Как лучше всего построить посадочные площадки на Луне
В ближайшем будущем НАСА, Европейское космическое агентство (ЕКА), Китай и Роскосмос планируют полеты на Луну с экипажем. Это будет первая прогулка астронавтов по поверхности Луны со времен Аполлона. Но, в отличие от «гонки на Луну», цель этих программ не в том, чтобы добраться туда первым и провести лишь несколько экспериментов. Это означает создание мест обитания на поверхности и на орбите, которые могут использоваться сменяемыми экипажами. В то время как НАСА и другие космические агентства намерены максимально использовать местные ресурсы — процесс, известный как использование ресурсов на месте (ISRU), — создание лунных баз по-прежнему потребует доставки с Земли большого количества материалов и оборудования. В недавнем исследовании Филип Метцгер и Грег Отри рассмотрели стоимость и энергопотребление строительства посадочных площадок на лунной поверхности. Рассмотрев различные методы строительства, они определили, что сочетание аддитивного производства и заливки полимера является наиболее эффективным и экономичным средством.
Филип Мецгер — научный сотрудник Флоридского космического института (FSI) Университета Центральной Флориды (UCF), бывший старший физик-исследователь Космического центра Кеннеди НАСА (KSC) и соучредитель KSC Swamp Works. Грег Отри — клинический профессор космического лидерства, политики и бизнеса в Школе глобального управления Thunderbird Университета штата Аризона (ASU) и председатель Рабочей группы по безопасности Консультативного комитета по космическим перевозкам (COMSTAC) Федерального управления гражданской авиации (США). ФАС). В своем исследовании Мецгер и Отри изучили различные методы строительства посадочных площадок на лунной поверхности. Каждый метод оценивался на основе трех основных факторов: необходимости доставки большого количества массы с Земли, уровня потребления энергии на лунной поверхности и времени, необходимого для завершения строительства. Каждый из этих факторов вносит свой вклад (прямо или косвенно) в общую стоимость лунной деятельности.
Среди своих выводов Мецгер и Отри определили, что две переменные являются наиболее важными при оценке методов строительства в космосе: транспортные расходы и задержки, связанные с процессом строительства. Как Мецгер объяснил Universe Today по электронной почте: «Я был удивлен, что сложность и надежность процесса строительства не играли большей роли. Сложная система потребует примерно на 50% больше первоначальных инвестиций, чтобы сделать ее такой же надежной, как более простые методы, и звучит увеличение стоимости на 50%». как много, но по сравнению со стоимостью лунной транспортировки и потерей ценности, если вы откладываете выполнение работ на Луне, оказывается, что увеличение стоимости разработки на 50% совершенно не имеет значения.
«Поэтому, если вы изобретаете более сложный метод работы, и этот метод быстрее и имеет меньшую массу, чем предыдущие методы, тогда он того стоит. Это идет вразрез с нашей естественной склонностью космических технологов. Мы думаем, что проще делать вещи, и мы думаем, что когда мы работаем далеко на Луне, еще более важно сохранять простоту. Но когда мы смотрим на это с экономической точки зрения, это чувство оказывается неверным. операции, более высокие технологии стоят больших первоначальных инвестиций». Кроме того, они обнаружили, что толщина площадок, тепловая среда (которая различается между внутренней и внешней площадкой) и частота запуска лунной программы также были важными факторами в установлении практических ограничений на время строительства. Короче говоря, экономическая эффективность каждого метода сводится к стоимости за килограмм запуска полезной нагрузки и скорости строительства. Они рассмотрели несколько вариантов, основанных на потребностях в энергии и на том, как они будут меняться в зависимости от тепловой среды.
В частности, были рассмотрены последние инновации в аддитивном производстве (3D-печать) и ISRU, которые уже много лет являются предметом исследований НАСА и ЕКА. При адаптации к лунной поверхности методы включают нагрев реголита микроволнами для создания расплавленной керамики (также известной как «спекание»), которая затем распечатывается и затвердевает при контакте с безвоздушной лунной средой, или добавление к реголиту связующего вещества (например, цемента). или полимер) для изготовления лунаркрета. «Некоторые методы требуют огромного количества энергии, что требует тяжелых энергетических систем на Луне. Другие методы требуют много тонн связующего, доставленного с Земли с большими затратами. Тем не менее, другие — очень, очень медленные процессы. сравнивать друг с другом, когда мы смотрим на это с экономической точки зрения.
