Система добычи полезных ископаемых, разработанная для разработки ресурсов Луны

В ближайшие годы США, Китай и Россия планируют начать активные программы по исследованию Луны, включая высадку людей, а также строительство лунной базы.

Первые миссии будут использовать только ресурсы с Земли, но крупномасштабное исследование Луны потребует частых и дорогостоящих миссий снабжения, поэтому космические агентства и частные компании работают над созданием технологий для извлечения полезных ресурсов из лунной почвы.

Все, что вам нужно знать о том, как добывать лед и воду прямо на Луне

1. Основная цель разработчиков будущих лунных миссий — это водяной лед, который, согласно последним исследованиям, находится прямо на поверхности в полярных регионах Луны. Воду можно использовать как для поддержания жизни космонавтов (в ее первоначальном виде и в виде кислорода, полученного путем электролиза воды), так и для создания топливной пары кислород-водород для реактивных двигателей.

2. В конце 2020 года НАСА объявило конкурс на создание технологий извлечения воды изо льда на Луне и демонстрацию их работы. Площадка соревнований будет расположена в 11 км от Южного полюса и разделена на две зоны: посадочную и производственную.

3. Транспортные средства участников конкурса должны будут приземлиться на посадочной площадке площадью 98 тысяч квадратных метров. В зоне приземления НАСА разместит 10-киловаттную электростанцию, которую смогут использовать участники. По всей видимости, речь идет о ядерном реакторе, который агентство успешно испытало в 2018 году. НАСА также предоставит возможность доставлять энергию от реактора на расстояние до четырех километров, но пока не ясно, как именно.

4. Зона добычи будет расположена в 3,27 километрах от зоны приземления, а НАСА установит аппарат для извлечения воды из реголита в 200 метрах от нее. При этом участники также могут использовать свой аппарат для обработки реголита.

5. После обработки так или иначе устройства участников должны будут доставить полученную воду к месту приземления. Всего каждая команда должна будет доставить 10 тонн воды.

6. Masten Space Systems объединилась с Honeybee Robotics и Lunar Outpost, чтобы разработать оригинальный метод извлечения воды посредством конкурса. Миссия команды будет состоять из двух транспортных средств: посадочного модуля с плавильным аппаратом и резервуарами для хранения воды и марсохода, который будет добывать этот лед. После приземления восьмиколесный вездеход выйдет из посадочного модуля и направится в район добычи.

7. Для извлечения льда с поверхности Луны в центре будет установлен реактивный двигатель со складывающимися стенками сопла, который будет опускаться на землю для создания условно герметичной камеры. После этого устройство активирует двигатель импульсами в полсекунды, в течение которых лунный грунт поднимется в воздух. Разработчики планируют создать котлованы глубиной до двух метров.

8. После того, как почва будет поднята струей, марсоход засасывает полученную суспензию в устройство фракционирования. Он использует несколько методов разделения: магнитный, электростатический, инерционный (циклонный дизайн) и конденсационный. В результате марсоход будет собирать лед и газы из реактивного двигателя, а отделенные частицы почвы будут немедленно выброшены на место добычи на Луне.

9. Компания отмечает, что конструктивные характеристики марсохода намного превышают требования НАСА. Он сможет пробивать три скважины в четырех горнодобывающих секторах в сутки. В каждой яме разработчики планируют добыть 100 килограммов льда. Таким образом, за год эксплуатации это позволит добыть 426 тонн воды.

10. Это не первая необычная лунная миссия, предложенная Masten Space Systems. В прошлом году его инженеры разработали метод мгновенного создания посадочной площадки на лунной поверхности: для этого они предложили добавить в выхлоп из сопла плавящиеся элементы, которые затвердевали бы на поверхности и образовывали твердую поверхность на сыпучей. реголит.