочный агрегат; 13 — двигательная установка блока Е; 14 — остронаправленная антенна (2 шт.); 15 — вогнутость для иллюминаторов; 16 — иллюминатор наблюдения за стыковкой; 17 — антенны системы сближения; 18 — блок двигателей ориентации

 

Расчетная стартовая масса системы на опорной орбите — 91,7 т. Лунная экспедиция на комплексе H1 — Л3 должна была длиться 11-12 суток и состоять из следующих этапов :

1. Выведение системы Л3 с экипажем из двух человек на околоземную орбиту.

 

Траектория «Луны-3» и гравитационный манёвр

 

2. Перевод системы Л3 на траекторию полета к Луне с помощью блока Г, отделение блока Г после выработки топлива.

3. Доразгон системы до заданной скорости. Проведение коррекций траектории и переход на окололунную орбиту. Все указанные операции выполняются с помощью блока Д. Время перелета к Луне составляет 3,5 суток, время полета по окололунной орбите — до 4 суток.

4. Перевод системы Л3 с круговой на эллиптическую окололунную орбиту.

5. Переход одного космонавта из орбитального в посадочный корабль через открытый космос. В качестве шлюза используется бытовой отсек орбитального корабля.

6. Расстыковка орбитального корабля и лунной посадочной системы — связки посадочного корабля и блока Д. Торможение лунной посадочной системы с помощью блока Д.

7. Отделение и увод в сторону блока Д.

8. Дополнительное торможение посадочного корабля, спуск, маневрирование с целью выбора точки посадки и посадка. Операции выполняются с помощью ракетного блока лунного корабля, обозначаемого как блок Е.

9. Пребывание космонавта на Луне длительностью от 6 до 24 часов, выполнение программы исследований.

10. Взлет посадочного корабля с поверхности Луны с помощью блока Е, выход на орбиту и стыковка с орбитальным кораблем.

11. Переход космонавта из посадочного корабля в орбитальный через открытый космос.

12. Отстрел бытового отсека с пристыкованным посадочным кораблем (шлюз больше не нужен). Орбитальный корабль переводится на траекторию полета к Земле с помощью собственного ракетного блока — блока И.

13. Проведение коррекции траектории.

14. Разделение отсеков орбитального корабля перед входом в атмосферу.

15. Вход спускаемого аппарата в атмосферу со второй космической скоростью, осуществление управляемого спуска и посадка на территории СССР.

 

Используемые на первых этапах полета ракетные блоки Г и Д, как и блоки РН Н 1, заправлялись углеводородным горючим и жидким кислородом. В ракетных блоках Е (посадочный корабль) и И (орбитальный корабль) использовались высококипящие компоненты топлива.

После запуска 4 октября 1957 г. Советским Союзом первого искусственного спутника Земли, в декабре 1957 г. Агентство баллистических снарядов Армии США предложило проект тяжелой ракеты-носителя (РН), превосходящей по ряду характеристик советскую Р-7 . Это предложение основывалось на материалах, подготовленных группой Вернера фон Брауна, работавшего в то время в Редстоунском арсенале Армии США в Хантсвилле. Позиции фон Брауна еще более укрепились, когда 1 февраля 1958 г. с помощью разработанной под его руководством ракеты состоялся успешный запуск первого американского спутника. Летом 1958 г. группа фон Брауна получила контракт от Министерства обороны США на проектирование новой мощной РН. Первоначально этот проект носил название «Юнона-5» или «Юпитер-5», поскольку в его основу были положены результаты, достигнутые при создании баллистической ракеты «Юпитер». Однако, для обеспечения американского превосходства в космосе требовалась качественно иная РН, и этот факт отразился в том, что новому детищу команды фон Брауна было присвоено обозначение «Сатурн».

В 1958 г. фирма «Рокетдайн» получила заказ на создание ракетного двигателя Н-1 (Эйч-1), работающего на керосине и жидком кислороде, впоследствии устанавливаемом на первых ступенях РН «Сатурн-1» и «Сатурн-1 Б». Этот двигатель отличался сравнительной простотой конструкции для достижения высокой надежности. В дальнейшем аналогичный подход был реализован при проектировании двигателей F-1 (керосин и жидкий кислород) и J-2 (жидкий водород и жидкий кислород), использованных для осуществления пилотируемых лунных экспедиций.

