Новости

Европейские инженеры нашли способ пережить двухнедельную лунную ночь

Луна является самым близким к Земле и самым изученным космическим телом, на котором потенциально может быть основана постоянная обитаемая станция или целая колония. Казалось бы, зачем планировать рискованные экспедиции к далёкому Марсу, если всего в трёх сутках полёта находится хорошо знакомый, истоптанный американскими астронавтами, но так и не обжитый спутник. Однако затрудняет организацию длительной пилотируемой экспедиции, а также мешает работе автоматических луноходов следующая проблема: как спасти людей и технику от переохлаждения во время двухнедельной лунной ночи?
Дело в том, что спутник Земли можно с уверенностью назвать образцово-показательным миром крайностей и опасностей. Даже слово (а точнее, термин) "терминатор" имеет для учёных, изучающих это небесное тело, своё особое значение. Смена дня и ночи здесь обусловлена не вращением Луны вокруг своей оси, а движением спутника по орбите вокруг нашей планеты. Во время лунного дня, который длится 14 земных суток, её поверхность разогревается до +120 градусов по Цельсию. Но две недели, которые Луна прячется от солнечных лучей в тени Земли, превращают её в ледяную пустыню с температурой -170 градусов. То есть на границе подкрадывающегося рассвета (том самом терминаторе, разделяющем освещённую и тёмную части) разница температур составляет почти 300 градусов.
Как же согреться ужасающе холодной по меркам землян длинной лунной ночью? Современные марсоходы используют для этого радиоизотопные источники питания и аккумуляторы на солнечных батареях. Но даже такие системы с трудом переживают лунную ночь, и быстро выходят из строя, как это было с советским "Луноходом-2". Вот почему в ходе программы "Аполлонов" астронавты высаживались на поверхность спутника ранним лунным утром и улетали задолго до начала ночи. Однако любой длительной экспедиции неизбежно придётся "ночевать" на Луне, и пока единственным выходом являются дорогостоящие радиоактивные теплоэнергетические источники.
Теперь же специалисты Европейского космического агентства ESA предложили простой и недорогой способ для получения энергии и обогрева колоний. Идея заключается в том, чтобы во время двухнедельного пекла основательно прогревать грунт вокруг жилых модулей, а затем постепенно использовать это тепло в ночное время.
В настоящее время учёные агентства работают над двумя версиями системы. Упрощённый вариант для лунных роверов и малых космических аппаратов подразумевает использование отражателей для фокусировки солнечных лучей на небольшом участке поверхности. В холодный период аппараты будут оставаться на этой "горячей точке" и получать от прокалённого грунта тепло, достаточное для сохранения работоспособности.
Более сложный вариант для обитаемых модулей состоит из целой системы призм и тепловых трубок, которые будут собирать тепло в течение лунного дня. Часть полученной энергии израсходуется на работу машин, а излишки накопятся для обогрева жилых отсеков ночью.
В замкнутых тепловых трубках жидкость испаряется на горячем конце, затем в виде пара перемещается на противоположный холодный конец, где конденсируется и возвращается обратно. При этом во время испарения система поглощает тепло, а в процессе конденсации – выделяет. Таким образом, если разместить один конец трубки под отражателями, а противоположный на затемнённом участке поверхности, эффективность сбора тепла может быть значительно повышена.
"Этот принцип был детально проработан, и следующим шагом в рамках Программы общих исследований ESA является проведение расчётных и имитационных исследований, в рамках которых мы определим эффективность хранения тепла и производства электроэнергии таким образом, – говорит соавтор проекта Мориц Фонтейн (Moritz Fontaine) в пресс-релизе агентства. – Это позволит построить небольшую демонстрационную модель для проверки концепции на практике".
Кстати, экстремальные температуры – это только одна из проблем освоения Луны. Существуют и такие очевидные неудобства, как лунная шрапнель, пылевые облака и многое другое.
Читайте также
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Почему в Античности не додумались создать фотоаппарат?
«Филиал ада»: возможна ли жизнь на Венере, и если да, то какая?
«Филиал ада»: возможна ли жизнь на Венере, и если да, то какая?
На Венере обнаружен газ фосфин. Многие сочли это признаком жизни. Ликуем?
Если долго сидеть вредно, может, лучше работать лежа?
Если долго сидеть вредно, может, лучше работать лежа?
Работать в гамаке или мягком кресле полезнее, чем в положении сидя?