Запуску ракеты с Луны способствуют лунные аномалии
Размещение ракеты-носителя массы на Луне уже давно было мечтой энтузиастов освоения космоса. Это открыло бы множество возможностей для исследования нашей солнечной системы и возможности реальной жизни в космосе. Джерард О'Нил в своей работе о гигантских цилиндрах, которые теперь носят его имя, упомянул использование лунного движителя массы в качестве источника материала для их изготовления. Пока что нам еще предстоит увидеть такое инженерное чудо в реальном мире, но по мере того, как проводится все больше исследований по этой теме, кажется, что открывается все больше и больше возможных путей для его потенциальной реализации.
Одним из недавних вкладов в эту работу стало исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv Пеккой Янхуненом из Финского метеорологического института и компанией Aurora Propulsion Technologies, разработчиком двигательных установок космического базирования. Он подробно описывает, как мы можем использовать особенности лунной гравитации, чтобы с помощью движителя массы отправлять пассивные грузы на лунную орбиту, где они затем могут быть собраны активными, высокоэффективными системами и отправлены в другие точки Солнечной системы для обработки.
Аномалии в гравитационном поле Луны известны уже некоторое время. Как правило, разработчики миссий рассматривают их как помеху, которой следует избегать, поскольку они могут привести к ухудшению орбит спутников быстрее, чем ожидалось в соответствии с простыми моделями. Однако, по словам доктора Джанхунена, они также могут быть скорее подспорьем, чем помехой.
Типичные модели использования лунных движителей массы сосредоточены на активных или пассивных полезных грузах, отправляемых на окололунную орбиту. Для доставки активных полезных грузов туда, куда они направляются, требуется какая-либо бортовая двигательная установка. Следовательно, для этих полезных нагрузок требуются более активные технологии и какой-либо вид топлива, что уменьшает общее количество, доступное для использования в других частях Солнечной системы.
С другой стороны, пассивные полезные грузы, как правило, попадают в один из двух сценариев. Либо они совершают один оборот вокруг Луны примерно за один день, а затем сходят с орбиты обратно к лунной поверхности, либо попадают на сильно хаотизированную орбиту и, по сути, превращаются в лунный космический мусор. Ни одно из этих решений не было бы устойчивым при значительном перемещении массы с поверхности Луны.
Однако доктор Джанхунен, возможно, нашел решение. Он изучал известные лунные гравитационные аномалии, обнаруженные GRAIL. Этот спутник очень подробно отобразил гравитацию Луны и обнаружил несколько мест на лунной поверхности, где масс-драйвер потенциально мог бы вывести пассивную полезную нагрузку на орбиту продолжительностью до девяти дней.
Эти места расположены на склонах гор, и три из них находятся на той стороне лунной поверхности, которая обращена к Земле. Важно отметить, что все они имеют свои гравитационные особенности.
Большее время пребывания на орбите означало бы больше времени для активного буксира, чтобы захватить пассивный лунный груз и доставить его на станцию обработки, такую как космическая станция в точке L5 между Землей и Луной. Этот активный буксир мог бы быть многоразовым, иметь высокоэффективную электрическую двигательную установку, разработанную и построенную на Земле, и его нужно было бы запускать только один раз.
Все, что потребовалось бы для работы системы, - это массовый двигатель, который мог бы разогнать полезную нагрузку до скорости обращения вокруг Луны около 1,7 км/с. Это вполне в наших силах построить с использованием существующих технологий, но для этого потребовались бы огромные инженерные усилия, намного превосходящие все, что мы до сих пор создавали в космосе.
Однако каждое исследование, которое показывает потенциальную выгоду или снижение затрат от использования ресурсов нашего ближайшего соседа для расширения нашего присутствия в Солнечной системе, приближает нас на один шаг к тому, чтобы воплотить это в реальность.