 

В середине 1960 г. были обнародованы предложения о создании нескольких вариантов трехместного космического корабля (КК): «Аполлон-А» для орбитальных полетов, «Аполлон-В» для облета Луны, «Аполлон-С» для высадки на Луну . Сначала этот проект не нашел поддержки у президента США Д. Эйзенхауэра. Однако после успешного полета первого в мире советского космонавта Юрия Гагарина 12 апреля 1961 г., оказавшегося сильным ударом по американским амбициям, работам по проекту «Аполлон» была предоставлена «зеленая улица» и 25 мая 1961 г. новый президент США Д.Ф. Кеннеди обратился к Конгрессу с посланием «О неотложных национальных потребностях», в котором говорилось, что «страна должна поставить перед собой цель до окончания текущего десятилетия высадить человека на Луне и благополучно вернуть его на Землю. Ни один космический проект в этот период не будет более важным в плане долгосрочного освоения космоса».

 

Лунный модуль «Аполлона» на поверхности Луны

 

К этому времени НАСА еще не определилось со схемой полета к Луне и с компоновкой ракетно-космической системы. В «прямом» варианте огромная ракета должна была стартовать с Земли и выводить на трассу полета к Луне КК «Аполлон-С» массой 68 т. При подлете к Луне этот корабль, имеющий двухступенчатую компоновку, должен был развернуться «хвостом вперед», включением двигателей нижней ступени погасить скорость и опуститься на опоры посадочного устройства. После того, как астронавты исследуют район посадки и вернутся в свой модуль, верхняя ступень должна стартовать с Луны и лечь на обратный курс. Командный модуль с астронавтами затормозился бы в атмосфере Земли, выпустил парашюты и сел в океан.

 

Сравнение ракет «Сатурн-1», «Сатурн-5» и «Нова»

 

Подобный полет по «прямой» схеме требовал создания сверхмощной РН для выведения всего комплекса на околоземную орбиту. Параметры такой РН выходили за пределы возможностей семейства РН «Сатурн» и ей было присвоено наименование «Нова». В 1959 г. НАСА оценивало стартовую массу «Новы» в — 4500 т, а более тщательные оценки дали — 6000 т., причем сроки создания этой гигантской РН отодвигались за 1970 г., что было для США неприемлемо.

Специалисты прогнозируют, что открытое туристическое сообщение с Луной будет открыто не раньше 2050 года! А в ожидании этого грандиозного события я рекомендую Вам открыть визы в воронеже в США, Англию и Швейцарию и Испанию! Вы обязаны посетить эти страны прежде, чем покидать земную атмосферу!

---

Для правильного понимания термических процессов, протекающих на Луне, необходимо выяснить существующие в настоящее время тепловые потоки и радиальный температурный профиль Луны. Среднестатистический температурный поток может быть использован для определения общего содержания на Луне урана. Правильная оценка параметров поверхностного теплового потока в глобальных масштабах дает возможность резко ограничить количество существующих моделей эволюции термических процессов. Измерения теплового потока на данный момент слишком малочисленны, и по ним сложно вывести средние величины, способные стать показательными в глобальном масштабе. Измерения теплового потока в долине Хэдли на окраине Моря Дождей и в долине Гавр-Литтров, примыкающей к Морю Ясности, температурными зондами на глубине 1,5-2,5 м, где не чувствуются суточные колебания, показали рост температуры с глубиной и наличие сравнительно высокого (всего в два раза меньшего, чем из недр Земли) теплового потока из недр Луны, равного 3,3×10⁶ Дж/(см²с). Учитывая пропорциональное соотношение радиоактивных элементов и статический баланс между теплообразованием и тепловыми потерями, получаем, что среднее значение теплового потока на поверхности Луны составляет 1,1 и 1,8 мкВт/см². Эти величины дают содержание урана на Луне равным 29 и 46 частям на млрд соответственно. Допустив существование статического баланса и определив поверхностную плотность теплового потока, равной 1,8 мкВт/см², получим, что температуры на глубине около 300 км находятся в пределах от 800° до 1100°С. В действительности возможный температурный диапазон, обусловленный непостоянством в значениях усредненного глобального потока и некоторыми другими факторами, значительно шире этих величин. Предполагается, что на глубинах ниже 1100 км температуры приближаются или даже превышают температуру затвердевания для глубоких недр.

 

Предпринимаемые в настоящее время попытки перенести пределы профиля лунной электрической проводимости в соответствующие пределы на лунной геотерме являются предварительными, а сопоставление с моделями термических процессов в историческом аспекте, по-прежнему остаются на начальной стадии. Необходим более правильный выбор достоверных моделей химического состава мантии, более детальное изучение зависимости электрической проводимости от температуры, более точное определение профиля лунной электрической проводимости.

