Инфографика. Колонизация луны.
Подробнее
Колонизация Луны Первый этап индустриализации космоса Космическая гонка XX века между США и СССР послужила хорошим стимулом для практического изучения Луны, однако первый шаг американского астронавта по её поверхности определил победителя, и лунные амбиции стремительно угасли. Новый виток этой гонки был запущен уже в XXI веке, когда Китай в 2007 году озвучил свои планы по колонизации Луны к 2050 году. Вслед за ним лунные программы запустили и другие космические державы. Россия рассчитывает развернуть лунные поселения к 2050 году. Колонизация Луны открывает большие перспективы для нашей цивилизации: добыча полезных ископаемых, создание лунной системы энергоснабжения Земли, строительство обсерватории в условиях отсутствия атмосферы и полеты к ранее недоступным объектам Солнечной системы Важнейшие лунные миссии и открытия У Луны установлено отсутствие Луна-1 Ф 2 янваоя 19^9 значительного магнитного поля • янваРя 1959 Аппарат достиг поверхности Луны. Луна-2 * 12 сентябпя провел измерение солнечного ветра сентября 1959 Впервые получены изображения обратной стороны Луны Впервые доставил людей на орбиту Луны Луна-3 ♦ 4 октября 1959 Apollo-8 Ф 21 декабря 1968 F* ft АроШ>-11 f «-»—»б, ш по ее поверхности • Аппарат впервые самостоятельно доставил лунный грунт на Землю Доставка первого лунохода и его успешные испытания Луна-16 • 12 сентября 1970 Луна-17 ♦ 10 ноября 1970 12 ■ Лт человек побывало на Луне за всю историю космической гонки между США и СССР Шестая и последняя в XX веке высадка людей на Луну Apollo-17 В ходе послеполетного анализа Луна-24 получено убедительное доказательство наличия на Луне воды 7 декабря 1972 • 9 августа 1976 Зонд подтвердил гипотезу Clementine о наличии воды на полюсах Луны 25 января 1994 После высадки американских астронавтов на Луне заочное состязание между США и СССР под названием «лунная гонка» фактически закончилось, многие лунные проекты были заморожены Испытания оптической связи -мировой рекорд в скорости передачи данных в 622 Мб/с Lunar Atmosphere f октябрь 2013 and Dust j Environment j Explorer (LADEE) Первый этап 0 0человек Автоматическая лунная база* Подготовительный этап продолжается девять лет и включает исследование Луны космическими аппаратами, выбор места строительства будущей обитаемой базы. Автоматическая база, управляемая с Земли, проведет доскональную разведку окружающей среды и экспериментальную разработку местных ресурсов Аппараты для лунной разведки и автоматической базы КА «Луна-25» Изучение южных полярных районов и грунта КА «Луна-26» Исследовательская работа на орбите КА «Луна-27» Отбор проб грунта бурильной установкой КА «Луна-28» Доставка добытого из полярных областей грунта на Землю КА «Луна-29» Доставка большого автоматического лунохода Автоматический луноход Монтажные и транспортные работы на базе ß\ Солнечная батарея Энергообеспечение лунной базы Выбор места для лунной базы Наиболее удобными для базирования являются полярные области и экватор. На полюсах температурные условия и освещенность постоянны, а приэкваториальная зона обеспечивает транспортные операции Луна - орбита с минимальными затратами. Вращение Луны вокруг своей оси может затруднить экстренный вылет из средних широт Вблизи Северного полюса расположен «вечный пик света», постоянно освещенный Солнцем Экватор удобен для экстренного отлета на Землю На Южном полюсе обнаружен лёд -потенциальный источник воды Изменение плотности лунного грунта - реголита ..........