«Мы перевели все в реальную стоимость: стоимость транспортировки массы с Земли, стоимость энергии, доставленной на Луну, потерю экономической ценности, если мы будем долго строить. методы обеспечивают наилучшую ценность для лунных операций». Они обнаружили, что микроволновое спекание обеспечивает наилучшее сочетание низкой массы и высокой скорости по сравнению с другими методами. Особенно это касалось строительства внутренней, высокотемпературной зоны лунной посадочной площадки (там, где происходят взлеты и посадки ракет). Этот метод также является наиболее выгодным для строительства внешней низкотемпературной зоны, если и когда транспортные расходы высоки.
Однако в случае, если транспортные расходы на поверхность Луны удастся удержать на уровне 110 долларов за кг (около 50 долларов за фунт), наиболее рентабельным методом будет переход на инфузию полимеров. Они также подготовили оценки общей стоимости строительства базового лагеря Артемиды (229 миллионов долларов) — наземной среды обитания, которую НАСА намеревается построить вокруг бассейна Южный полюс — Эйткен. Они были основаны на оговорке о том, что транспортные расходы снизятся с их нынешнего уровня в 1 миллион долларов за кг (454 545 долларов за фунт) до 300 000 долларов за кг (~ 136 360 долларов за фунт).
Метцгер сказал: «Мы обнаружили, что стоимость строительства посадочной площадки в рамках программы НАСА «Артемида» вполне доступна — примерно такая же стоимость, как у космического корабля класса «Дискавери» (300 миллионов долларов). Это крошечная стоимость по сравнению со многими другими элементами космического корабля. Программа пилотируемых космических полетов. За эти деньги программа создаст первый постоянный объект, построенный в другом мире, а также доставит строительных роботов на Луну, чтобы они могли начать выполнять другие задачи, такие как строительство жилья для людей».
Эти оценки снижаются до 130 миллионов долларов, если транспортные расходы могут быть дополнительно снижены до 100 000 долларов за кг (45 455 долларов за фунт) или до 47 миллионов долларов, если они упадут ниже 10 000 долларов за кг (4545 долларов за фунт). В конечном счете, Мецгер и Отри продемонстрировали, что лунную базу можно построить по доступной цене, а цена будет зависеть от того, в какой степени затраты на запуск продолжат снижаться в ближайшие годы. Эти выводы имеют особое значение, учитывая количество космических агентств, стремящихся построить аванпосты в бассейне Южный полюс и Эйткен в этом и следующем десятилетии.
В дополнение к базовому лагерю Артемиды ЕКА планирует создать постоянную базу, известную как Международная лунная деревня. Как духовный преемник Международной космической станции (МКС), эта база будет принимать сменяющиеся экипажи астронавтов, длительные пребывания и научные операции на Луне. Не так давно представители китайской и российской космических программ собрались вместе, чтобы объявить об общем видении лунной базы — Международной станции исследования Луны (ILRS).
В преддверии грядущей эры исследования Луны НАСА и другие космические агентства продолжают исследовать технологии, которые позволят осуществлять рентабельное строительство на Луне. Это включает в себя производственный процесс ISRU, известный как система адаптивной модификации Regolith (RAM), впервые разработанный исследователями из Техасского университета A&M. Этот процесс направлен на создание инфраструктуры на ранней стадии, которая облегчит транспортировку оборудования для агломерации или полимеризации.
Компания Masten Space Systems при поддержке Института передовых концепций (NIAC), Honeybee Robotics, Texas A&M и Университета Центральной Флориды (UCF) разрабатывает концепцию лунного спускаемого аппарата. Эта концепция включает в себя процесс, известный как метод распыления глинозема в полете (FAST), при котором посадочный модуль впрыскивает частицы алюминия в сопла своих посадочных двигателей, чтобы создать собственную посадочную площадку, что также смягчает проблему выброса лунной пыли.
В этом и следующем десятилетии человечество вернется на Луну, на этот раз, чтобы остаться. Не только несколько космических агентств отправят астронавтов, но и коммерческие партнеры будут привлечены для предоставления услуг по транспортировке полезной нагрузки и экипажа. Лунные туристы и даже поселенцы могут в конечном итоге последовать за ними, что приведет к постоянному присутствию людей и первому поколению «лунитов» (или «психов»). Эти многонациональные усилия способствуют инновациям во многих секторах и приводят к приложениям для жизни здесь, на Земле. В конце концов, если мы собираемся гарантировать, что люди смогут преодолеть экологическую проблему, с которой мы сталкиваемся на Земле, и жить в космосе, мы должны быть изобретательными.
Источник
Последние аномальные новости