 

Таким образом, определено, что характерной особенностью внутреннего строения Луны является наличие мощной жесткой и холодной литосферы, практически полностью парализующей ее тектоническую жизнь, и разогретой, частично расплавленной, внутренней области, в которой могут существовать слабые конвективные потоки вещества, однако недостаточные для того, чтобы расколоть и передвинуть литосферу. Они могут вызвать лишь слабые растрескивания литосферы при контакте с ней. Давление и температура недр Луны недостаточны для фазовых превращений минералов. На Земле же эти превращения служат мощным источником ее тектонической активности.

В данный момент Вас интересует не далекая и такая малоизученная Луна, а поиск тендеров и госзакупок? Тогда специализированная программа Seldon — это именно то, что Вам нужно! С ее помощью очень просто найти всю необходимую Вам информацию в самые сжатые сроки!

---

Места скопления воды в лунных кратерах

 

Более поздний анализ учитывал также результаты измерений с более низкой орбиты (30 ±15 км) и улучшение пространственного разрешения съемки: с 53 км до 13 км. Он показал, что поток эпитепловых нейтронов в южной полярной области ниже, чем это следовало из предыдущих измерений, и в этой области стало различимо уменьшение потока быстрых нейтронов. Для северной полярной области оценки потоков эпитепловых и быстрых нейтронов остались прежними. Из результатов анализа следовало, что в северной полярной области уменьшение потока эпитепловых нейтронов, по-видимому, связано с наличием в реголите небольших обогащенных водородом «карманов» или реголит там характеризуется равномерно распределенным в нем водородом, среднее содержание которого 100 мкг/г. А в южной полярной области в относительно толстом слое реголита содержится 1670 ± 890 мкг/г водорода, что эквивалентно 1,5 ± 0,8 масс. % воды.

 

Авторы заявили, что только на основании измерений нейтронного потока невозможно решить, является ли водород полярных областей имплантированными протонами солнечного ветра, входит ли он в состав гидратированных минералов, или он входит в состав Н₂0. Если же принять что это лед воды, то, по их оценкам, в южной полярной области может быть 1,35 х 10⁸ т льда воды на площади 2250 км², а северной полярной области может быть 0,62 х 10⁸ т льда воды на площади 1030 км². Эти же авторы заключают, что из совокупности их измерений следует, что на полюсах Луны до глубины зондирования этим методом (~1 м) залежей чистого льда воды нет.

 

Еще более поздняя интерпретация данных нейтронного спектрометра КА «Lunar Prospector» сделана с использованием моделирования с помощью кода MCNPX всей цепочки процессов: от образования нейтронов в материале поверхности Луны до измерения их потока. Авторы работы приходят к выводу, что средние содержания водорода в полярных областях составляют 50-100 г/т, а водо-род-содержащий слой реголита находится под «сухим» слоем толщиной 10 ± 5 см. Содержания водорода в пересчете на воду в постоянно затененных участках поперечником менее 20 км могут составлять от 1800 г/т до 400 кг/т, и это не разброс измеренных значений, а пределы неопределенности нашего знания.

 

В июне 2009 г. на орбиту Луны был выведен американский КА Lunar Reconnaissance Orbiter с российским нейтронным спектрометром LEND, обладающим более высоким (10 км с высоты 50 км) пространственным разрешением. Измерения продолжаются и сейчас доступны лишь их некоторые предварительные результаты. Один из очень важных результатов упомянут в работе. Суть его в том, что при измерениях нейтронного потока в южной полярной области с пространственным разрешением около 10 км выяснилось, что распределение значений нейтронного потока по площади более сложное, чем считалось раньше: не все постоянно затененные участки характеризуются значительным понижением нейтронного потока, а некоторые понижения потока нейтронов находятся за пределами постоянно затененных участков. Причины такого явления непонятны.

 

Вопрос о существовании воды в полярных районах Луны привлекает особо пристальное внимание. Вывод о достоверности существования холодных ловушек в полярных районах Луны, позволяет рассмотреть реальные возможности формирования отложений летучих в условиях низкотемпературной среды.

Предложено несколько эффективных источников летучих в холодных ловушках: взаимодействие солнечного ветра с реголитом, микрометеоритная бомбардировка, столкновения с Луной комет и астероидов, дегазация лунных недр. Каждый из них, по-видимому, мог, частично или полностью, обеспечить наполнение полярного резервуара. Их относительная роль, вероятно, может быть выявлена из ассоциаций с другими летучими компонентами и определения изотопного состава полярных летучих. Для дальнейшего прогресса необходимы, как минимум, исследования in situ, что планируется в рамках миссий «Луна-Глоб» и «Луна-Ресурс», а лучше с помощью доставки на Землю образцов из полярных областей Луны.

