Луна - база для освоения космоса
В последнее время много говорят о лунных базах. Их уже проектируют, и некоторые рендеры, в частности NASA, хорошо известны.
Но лунная база нужна вовсе не для экспериментов. Луна — это огромное ресурсное пространство, обладающее колоссальным преимуществом по сравнению с Землей — значительно меньшей гравитацией и, как следствие, неглубоким гравитационным колодцем. С Луны намного легче забрасывать грузы и оборудование в открытый космос.
С учетом этого в компании United Launch Alliance проектируют так называемую Railroad — «межлунную железную дорогу».
Тысячи килограмм топлива ради десятков килограмм груза. Чтобы запустить Starship на Марс, необходимо сделать несколько запусков Starship с Земли, чтобы он вынес на орбиту все необходимое. Это крайне неэффективно и бессмысленно, особенно если это простые виды грузов.
Для освоения космоса нужен металл (как основа строительства), топливо для полетов (вода, водород), кислород, какие-то минеральные ресурсы. Все эти грузы крайне дороги, если уводить их с Земли. Но все это есть на Луне и в космосе . . .
Полезные икопаемые на Луне
На Луне много привычных нам металлов, включая титан и железо. Это строительные материалы, которые помогут создать на орбите Земли базовые конструкции космических станций и миссий к дальним планетам. Немало и редких элементов, таких как иридий, который попадает на Землю с метеоритами и находит применение в двигателестроении.
Для получения этих ресурсов в ближайшие 15–25 лет понадобится так называемая трансферная станция на орбите Луны, а также базовая станция на ее поверхности — для проведения ремонтных работ и других функций.
Уже сейчас крупнейшие мировые компании проектируют роботов, которые смогут быстро и дешево построить базу на Луне. Один из таких проектов развивают в России — на базе Самарского университета. Здесь создают 3D-принтер, способный печатать в лунных условиях. Но таким проектам еще предстоит длительный этап тестирования.
Теория питания систем для Луны
Полный экипаж международной космической станции составляет шесть человек, и её солнечные панели генерируют от 75 до 90 кВт мощности. Этого хватает на работу всех систем — жизнеобеспечения, научного оборудования, рециркуляции воды и т.д. У лунной колонии, в зависимости от количества обитателей и поставленных перед ними задач, количество вырабатываемой энергии наверняка должно быть больше. Естественно, здесь тоже можно использовать панели.
Более надёжной альтернативой являются ядерные реакторы. В последние годы наблюдается прогресс в разработке компактных реакторов деления. Проблема тут в том, что даже самый миниатюрный из них будет весить несколько тонн, и доставить его с Земли будет весьма непросто. Есть и ещё одна возможность — радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Они производят энергию, пользуясь разностью температур между горячим радиоактивным материалом и холодной внешней средой.
Еда и вода на Луне
Очевидно, что обитатели лунной базы будут придерживаться преимущественно растительной диеты. Мясо и другие продукты придётся возить с Земли, так как полноценное сельское хозяйство со всей его инфраструктурой в космосе организовать, вероятнее всего, нереально. Но что-то здесь выращивать всё же можно. Согласно недавним исследованиям, помидоры и пшеница прижиться на Луне могут. Но для этого потребуются значительные площади. Проблемой может стать недостаток в лунной почве азота, который необходим для роста растений. Также в ней высокий уровень таких металлов, как алюминий и хром, которые могут оказаться токсичными для флоры. В какой-то степени преодолеть трудности может гидропоника – выращивание растений под светодиодными лампами в воде, а не в почве. Этого вполне можно добиться в закрытом помещении. Недостатком этого способа является необходимость большого количества воды. Впрочем, она, как выяснилось, на Луне всё-таки есть — особенно много её в районе полюсов.
