🥉 👂🏻 🍱 Proyectos de la base lunar: ayer y hoy 💼 👩🏼‍🔬 👡

En 1976, la cápsula de retorno de la sonda espacial soviética Luna-24 se lanzó desde la superficie lunar. Volará con éxito a la Tierra, en 1978, se encontrará agua en la columna del suelo, pero Luna-24 será el último aparato de la "era dorada" para estudiar la Luna. La próxima sonda entrará en órbita solo en 1990, 14 años después, y el próximo aterrizaje suave tendrá lugar solo en 2013 , después de 37 años. No es sorprendente que los proyectos de bases lunares se hayan convertido en una rareza. Pero después de un período de creciente interés en la luna, los proyectos de bases lunares comenzaron a aparecer nuevamente, especialmente desde que aparecieron nuevas tecnologías que podrían usarse en la exploración de la luna.

Primero tragar

El proyecto de 1986 ya combinaba dos ideas aún relevantes: la construcción activa sobre la base de los recursos locales y el despliegue de módulos desde la posición de transporte. Si, en proyectos de los años 50 y 60, la base, en el mejor de los casos, estaba cubierta con regolito, o se cavó un túnel en la pared del cráter, luego aquí, como protección contra meteoritos, rayos cósmicos y temperaturas extremas, se propuso producir concreto lunar en lugar de regolito. En condiciones de laboratorio, se hizo un cubo de concreto de una pulgada (2.54 cm) de cuarenta gramos de tierra lunar real, que resultó ser el doble de fuerte que el concreto terrestre ordinario. Para la producción de hormigón, se necesita agua, es extremadamente irracional transportarlo desde la Tierra, y es bastante difícil producirlo en el acto. Por lo tanto, en años posteriores, los científicos realizaron experimentos en concreto lunar usando azufre. El azufre en la luna es más fácil de obtener, y el material resultante tenía características bastante buenas.

La idea de desplegar módulos desde la posición de transporte se propuso por primera vez en el diseño de la base soviética de Zvezda, pero los módulos eran rígidos allí. También se propuso utilizar módulos inflables, que debajo de una cúpula de concreto podrían convertirse de pequeños contenedores en locales de trabajo y residenciales de pleno derecho sin el riesgo de ser golpeados por un meteorito. Aquí hay un curioso video sobre este proyecto:

Noventa lunares

En 1989, en el vigésimo aniversario del aterrizaje del hombre en la luna, el presidente de Estados Unidos, George W. Bush, anunció el programa, que más tarde se conoció como la Iniciativa de Exploración Espacial (SEI). Se suponía que debía construir la estación orbital Freedom, devolver a un hombre a la luna de forma continua y volar a Marte. Con tal incentivo, varios proyectos bien desarrollados de bases lunares aparecieron en los Estados Unidos.

First Lunar Outpost (FLO), 1992
En 1992, este proyecto parecía paradójico: en la era de los transbordadores espaciales reutilizables, todos los elementos FLO eran desechables. El cohete superpesado, construido sobre la base de las tecnologías de Saturno-V, trajo dos módulos a la luna: tripulados y no tripulados:

Retirada del módulo tripulado

El módulo no tripulado tenía una altura de hasta 14 metros y, después del aterrizaje, pesaba 35 toneladas. A bordo había suministros para la expedición que duraban 45 días. El módulo de la estación Freedom sirvió como un bloque viviente, y la fuente de alimentación fue proporcionada por paneles solares.

Módulo no tripulado en la luna El

módulo tripulado tenía una masa inicial de 95 toneladas, de las cuales dos tercios eran combustible, y una tripulación de 4 personas. A diferencia de las misiones Apolo, el módulo tripulado aterrizó en la luna en su conjunto. No era muy económico desde el punto de vista del combustible, pero en este caso era posible elegir aterrizar en cualquier parte de la luna: el Apolo con un esquema de reunión de órbita lunar solo podía aterrizar en la región del ecuador.