Вас гораздо больше интересуют дела боле земные, а именно — как можно снять квартиры на сутки в Иваново на самых выгодных для себя условиях. Ну а ответ чрезвычайно просто! Посетите сайт ivanovo.kvartirka.su, здесь Вы сможете арендовать отличные квартиры по привлекательным ценам!

---

Более поздний анализ учитывал также результаты измерений с более низкой орбиты (30 ±15 км) и улучшение пространственного разрешения съемки: с 53 км до 13 км. Он показал, что поток эпитепловых нейтронов в южной полярной области ниже, чем это следовало из предыдущих измерений, и в этой области стало различимо уменьшение потока быстрых нейтронов. Для северной полярной области оценки потоков эпитепловых и быстрых нейтронов остались прежними. Из результатов анализа следовало, что в северной полярной области уменьшение потока эпитепловых нейтронов, по-видимому, связано с наличием в реголите небольших обогащенных водородом «карманов» или реголит там характеризуется равномерно распределенным в нем водородом, среднее содержание которого 100 мкг/г. А в южной полярной области в относительно толстом слое реголита содержится 1670 ± 890 мкг/г водорода, что эквивалентно 1,5 ± 0,8 масс. % воды.

 

Авторы заявили, что только на основании измерений нейтронного потока невозможно решить, является ли водород полярных областей имплантированными протонами солнечного ветра, входит ли он в состав гидратированных минералов, или он входит в состав Н₂0. Если же принять что это лед воды, то, по их оценкам, в южной полярной области может быть 1,35 х 10⁸ т льда воды на площади 2250 км², а северной полярной области может быть 0,62 х 10⁸ т льда воды на площади 1030 км². Эти же авторы заключают, что из совокупности их измерений следует, что на полюсах Луны до глубины зондирования этим методом (~1 м) залежей чистого льда воды нет.

 

Еще более поздняя интерпретация данных нейтронного спектрометра КА «Lunar Prospector» сделана с использованием моделирования с помощью кода MCNPX всей цепочки процессов: от образования нейтронов в материале поверхности Луны до измерения их потока. Авторы работы приходят к выводу, что средние содержания водорода в полярных областях составляют 50-100 г/т, а водо-род-содержащий слой реголита находится под «сухим» слоем толщиной 10 ± 5 см. Содержания водорода в пересчете на воду в постоянно затененных участках поперечником менее 20 км могут составлять от 1800 г/т до 400 кг/т, и это не разброс измеренных значений, а пределы неопределенности нашего знания.

 

КА Lunar Reconnaissance Orbiter

 

В июне 2009 г. на орбиту Луны был выведен американский КА Lunar Reconnaissance Orbiter с российским нейтронным спектрометром LEND, обладающим более высоким (10 км с высоты 50 км) пространственным разрешением. Измерения продолжаются и сейчас доступны лишь их некоторые предварительные результаты. Один из очень важных результатов упомянут в работе. Суть его в том, что при измерениях нейтронного потока в южной полярной области с пространственным разрешением около 10 км выяснилось, что распределение значений нейтронного потока по площади более сложное, чем считалось раньше: не все постоянно затененные участки характеризуются значительным понижением нейтронного потока, а некоторые понижения потока нейтронов находятся за пределами постоянно затененных участков. Причины такого явления непонятны.

 

Вопрос о существовании воды в полярных районах Луны привлекает особо пристальное внимание. Вывод о достоверности существования холодных ловушек в полярных районах Луны, позволяет рассмотреть реальные возможности формирования отложений летучих в условиях низкотемпературной среды.

Предложено несколько эффективных источников летучих в холодных ловушках: взаимодействие солнечного ветра с реголитом, микрометеоритная бомбардировка, столкновения с Луной комет и астероидов, дегазация лунных недр. Каждый из них, по-видимому, мог, частично или полностью, обеспечить наполнение полярного резервуара. Их относительная роль, вероятно, может быть выявлена из ассоциаций с другими летучими компонентами и определения изотопного состава полярных летучих. Для дальнейшего прогресса необходимы, как минимум, исследования in situ, что планируется в рамках миссий «Луна-Глоб» и «Луна-Ресурс», а лучше с помощью доставки на Землю образцов из полярных областей Луны.

Двухступенчатая межконтинентальная ракета Р-7

 

Здесь уместно сопоставление первых ступеней модульных РН с классической ракетой Р-7, у которой двигатели центрального блока и боковых блоков практически идентичны. Но за счёт большего объема баков центрального блока

при одинаковой скорости расхода топлива боковые блоки опустошаются быстрее и сбрасываются. При этом реализуется принцип многоступенчатости, дающий значительный эффект по характеристической скорости выведения полезной нагрузки.