В Млечном Пути есть четыре враждебных цивилизации

Вертолет армии США столкнулся с тремя НЛО

Джек Потрошитель и охота на привидений

Женщина разбогатела благодаря своей 60-кг груди

Загадочное убийство Бенджамина Натана

Загадочные увечья крупного рогатого скота

Инопланетян скоро обнаружат на Марсе

Ментальные недуги и природа человека

Показали настоящую квантовую телепортацию

Правительство США контролирует погоду

Природа в Курумкане обладает сверхъестественной силой

Сибирские мегалиты

Слизняк и закрытая дверь на Марсе

Таинственная связь между совами и феноменом НЛО

Тайны Древнего Египта

Тёмное вещество будет искать российско-итальянский ИИ

Теоретики предсказали самоостановку света

Четыре вида Мультивселенной. В какой из них находимся мы

Что правда, а что - ложь в шоу Битва экстрасенсов

Экзопланеты, экзолуны и экзокометы

Аннунаки посещали Землю для добычи золота

Ануннаки и золотое рубиновое стекло

Большие загадочные кошки сняты на камеру по всей Великобритании

Внеземные цивилизации могут колонизировать галактику без звездолетов

ГМ-продукты появятся на полках супермаркетов

Гномы в Древнем Египте

Жуткий остров призраков Повелья

Загадочные магнитные волны во внешнем ядре Земли

Затонувший город Бога Кришны

ИИ помогает в идентификации астрономических объектов

Использование экстраординарных чисел в физике для объяснения тайн Вселенной

Как мы будем находить экзопланеты с океанами

Колдуны пробрались на кладбище и похитили голову полицейского

Кремль не стал комментировать пророчество Жириновского

Мужчина вернул в библиотеку взятую 40 лет назад книгу

НЛО заметили в кратере на Луне

Обнаружили новый тип массивных черных дыр

Определен вызывающий врожденные аномалии ген

Почему мы не обнаружили коорбитальные экзопланеты

Предсказания Никола Тесла о будущем

Пришельцы на летающих тарелках в преданиях индейцев

Ребенок родился с постоянной улыбкой на лице

Робот-художник Ай-Да создала жуткий портрет Елизаветы II

Сверхмассивные черные дыры обнаружили в умирающих галактиках

Спектрографы телескопа Уэбба будут тренировать на двух экзопланетах

Тайный вход в Сфинксе ведет в камеру древних фараонов

Ужасающий шотландский серый человек

Файлы ФБР. Увечья крупного рогатого скота и животных

Флотилия НЛО замечена над Чикаго

Хроновизор - машина времени Ватикана

Акулы доказывают существование Бермудского треугольника

Безошибочные квантовые вычисления становятся реальностью

Догмена сняла камера наблюдения техасского зоопарка

Долгожители сыграли свадьбу после 60 лет совместной жизни

Женщина более 30 лет притворялась мужчиной

Жители Бурятии рассказали о полтергейсте в супермаркетах

Житель Японии превратился в собаку

Загадочные магнитные волны обнаружили в ядре Земли

ИИ изобретает собственную культуру и передает ее людям

История женщины с лицом свиньи

Мальчик проснулся и увидел грызущего его ногу медведя

Мертвый кот вернулся домой

Миром правят воля и разум человека, а не тайные силы

Непальца признали самым низкорослым подростком

НЛО замечен возле шаттла Эндевор

Парень женился на 77-летней девушке

Поймали гигантского марлина весом 621 кг

Получен первый сертификат для оказания услуг аэротакси

Почему американцы выбрали НЛО в качестве новых врагов

Почему Марс высох

Пришельцы, мертвец и вечный разум творения

Пыльные вихри объясняют постоянную дымку на Марсе

Робот-краб, который меньше блохи

Рыбаки поймали огромного черного панцирника

Странный правительственный эксперимент по управлению разумом

США сняло клеймо маргинальности с темы НЛО

Феномен человека-мотылька и его связь с путешествиями во времени

Черные машины жутких людей в черном

Чтобы погубить бабочку-монарха достаточно смартфона

Энергетическая сущность замечена в Германии

Как быстро выйти из запоя

Белая сфера замечена над Алабамой

Буддийские монахи заживо себя мумифицируют

Бургеры действительно вкуснее с огурцами

Диспетчеры НАСА и астронавты разговаривают об НЛО

Древние пирамиды нашли в Амазонии

Женщина решила причесаться и нашла нож в голове

Затерянный подземный город под Гранд-Каньоном

Звезды тяжелее, чем мы думали

ИИ раскрыл математику, лежащую в основе поиска экзопланет

Каковы шансы, что нас посетили инопланетяне

Курица несет яйца в форме кешью

Мертвый ребенок ожил в могиле

Мужчина нашел возле дома инопланетный предмет

Научно-фантастический фильм 'НЛО Швеции'

