Графическое изображение кислородного трубопровода на Южном полюсе Луны.
Программа "Артемида" намерена отправить людей на Луну впервые со времен миссий НАСА "Аполлон". Но у Артемиды есть более широкие возможности, чем просто высадить там людей, провести несколько научных экспериментов, собрать лунные камни, немного поиграть в гольф, а затем улететь. Цель состоит в том, чтобы установить постоянное присутствие.
Для этого потребуются ресурсы, и одним из этих важнейших ресурсов является кислород.
Доктор Питер А. Каррери был ученым НАСА на протяжении десятилетий и был убежденным сторонником полетов человека в космос. С 2021 года Каррери является главным научным сотрудником Lunar Resources, Inc. Lunar Resources предлагает новую концепцию для Artemis: кислородный трубопровод.
Постоянное присутствие человека на Марсе требует нескольких вещей, чтобы добиться успеха, и основа успеха построена на воде и кислороде. Южный полюс Луны содержит огромное количество первобытного водяного льда, намерзшего в кратерах региона, куда его никогда не достигает солнечный свет. Этот лед можно растопить и разделить на водород и кислород.
Изображение, показывающее распределение поверхностного льда на южном полюсе Луны (слева) и северном полюсе (справа), обнаруженное прибором NASA Moon Mineralogy Mapper.
Все, кто занимается лунной наукой, знают это, и устоявшаяся идея заключается в том, что лед будет обрабатываться на месте, а кислород будет помещаться в криогенные сосуды высокого давления, называемые дьюарами, и транспортироваться туда, где он необходим. Поскольку в экваториальных регионах больше всего солнечного света и солнечной энергии, именно там, вероятно, будут созданы лунные базы.
Но вместо того, чтобы разливать кислород по бутылкам и транспортировать его, что может усложниться, у Lunar Resources есть другая идея. Постройте кислородный трубопровод от ледяных отложений на южном полюсе или от места, где кислород извлекается из реголита, к объектам в другом месте на Луне. Эта идея привлекла внимание НАСА, и кислородный трубопровод на Южном полюсе Луны (LSPOP) является проектом первой фазы NIAC, инновационной передовой концептуальной программы НАСА.
“Мы предлагаем кислородный трубопровод Южного полюса Луны (L-SPoP), газообразный кислородный трубопровод на Южном полюсе Луны”, - пишет Каррери в пресс-релизе, объясняющем идею. “Лунный трубопровод никогда не разрабатывался и произведет революцию в операциях на поверхности Луны для программы ”Артемида" и снизит затраты и риски!"
Кислород имеет решающее значение. Мы нуждаемся в нем в местах обитания людей, в транспортных средствах и в любых системах жизнеобеспечения в любой точке Луны. Он также нужен нам в качестве окислителя для ракетного топлива. Транспортировка большого количества кислорода с южного полюса к экватору может быть обременительной и потребует специальных транспортных средств, резервуаров и оборудования. Конвейер исключил бы из процесса транспортные средства и другие ресурсы, включая рабочее время человека.
Усилия по пониманию, извлечению и использованию лунного кислорода включают в себя различные миссии и транспортные средства. Это изображение представляет собой авторскую концепцию завершенного проекта полярного исследовательского ровера НАСА, исследующего летучие вещества, или VIPER. VIPER получит крупный план расположения и концентрации льда и других ресурсов на Южном полюсе Луны, что значительно приблизит нас к конечной цели НАСА - долгосрочному присутствию на Луне, что позволит в конечном итоге исследовать Марс и за его пределами.
“Процесс перемещения этого кислорода на марсоходах более энергоемкий, чем процесс добычи, и считается САМЫМ дорогостоящим аспектом получения кислорода на месте для использования на Луне, учитывая большие расстояния, на которые район добычи ресурсов будет находиться от места обитания человека или завода по сжижению”, - пишет Каррери.
НАСА уже вложило значительные средства в добычу кислорода и воды. Некоторые попытки показывают, что мы могли бы получить достаточно кислорода из реголита. Но вода может поступать только из льда на полюсах, и имеет смысл получать кислород оттуда, поскольку часть воды все равно придется расщеплять, чтобы получить водород.
Трубопроводы на Земле - это проблема. Но только не на Луне. Для лунного кислородного трубопровода утечки не имеют значения. Они не загрязняют окружающую среду и не наносят никакого ущерба. Кислород просто улетучивается. Нет никаких сдвигов или изменений поверхности, которые могли бы нарушить работу трубопровода. Единственная потенциальная опасность - это удар.
Lunar Resources будет изучать различные идеи для своей концепции лунного трубопровода, но они начинают с 5-километрового трубопровода. “Наша начальная концепция заключается в том, чтобы проложить 5-километровый трубопровод для транспортировки газообразного кислорода от источника производства кислорода, например, нашего места электролиза расплавленного реголита (MRE), или любого другого источника, к установке для хранения / сжижения кислорода рядом с лунной базой”, - объясняет Каррери.
LSPOP будет изготавливаться по частям на поверхности Луны, а затем соединяться вместе длиной в пять километров. Трубопровод, вероятно, будет сделан из алюминия, которого много на поверхности Луны, особенно на южном полюсе. “Другие металлы на месте, которые также будут проанализированы для рассмотрения, включают железо и магний”, - пишет Каррери.
Поиск и извлечение кислорода из лунного льда будут включать в себя различные миссии в рамках этих усилий. На иллюстрации этого художника НАСА Лунный фонарный лазер сканирует затененный лунный кратер на наличие льда.
Трубопровод был бы долговечным, ремонтопригодным и эволюционирующим. Это также было бы дешевле, чем другие методы, хотя лунное производство все равно нуждалось бы в некоторой поддержке с Земли.
Lunar Resources утверждает, что трубопровод может быть построен роботизированным способом из металлов из лунного реголита, хотя все равно потребуется минимальное использование земных материалов. Его также можно отремонтировать роботизированным способом. По прогнозам НАСА, на начальном этапе "Артемиде" потребуется 10 000 кг кислорода в год, и LSPOP может доставить его со скоростью потока около 2 кг / час. Он нуждается в минимальной мощности в течение всего срока службы, был бы очень надежным, а его срок службы в лунных условиях превысил бы 10 лет.
Кислородный трубопровод Южного полюса Луны - это выбор первой фазы в программе NIAC. Это означает, что НАСА профинансирует 9-месячное исследование этой концепции. Это дает возможность изучить общую жизнеспособность и повысить уровень технологической готовности (TRL) LSPOP. После окончания первой фазы Lunar Resources может подать заявку на финансирование второй фазы, в рамках которой разрабатываются концепции на срок до двух лет.
Источник: сайт
Привет! Люблю космос и котиков. Буду публиковать статьи об этом, политики и так хватает. А может и еще о чем нибудь интересном.
