[Перевод] Башня на Луне может обеспечить астронавтов светом, энергией и ориентиром
Технологии для реализации миссии NASA «Артемида» появляются все быстрее и быстрее, ведь прежде чем обеспечить постоянное присутствие человека на Луне, необходимо решить множество проблем. Новаторская идея Honeybee Robotics, одной из самых известных компаний, занимающихся космическими технологиями, которая теперь принадлежит Blue Origin, может решить многие из них с помощью одного элемента инфраструктуры. Lunar Utility Navigation with Advanced Remote Sensing and Autonomous Beaming for Energy Redistribution, или LUNARSABER (так, наверное, назвал её тот, кому очень нравятся «Звёздные войны»), представляет собой столб высотой 100 метров, на котором может разместиться тонна оборудования. Он может служить центральным узлом электропитания, связи и освещения базы «Артемида» и частью ячеистой сети с другими интересными местами на поверхности Луны.
Начнём с технологий, обеспечивающих работу самого LUNARSABER. Ни одна ракета не сможет удержать 100-метровую башню и посадить её на Луну, а построить такую башню на лунной поверхности без какой-либо существующей инфраструктуры также будет практически невозможно. Поэтому Honeybee будет использовать другую существующую технологию — систему Deployable Interlocking Actuated Bands for Linear Operations, или DIABLO (возможно, кому-то в Honeybee также нравятся игры Blizzard Entertainment).
DIABLO использует кусок металла и сгибает его в развёртываемую цилиндрическую конструкцию, которая поддерживает тяжёлую полезную нагрузку. В данном случае эта конструкция служит основой для LUNARSABER. Но главное тут — возможности, которые она способна предоставлять. Давайте сначала посмотрим, что находится по бокам.
Поскольку на Луне энергия имеет такое большое значение, кажется очевидным, что размещение солнечных панелей по бокам будет наиболее полезным, и именно этим занимается компания Honeybee. В недавно опубликованном видеоролике они рассказывают о двух типах размещения солнечных панелей. Одна из них выглядит как йо-йо, выдвинутое из верхнего держателя полезной нагрузки башни LUNARSABER. Эта методика полностью закрывает металлическую конструкцию под ней, но обеспечивает доступ к Солнцу под любым углом. В качестве альтернативы верхняя часть 100-метровой башни может развернуть стрелы, на которых установлены традиционные солнечные панели, и отслеживать, где находится Солнце во время его 14-дневного путешествия по лунному небу.
По расчётам инженеров Honeybee, с помощью этих технологий можно будет производить около 100 кВт энергии, но у неё есть и другие преимущества. Некоторые участки лунных полюсов освещены всегда — или почти всегда. В этих местах высокий столб будет захватывать хотя бы часть солнечного света почти 95% времени. Разумеется, солнечный свет будет попадать только на верхнюю часть LUNARSABER, что значительно снизит его общую энергоотдачу. Однако иметь немного энергии в холодную лунную ночь, несомненно, лучше, чем не иметь её вообще и полагаться на батареи для выживания.
Однако подача энергии — это только одна часть работы LUNARSABER. У него есть ещё четыре основные возможности:
Он может передавать энергию другим устройствам.
Он может отслеживать другие устройства.
Он может поддерживать связь с широким спектром устройств.
Он может обеспечивать свет для этих устройств.
Давайте сначала разберёмся с первым. В сообществе космических технологий сейчас бурно обсуждается вопрос о передачи энергии по лучу, в том числе благодаря недавним успешным испытаниям, проведённым Калифорнийским технологическим институтом и Военно-морской исследовательской лабораторией США. Эта технология может быть применена и на LUNARSABER. Если одна мачта купается в солнечном свете, а другая находится в тени, то мачта с избыточной мощностью может передавать энергию на ту, которая в ней нуждается. Кроме того, такая передача энергии может осуществляться между LUNARSABER и отдельными объектами, такими как луноходы или астронавты в скафандрах. Если нужно пополнить запасы энергии, то 100-метровая башня с системой телепортации энергии на её вершине может обеспечить это на огромной территории очень эффективно.
Однако для эффективной передачи энергии на эти объекты необходимо, чтобы LUNARSABER знал, где они находятся. Вот тут-то и приходит на помощь вторая технология. С помощью ряда сенсоров она может находить и отслеживать различные объекты, находящиеся вокруг башни LUNARSABER. Всё, что находится в прямой видимости, может отслеживаться и получать энергию непосредственно от самой башни.
Линия видимости также полезна для последующего варианта использования, но в ней нет необходимости. LUNARSABER может служить своего рода лунной сотовой вышкой, обеспечивая беспроводную связь между объектами в своей сети. Этот прототип интернета позволяет различным луноходам координировать свои действия или астронавту, находящемуся в одной части базы, отдавать команды луноходам в другой части.
Наконец, чтобы отдавать эти команды, астронавтам было бы полезно видеть, куда они направляются. Это было бы полезно и для луноходов, поскольку в противном случае многие из их научных миссий пришлось бы пережидать двухнедельную лунную темноту. Прожекторы на верхней части LUNARSABER могут обеспечить видимым светом астронавтов и луноходов, позволяя им эффективно выполнять свою деятельность независимо от того, наступила лунная ночь или нет.
Ещё один аспект LUNARSABER, который использует несколько различных приложений, упомянутых выше, — объединение нескольких башен в сетку в прямой видимости, что позволит передавать связь и энергию буквально с другой стороны Луны. Это позволит решить две основные задачи, которые не давали покоя лунным исследователям: обеспечить постоянную солнечную энергию и постоянную связь с Землёй.
Поскольку как минимум половина Луны всегда освещена, если инженеры стратегически правильно расположат LUNARSABERы вокруг поверхности Луны, то как минимум один из них всегда будет освещён. Эта солнечная башня может передавать энергию по беспроводной связи на другую башню, находящуюся в зоне её видимости. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока энергия не будет передана обратно на главную базу «Артемида», обеспечивая питание даже в холодной лунной темноте.
LUNARSABER может служить уличным фонарём на Луне в течение двухнедельного тёмного периода, как показано на этом рисунке.
Исследования на другой стороне Луны также затруднены, поскольку область научного поиска ограничивается стороной, непосредственно обращённой к нам. Однако стратегически расположенная сетка из нескольких LUNARSABER позволит поддерживать связь с Землёй даже при исследовании «тёмной» стороны Луны, обращённой к нам.
Как сказал в недавнем видео Вишну Санджипалли, руководитель проекта LUNARSABER, «лучший способ описать LUNARSABER — сказать, что это швейцарский нож». Эти многофункциональные инструменты десятилетиями лежали в карманах исследователей, а LUNARSABER помогает совместить их универсальность и гибкость с решением задач, стоящих перед новыми исследователями Луны.
