На базе: как земляне колонизируют Луну
Разговоры о добыче полезных ископаемых на Луне звучат скорее как декорации к фантастическим фильмам, чем как серьезные планы ученых. Тем не менее, разработки в этой области ведутся. Российские ученые предложили свой вариант освоения: подлунные базы-производства будут размещать в пещерах, а монтировать их будут с помощью бурения породы.
Что именно можно (и имеет смысл) добывать на Луне и транспортировать на Землю? Сразу отметим, что логистика не из дешевых: перевозка одного литра вещества с Луны оценивается сейчас примерно в 40 тысяч долларов. Но некоторые редкие металлы и газы, а особенно гелий-3, который может оказаться ценным сырьем для будущей термоядерной энергетики, могут стоить того. Также в недрах Луны имеются залежи железа, алюминия, титана, тория, хрома, магния. В составе лунного реголита (лунной поверхности) также обнаружены калий, натрий, кремний и фосфор.
Поэтому вокруг Луны сейчас такой ажиотаж. В 2030-х годах Россия и Китай собираются построить международную научную лунную станцию. А NASA готовится снова отправить астронавтов по стопам «Аполлона» уже в конце этого десятилетия.
Макет Международной научной лунной станции, 2021 г.
Иллюстрация: © Из презентации «Дорожной карты по созданию Международной научной лунной станции» / «Роскосмос» / «CNSA»
Легальна ли вообще добыча ископаемых в космосе?
В договоре о космосе 1967 года (точнее, о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела) говорится, что космическое пространство не может быть национализировано — ни путем оккупации, ни как-либо иначе. Но про коммерческое использование космоса в нем не сказано ни слова.
При этом следующий этап колонизации Луны — создание баз. Но кто бы ни успел на Луну раньше других, столкнется с многочисленными трудностями. Во-первых, это колебания температур, которые составляют от +127 ˚С днем до –173 ˚С ночью. Поэтому конструкция базы должна уметь выдерживать циклические термические нагрузки, а это плохо сказывается на ее долговечности. Чтобы не замерзнуть, для работы станции потребуется какое-то местное топливо, ведь с Земли постоянно подвозить горючее слишком дорого. Но если добыча этого топлива даст определенный эффект, то будет ли рентабелен весь проект, пока никто не знает. Некоторые оценки указывают, что добыча металлов платиновой группы покроет убытки, но и это вызывает немало вопросов.
Поэтому ученые стали искать варианты, куда можно спрятать эти базы, есть ли для них условия на Луне получше. Выяснилось, что в природных полостях и пещерах, так называемых лавовых трубках, сформировавшихся в период вулканической активности, температура всегда остается постоянной — примерно –20 ˚С. Также там низкий уровень радиации и естественная защита от метеоритов. Все это создает более комфортные условия для строительства и эксплуатации научных и производственных баз.
На Луне нашли пригодные для жизни ямы
ЧитатьЕсли этот вариант размещения будет выбран, тогда предстоят горные, а возможно, и взрывные работы для монтажа баз. И на Земле к этому уже готовы. Ученый Сибирского государственного индустриального университета (СибГИУ) Виктор Корнеев разработал и запатентовал технологию, которая подойдет не только для Луны, но и для Марса. Аналогов в мире у нее нет, утверждает он.
Для преодоления горной породы Корнеев предложил специальную буровую установку, созданную на базе отечественных космических станциях «Луна-16» и «Луна-20», где подобные технологии уже используются. Кроме того, ученый разработал особый резец с необычными лезвиями в форме овала Кассини. За счет этого он хорошо забуривается в горную породу и меньше затупляется в процессе, ведь зубьев у него нет. Не исключено, что для прохода в породу понадобится взрыв, тогда, по мнению российских ученых, можно использовать тротиловую шашку оригинальной конструкции.
Виктор Корнеев разработал и запатентовал буровзрывную технологию ведения горных работ в космических условиях: на Луне и Марсе
Фото: Ⓒ Минобрнауки России
«Достоинством тротила является безопасность транспортировки вследствие невысокой чувствительности к удару. Однако он имеет существенный недостаток — низкую температуру плавления — порядка 80 градусов. Из-за этого он может расплавиться с ростом дневной температуры на поверхности небесных тел, вследствие чего взрывная шашка потеряет свою форму, а в условиях вакуума (а на Луне вакуум) тротил может даже дезинтегрироваться на молекулы. Чтобы не допустить этого, было решено создать вокруг тротиловой шашки специальную оболочку», — приводит его слова пресс-служба Минобрнауки России.
Корнеев подчеркнул, что оптимальным временем для детонации разработанного взрывного устройства будет утро лунного дня или вечер, когда температура не достигает 80 градусов, но при этом выше нуля.
В прошлом году ракетно-космическая корпорация «Энергия» получила патент на инженерную луномашину. Она будет состоять из каркаса, ходовой части, пульта и блоков управления, строительного и землеройного оборудования, а также гусенично-колесных модулей, которые могут трансформироваться в колесные движители.
Согласно предложенной концепции лунную станцию установят в траншею. Потом сверху смонтируют перекрытие и засыплют все грунтом, чтобы защитить от радиации. Принцип напоминает тот, что используют при строительстве метро открытым способом.