*По данным проекта лунных баз. разработанного PKK «Энерия» Зй-печать для строительства Глубина, см Плотность, г/м1 15 30 60 1.50 1.58 1.74 Проблемы при развертывании лунной базы © © Радиация На Луне нет атмосферы, защищающей от потока протонов и других частиц, образующегося в результате солнечных вспышек, а также от агрессивного рентгеновского излучения Метеориты В условиях отсутствующей атмосферы метеориты достигают поверхности Луны чаще и могут привести к значительным разрушениям Перепады температуры Максимальная дневная температура на поверхности Луны может достигать +130°, а минимальная ночная --150° Лунная пыль Не сглаженные эрозией частицы пыли имеют острые края, и поэтому обладают абразивными свойствами. Проникая повсюду, пыль очень быстро изнашивает механизмы Человеческий организм Ограниченность запасов вынуждает экипаж экономить воздух и воду, а работа в непривычных условиях измененной силы тяжести оказывает влияние на все системы организма на Земле сутки = 24 часа Потребности (в сутки) ?! Еда 1,1кг Г Кислороя 0,86 кг ОВояа' 1Ал * в т.ч. приготовление пищи, стирка, душ Тяготение Европейское космическое агентство (ЕКА) доказало возможность использования на Луне ЗО-принтеров для строительства лунной базы. В качестве основного материала выступает реголит и добываемые из него минералы. Стенки блоков будущей лунной базы имеют ячеистую структуру, напоминающую строение костей птиц, что обеспечивает более высокую прочность и распределение давления. Идея принадлежит архитектурному бюро Foster > Partners, которое заявляет, что принтер может создавать как минимум одно здание в неделю 03 человека Второй этап Обитаемая лунная база Затри года разворачивается лунная база минимальной конфигурации которая должна обеспечить проживание и работу космонавтов на Луне на протяжении нескольких месяцев ^ Командно-жилой модуль Размещение экипажа, управление базой и объектами лунной инфраструктуры Научно-исследовательский модуль Размещение научного оборудования и проведение научных экспериментов ф Складской модуль Хранение расходных материалов, запасов питания, объектов жизнеобеспечения и т.п. ф Ядерная энергоустановка Для энергоснабжения лунной базы (на раннем этапе развертывания базы планируется использовать энергомодули на основе солнечных батарей) ^ Луноход На базе самоходного универсального шасси можно собирать луноходы различного назначения: пилотируемый, транспортногрузовой и рабочий Потребности (в сутки) fl Еяа 1,1кг Кислород 0,86 кг щ Вояа 2л 0,16| 30 см 190 см человек Третий этап 016 Расширение обитаемой лунной базы В течение 3-5 лет лунная база расширяется за счет новых модулей, которые решают основные проблемы долговременного пребывания человека на Луне, а также обеспечивают переход к замкнутой системе функционирования на местных ресурах. Начинается создание и отработка технологий производства конструкционных материалов кислорода и ракетного топлива £ Противорадиационное укрытие из реголита Обеспечивает постоянное длительное пребывание экипажа. Представляет собой траншею нужной глубины с перекрытиями, засыпанными слоем грунта толщиной не менее 2 м О РаДиатоР системы терморегулирования ф Мастерская Ремонт оборудования модулей и других объектов лунной инфраструктуры ^ Медико-биологический модуль Выполнение экипажем комплекса физических упражнений. использование средств предотвращения неблагоприятного воздействия пониженной силы тяжести Санитарно-гигиенический модуль Душ, сауна, стиральное оборудование и т.п. Витаминная оранжерея Производство продуктов питания для экипажа © © Лунный выходной скафандр Регенерационная система лунной базы Потребление (кг/сут) fl 1»1еда If 0,86 кислород * 2,0 вода 0.18 Увлажнение воздуха Уникальная схема входа в скафандр позволяет упростить процесс его надевания. На Луне космонавты будут передвигаться в том числе по наклонным поверхностям, поэтому в лунном (планетарном) скафандре планируют расширить подвижность нижней части корпуса и ног: в пояс собираются добавить шарнир для наклонов вперед, в нижней части - бедренные и голеностопные шарниры. Коленный