Módulo tripulado

La expedición de 45 días incluyó tres salidas a la superficie de ocho horas por semana para cada astronauta y nueve viajes de rover hasta a 25 km de distancia. El peso del equipo científico alcanzó las tres toneladas, que incluían kits para experimentos en física, geología, astronomía y biología. Además, los astronautas tuvieron que realizar experimentos para extraer recursos útiles y producir materiales de construcción a partir del regolito lunar.

El proyecto fue arruinado por el alto costo y la falta de uso comercial de la tecnología en paralelo con la exploración de la luna: un cohete extra pesado era redundante para el lanzamiento de satélites comerciales. Y la ambición del programa SEI disminuyó drásticamente: a pesar de la victoria en la Guerra Fría, Estados Unidos tenía suficientes problemas económicos.

LUNOX, 1993
El alto costo de FLO generó un proyecto que hizo todo lo posible para ahorrar dinero. ¿Estados Unidos no tiene un cohete superpesado? Pero la Guerra Fría ha terminado, y puedes negociar con Rusia, que tiene Energía. Y los astronautas pueden lanzarse con modificaciones del Transbordador espacial, en el que, en lugar de una nave reutilizable, puede colocar una etapa única. ¿Es muy costoso llevar combustible a la luna? Bueno, solo traeremos hidrógeno y tendremos oxígeno en su lugar.

Se suponía que los componentes no tripulados se lanzarían en Energia:

y los astronautas volarían en una modificación única del transbordador:

pero en caso de accidentes o retrasos, los componentes del sistema se diseñaron de manera universal y podían lanzarse en cualquiera de los dos vehículos de lanzamiento.

Primero, un reactor y una planta de oxígeno volaron a la luna. Un conjunto de seis ametralladoras partieron en un segundo viaje: dos "recolectores" recogieron tierra, dos "petroleros" transportaron oxígeno y dos "cargadores" se utilizaron para trabajar con cargas pesadas. Y los siguientes vuelos llegaron a dos rovers, el nodo central de la estación, fuentes de energía móviles, equipos científicos, consumibles y repuestos.

Está funcionando una planta de oxígeno, en primer plano hay una "cosechadora" a la izquierda y un "camión cisterna" a la derecha.

Después de seis lanzamientos no tripulados de Energia / Shuttle-S, 2 personas tuvieron que ir a la Luna primero durante dos semanas, para recoger la base. La base completamente ensamblada podría llevar expediciones de 4 personas con una duración de hasta 45 días. Los suministros para cada expedición requieren un lanzamiento no tripulado por separado.

Base ensamblada

Dos rovers con fuentes de energía móviles podrían realizar expediciones a cientos de kilómetros de distancia. Y después de 45 días, el módulo tripulado fue reabastecido con diez toneladas de oxígeno extraído del suelo y enviado a la Tierra:

Pero en 1993, la NASA ya se reorientó a la construcción de la EEI y planea vuelos a Marte.

Early Lunar Access (ELA), 1993
El deseo de reducir aún más el costo de las misiones lunares condujo al proyecto ELA, que aprovechó al máximo la experiencia existente. Al principio, el cohete Arian-5 o Titan-IV lanzó el bloque de refuerzo Centaurus en órbita. Luego, el módulo tripulado basado en el Apolo fue puesto en órbita por el transbordador espacial, atracado en la etapa superior y enviado a la Luna.

Atracando con un refuerzo en la órbita terrestre

LANTR, 1994
Se necesita mucho combustible para volar a la Luna, aterrizar en su superficie, comenzar y regresar a la Tierra. El deseo de reducir los volúmenes de combustible para cada misión dio lugar a un interesante proyecto LANTR: para los vuelos "órbita terrestre - órbita lunar" se suponía que usaría un remolcador nuclear y un vehículo tripulado que se basaría en la ISS entre vuelos. Y para los vuelos "la órbita de la Luna - superficie - órbita" - un transbordador en motores químicos, para el cual se traería hidrógeno de la Tierra en un transbordador nuclear, y se extraería oxígeno del suelo lunar.