Обнародован документ о столкновении авианосца Кирсардж с НЛО

Огненную радугу заметили в небе над Краснодарским краем

Правительство США скрывает существование НЛО

Предсказания русского Нострадамуса сбываются

Представители Министерства обороны США обнародовали кадры НЛО

Приватный браузер DuckDuckGo уличили в сливе данных пользователей

Самопожирание цивилизаций или вариант Циолковского

Солнечный парус может вывести науку на новый уровень

США обвинили Россию в использовании инопланетян

Таинственное крылатое существо, но это не человек-мотылек

Три необъяснимых близких столкновения с инопланетянами

Тяжелобольной ребенок внезапно выздоровел

У правительства США есть обломки с места крушения НЛО

Чупакабра - внеземное существо

Электронный мозг будет на порядки лучше существующих

Я видел больше НЛО, чем могу сосчитать

Ванга предсказала нехватку воды и новые болезни

Героиня шоу Битва экстрасенсов назвала участников артистами

ГМ-помидоры могут стать новым источником витамина D

Девушка вышла замуж за мужчину на 30 лет старше

Дело об НЛО в Розуэлле

Древние экскременты пролили свет на историю строительства Стоунхенджа

Женщина много лет прожила с двумя влагалищами, не зная об этом

Забудьте о Марсе, когда люди полетят на Сатурн

Запретная история ануннаков - 1

Запретная история ануннаков - 2

Когда люди вступят в контакт с самыми могущественными инопланетянами

Компания Lonestar планирует перенести все знания человечества на Луну

Конспирологи связали вакцину AstraZeneca со вспышкой оспы обезьян

ЛСД, секретные агенты, монстры и заговор

Мужчина впервые женился в 95 лет

Мужчина поймал щуку весом в 14 кг

НАСА будет заправлять и ремонтировать спутники на орбите

Огромный астероид пролетит мимо Земли

Пилот Мантелл разбился во время погони за НЛО

Почему галки громко кричат по утрам

Родившийся без челюсти мужчина женился

С нашей Вселенной происходит что-то странное

Свидетели ранней Солнечной системы

Стейк из лаборатории скоро появится на вашей тарелке

Тайна Зоны 51. Русские НЛО пугают американцев

Таинственные города-призраки

Уфолог назвал слушания по НЛО новым этапом в их изучении

Хакасский Стоунхендж

Черный гуманоид из Торонто

Ядерные изомеры и их тайны

Бетон. Самые важные свойства

Новогодние подарки в мягкой игрушке

Близкие экзопланеты найдут с помощью астрометрии

Высокоскоростной НЛО сняли с дрона

Десятилетние споры о химическом составе Солнца

Загадочный червь Лэмбтона

Земля является гибридной планетой

Инопланетный город найден в центре океана

Инопланетяне могут существовать, но только в далекой-далекой галактике

Когда человеческий разум может создавать монстров

Люди в черном и их странная неспособность есть

Моделирование предсказывает загадочные биологические процессы

Мужчины больше верят в заговоры, а женщины - в мистицизм

На Земле существовала давно потерянная материнская цивилизация

НАСА нашло таинственный дверной проем на Марсе

НЛО замечен над Сиэтлом

Скрижаль Шамаша доказательство передовой древней технологии

Существует ли секретная технология антигравитации

США и Япония планируют высадку на Луну

Таинственная планета нарушила орбиты газовых гигантов

Что показал нам Пентагон

Экзопланеты у двойных звезд могут быть обитаемы

База данных военных по НЛО теперь содержит 400 инцидентов

Британцы вступают в сексуальные контакты с инопланетянами

Дверь на Марсе имеет естественное происхождение

Древнейший в мире искусственный глаз

Древняя инопланетная технология обнаружена в Сибири

За пределами нашей реальности существует еще одна реальность

Загадочная Сумка Богов

Загадочные места России. Гора Пидан

Загадочные места России. Остров Ольхон, мыс Кобылья Голова

Загадочные места России. Туимский провал и озеро Шира

Загадочные места России. Чертово городище

Замаскированный НЛО замечен над Каиром

Инопланетяне могут вторгнуться на Землю в ближайшие пять лет

История об инопланетной машине скорой помощи

Как загадать желание под цветущим деревом

Каменный смартфон найден в США

Киборги заменят людей и построят собственную цивилизацию

Китай запустит станцию для добычи грунта с астероида

Конгрессмен заявил, что США нашли обломки НЛО

Кролики-убийцы наводили ужас в средневековье

Мегаплатанос. Греческий Розуэлл

На брифинге Конгресса США по НЛО не хватает откровенности

Неразгаданная тайна НЛО в Новой Зеландии

Подписка на новости
Наверх