шарнир может быть переработан для удобства подъема после падений Выделение (кг/сут) о 1,5 пот Регенерация воды (кг/сут) ®1.5 из влаги урина 1.2 * m U,U фекалии $>Ш $> 0,15 из урины « 0,96 со: из фекалий : 0.12 остаток урины j 0.15 сухая масса 10.35 СО, j 0.22 СН4 : 0.08 пары воды щ Регенерация кислорода 2.73 ♦ Отходы 0.55 Четвертый этап Лунное поселение 0200 человек За 3 5 лет создаются развитая жилая, научная и промышленная инфраструктуры на поверхности Луны, способные не только обеспечивать себя самостоятельно, но и снабжать Землю лунными ресурсами. Поселение разделено по функциональным признакам на зоны. Они разнесены на расстояние 3-5 км с целью обеспечения жизнестойкости, взрыво- и пылебезопасности 0 Жилая зона Жилые модули, помещения общего назначения, оранжерея ферма, службы связи, лаборатории Адаптационно-реабилитационный центр Ландшафтный парк ф Космодром Стартово-посадочный комплекс и площадка, ангары базирования передвижной техники, центр управления полетами и т.п. ф Зона добычи Карьер, автоматические добывающие агрегаты ¡ 3 Производственная зона Заводы и службы по ремонту и эксплуатации технических средств базы ^ Энергетическая зона Энергоустановки с преобразователями и накопителями энергии, линии электропередач, солнечные электростанции Транспортные магистрали Канатные или монорельсовые дороги между зонами ф Обсерватория Радиоантенна, оптический телескоп и другая астрофизическая аппаратура 0 с Я U X 1 ф «4 а ф с; 05-10 млн тонн гелия-3 находится на поверхности Луны. В атмосфере Земли этого изотопа гораздо меньше - 0,035 млн тонн Термоядерная реакция с использованием сверхтяжелого водорода Тяжелый водород (дейтерий) Стабильный гелий-4 i Sil — О О <г r\j\s\r^+ Энергия 17,6 МэВ Сверхтяжелый водород (тритий) Нейтрон (нейтронная радиация) Термоядерная реакция с использованием гелия-3 Тяжелый водород (дейтерий) Стабильный гелий-4 А <*> r\S\J\S^+ Энергия 18,4 МэВ Г елий-3 Протон Процесс добычи гелия-3 Промышленное производство Лунное производство основано на добыче необходимых веществ из лунного фунта - реголита - и синтезировании из них различных материалов. Реголит - это темно-серая пыль из обломков изверженных пород, минералов, стекла и метеоритов. Частицы грунта обладают высокой слипаемостъю.так как не имеют окисной пленки на поверх ности и сильно электризуются Состав реголита ■ 42 Кислород ■ 21 I Кремний И 13 Железо ■ 8 Кальций ■ 7 Алюминий ■ 6 Магний - т ■ и Другое Кремний Железо Кальций Кислород Стекло (®) Стекловолокно ■^ Керамика Гелий-3 Магний Металлы Лунный энергетический пояс Японские инженеры компании Shimizu Согр предлагают построить гигантскую солнечную батарею вдоль лунного экватора, который подвергается мощному воздействию Солнца. Собранная солнечная энергия будет передаваться в виде микроволн и лазерных лучей на Землю, а потом преобразовываться в электричество. Для строи тельства батареи планируется использовать исключительно лунные ресурсы. По оценкам экспертов, она сможет поставлять количество энергии, сопоставимое с работой примерно десяти ядерных реакторов Микроволновое излучение Лазерное излучение Солнечное излучение Луна Земля длина 11 ООО км ширина 400 км Сбор реголита лунным комбайном Десорбция гелия путем нагрева Доставка гелия-3 на Землю для сжигания в термоядерном реакторе газделение изотопов гелия-4 и гелия-3 Энергоэффективность* разных видов топлива Гелий-3 ■ермоядернзя реакция ядерная реакция Уголь горение * Отношение полученной энергии к энергии, затраченной на добычу и доставку топлива Источники: «Луна - шаг к технологиям освоения Солнечной системы». М.: РКК 'Энергия*. 2011.. fosteranapartners.com. shlmz.co.Jp •Люди будут летать в космос по профсоюзным путевкам» С. Королев
длиннопост,инфографика,луна,космос,планы,космонавтика,песочница
Еще на тему
0.3
0.0