 

Но как реализовать принцип многоступенчатости при одинаковых унифицированных блоках?

 

Это можно сделать, если двигатели любого из УРМ будут иметь большие пределы регулирования тяги (от 0,4 до 1,2 значения номинала). В этом случае при полёте на активном участке траектории в какой-то момент времени двигатели центрального модуля могут быть переведены на режим пониженной тяги. При этом баки периферийных УРМ, двигатели которых работают на номинале, опустошаются быстрее, после чего сами периферийные модули сбрасываются, а двигатель центрального блока переходит на режим номинальной тяги и УРМ продолжает полёт до полной выработки топлива. Момент переключения тяги ЖРД центрального УРМ и её величина должны выбираться из условий максимальной эффективности, достигаемой при проведении полёта по этой схеме. Так можно реализовать принцип многоступенчатости.

 

Для максимальной унификации комплектующих узлов и агрегатов двигатели с большим диапазоном регулирования тяги должны устанавливаться на всех УРМ. Но использование таких двигателей резко снижает эффективность применения РН модульной конструкции. Это объясняется тем, что в настоящее время стоимость нерегулируемого двигателя составляет примерно 30-40% стоимости ракетного блока, а стоимость регулируемого — от 60 до 70%.

 

Если же требование регулирования тяги предъявлять лишь к двигателям, которые установлены на центральном блоке, а не к двигателям на боковых блоках (там большого регулирования не требуется), то это уже будут не идентичные блоки, потому что они снабжены разными двигателями. И для того чтобы достичь эффективности по общим параметрам полёта, необходимо просчитывать, что обойдётся дешевле: применение регулируемых двигателей или изготовление неодинаковых блоков.

 

Хотя производство регулируемых двигателей сравнительно дорого, без них при построении РН по модульной конструктивно-компоновочной схеме не обойтись.

 

Ракетный двигатель РД-180

 

Лётные испытания РН, оснащённых регулируемыми двигателями РД-180, показали, что повышение эффективности РН может быть достигнуто при регулировании тяги ЖРД на различных участках траектории полёта. Например, в прохождении РН максимума скоростного напора, при разделении ее частей. При этом снижаются нагрузки, действующие на РН, повышается точность управления и т.п. При проектировании РН появляется возможность учитывать снижение нагрузки и облегчать конструкцию агрегатов и самой РН, увеличивать коэффициент заполнения, то ее повышать эффективность конструкции РН. Таким образом, использование регулирования тяги ЖРД всех УРМ в конечном итоге повышает и эффективность средств выведения.

 

Существуют и другие пути оптимизации характеристик РН, строящихся по модульному принципу. Примером может служить применение схем пакета блоков с переливом топлива. В полёте горючее из боковых модулей переливается в центральный модуль. В конце работы двигателя боковых УРМ топливные баки центрального двигателя УРМ должны быть полностью заправлены топливом, чтобы он мог продолжать полёт. Исследования показывают, что наибольшую скорость в конце полёта связки УРМ на первой ступени РН обеспечивает именно использование схемы пакета блоков с переливом топлива. При заданной массе полезной нагрузки и при прочих равных условиях эффективность РН определяется скоростью. Чем больше скорость, которую РН может сообщить полезной нагрузке, тем выше эффективность РН.

 

В процессе развития концепции создания РН по модульной схеме возможно дальнейшее повышение эффективности РН. Оно осуществимо при разработке более точных методов расчёта оптимизации параметров, применении модульных схем на верхних ступенях РН, использовании более дешёвых ЖРД с меньшей степенью регулирования и т. п.

 

Однако следует признать, что с учетом всех факторов, всех «за» и «против» повышение эффективности РН с использованием систем выведения, созданных по модульному принципу, возможно на небольшую величину — всего на 15-20%.

 

И, хотя применение модульного принципа позволяет заметно снизить удельную стоимость выведения полезной нагрузки, перспективным всё-таки видится путь применения комбинированных средств выведения.

 

Ракет-носитель Delta IV Heavy на стартовой площадке

 

К созданию РН, построенных на модульном принципе, в настоящее время приступили Россия (РН семейства «Ангара»), США (РН Atlas 5HLV — фирма Lockheed Martin, Delta IV Heavy — фирма Boeing). К РН модульной конструкции с определённой долей условности можно отнести РН семейства Н-2А, разрабатываемого фирмой Mitsubishi для JAXA — японского космического ведомства.