Lanzamiento de un transbordador nuclear desde la órbita terrestre

"Ratón" en ruso

Los "noventa apresurados" no podían ahogar por completo los sueños del espacio. Y los desarrolladores nacionales no querían perder la conveniencia de la movilidad de la base Zvezda. Como resultado, en los años 93-95, el diseñador I.A. Kozlov y el astrónomo V.V. Shevchenko, quien trabajó en el Instituto Astronómico del Estado. Sternberg, desarrolló un proyecto de una base totalmente móvil. Tres cilindros con un diámetro de 5 my una altura de 7 m se ubicaron en tres pilares con una transmisión de oruga. La estructura debía ensamblarse en órbita y aterrizar en la luna en su conjunto. Luego, para protegerse contra los rayos cósmicos, el espacio entre los cilindros se llenó de tierra lunar. Quedaba por esperar la nave lunar con la tripulación, y el "supertanque lunar" podría salir a la carretera.

Por cierto, los paneles no solares se encuentran en la parte superior. Se suponía que un reactor nuclear iba cerca de la base móvil y transmitía 100 kW de potencia en el rango de microondas. Construcción superior, llamada "Rectenna", actuó como antena y receptor de esta radiación.

Deja Vu

En 2004, el presidente George W. Bush (ahora Jr.) anunció un programa para regresar a la luna. Como parte del programa Constellation, se consideraron muchas opciones para las misiones lunares, que se basaban en soluciones tecnológicas interesantes. Por ejemplo, los módulos base podrían cargarse en un chasis especial con ruedas de seis patas y transportarse en ellos:

Y en primer plano hay dos rovers LER (Lunar Electric Rover), un prototipo del cual fue construido en tamaño completo, se probó en la Tierra e incluso ahora entretiene con disparos espectaculares .

Pero en 2010, el presidente Obama cerró el programa Constellation, y ahora la NASA, como hace 20 años, apunta a Marte.

Iniciativa privada

Un proyecto interesante ha aparecido en los últimos años en Rusia. El proyecto "Luna Seven" de Lin Industrial implica el uso de desarrollos domésticos existentes. Se supone que debe usar el Soyuz dominado como un barco tripulado (la idea parece haber utilizado recientemente el TKS, que voló en la versión de carga en los años 80), para llegar a la etapa superior sobre la base de Frigate, y lanzarlo por Angara. El monte Malapert cerca del polo sur de la luna se nombra como el objetivo. Allí será posible prescindir de un reactor nuclear, solo paneles solares, y en el fondo de los cráteres debería haber agua. Una solución interesante es la protección contra la radiación y los meteoritos: los módulos no se duermen directamente con el suelo, sino que colocan un techo sobre ellos, que ya está cubierto de tierra. Tal esquema le permitirá reconstruir la base sin problemas con la excavación de módulos.Para más información, verpresentaciones .

En primer plano hay un vehículo tripulado a la izquierda y un camión cisterna con combustible para el viaje de regreso a la derecha. Los módulos base y una estación de energía solar son visibles en el fondo

Marco de una presentación con un diagrama base

Nuevas tecnologías

El nuevo director de la Agencia Espacial Europea, Johan-Dietrich Werner, es conocido por apoyar la idea de una base lunar. Es curioso y simbólico que el proyecto ESA existente sea algo similar al proyecto de 1986. Se propone nuevamente usar un módulo inflable, pero una impresora 3D ha reemplazado el concreto lunar: el rover imprimirá una base porosa y la rellenará con tierra lunar recolectada. Se espera que la construcción del recubrimiento externo demore aproximadamente tres meses. El video ilustra la idea y es comprensible sin traducción:

Regresar a la luna no es una cuestión rápida, la tecnología no se detiene, creo que veremos muchas más ideas interesantes para las bases lunares.

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