LUNARSABER мог бы служить уличным фонарем на Луне в течение двухнедельного темного периода, как показано в этой художественной работе. Кредит: Honeybee Robotics
Технологии, обеспечивающие миссию NASA Artemis, появляются все чаще и быстрее, поскольку необходимо решить множество проблем, прежде чем можно будет обеспечить постоянное присутствие человека на Луне. Новая идея от Honeybee Robotics, одной из самых известных компаний в области космических технологий, которая теперь принадлежит Blue Origin, может решить многие из них с помощью одного элемента инфраструктуры.
Лунная навигация с усовершенствованным дистанционным зондированием и автономным излучением для перераспределения энергии, или LUNARSABER (которую, должно быть, назвал кто-то, кто действительно любит «Звездные войны»), представляет собой столб высотой 100 м, на вершине которого может удерживаться 1 тонна оборудования. Он может служить центральным узлом электропитания, связи и освещения базы Артемида, а также частью ячеистой сети с другими достопримечательностями на поверхности Луны.
Давайте начнем с самой технологии LUNARSABER. Ни одна ракета не может удержать башню высотой 100 метров и посадить ее на Луну, а строительство такой башни на поверхности Луны без какой-либо существующей инфраструктуры также было бы практически невозможным. Поэтому Honeybee будет использовать другую существующую технологию — Deployable Interlocking Actuated Bands for Linear Operations, или систему DIABLO (возможно, кому-то в Honeybee также нравятся игры Blizzard Entertainment).
DIABLO использует прокатанный кусок металла и сгибает его в развертываемую цилиндрическую конструкцию, которая поддерживает тяжелые полезные нагрузки. В этом случае эта конструкция служит основой для LUNARSABER. Но секретный соус в том, что эта конструкция позволяет. Давайте сначала посмотрим, что идет вдоль сторон.
Поскольку энергия так важна на Луне, кажется очевидным, что размещение солнечных панелей вдоль сторон является наиболее полезным, и именно это делает Honeybee. В недавно выпущенном видео они обсуждают два типа развертывания солнечных панелей.
Кредит: канал Honeybee Robotics на YouTube
Один выглядит как йо-йо, вытянутый из верхнего держателя полезной нагрузки башни LUNARSABER. Эта методология полностью охватывает металлическую конструкцию под ней, но обеспечивает доступ к солнцу со всех сторон. В качестве альтернативы верхняя часть 100-метровой башни может развернуть свои стрелы, которые удерживают традиционные солнечные панели, а затем отслеживать, где находится солнце, совершая свое 14-дневное путешествие по лунному небу.
Инженеры Honeybee подсчитали, что с помощью этих технологий он может вырабатывать около 100 кВт энергии, но у него есть и другие преимущества. Некоторые части лунных полюсов купаются в вечном солнечном свете — или очень близки к этому. В этих местах высокий столб будет улавливать по крайней мере немного солнечного света почти 95% времени. По общему признанию, солнечный свет будет попадать только на верхнюю часть LUNARSABER, что значительно снизит его общую выходную мощность. Однако иметь немного энергии в холодную лунную ночь, несомненно, лучше, чем не иметь ее вообще и полагаться на батареи для выживания.
Однако подача энергии — это только одна часть того, что делает LUNARSABER. У него есть четыре основных других возможности:
- Он может передавать энергию другим устройствам
- Он может отслеживать эти другие устройства
- Он может взаимодействовать с широким спектром активов
- Он может обеспечивать свет для этих активов.
Давайте сначала займемся первым. Энергетическая передача — последний писк моды в сообществе космических технологий, отчасти из-за недавних успешных испытаний Калтеха и Военно-морской исследовательской лаборатории США. Эта технология может быть применена и к LUNARSABER.
Если одна мачта купается в солнечном свете, а другая остается в тени, та, у которой избыточная мощность, может направлять энергию тому, кто в ней нуждается. Кроме того, эта передача энергии может происходить между LUNARSABER и отдельными активами, такими как марсоходы или астронавты в скафандрах. Если кому-то нужна подпитка энергией, 100-метровая башня с системой передачи энергии наверху может очень эффективно обеспечить эту подпитку на большой площади.
Однако для эффективной передачи энергии этим активам LUNARSABER должен знать, где они находятся. Вот тут-то и вступает в дело вторая вспомогательная технология. Она может использовать ряд датчиков для поиска и отслеживания различных активов, работающих вокруг башни LUNARSABER. Все, что находится в прямой видимости, может отслеживаться и питаться непосредственно от самой башни.
Линия прямой видимости также полезна для последующего варианта использования, но не нужна. LUNARSABER может служить своего рода лунной вышкой сотовой связи, обеспечивая беспроводную связь между активами в своей сети. Этот прототип интернета позволяет различным марсоходам координироваться вместе или астронавту в одной части базы отдавать команду марсоходу в другой части.
Наконец, чтобы отдавать эти команды, астронавтам было бы полезно видеть, куда они направляются. Это также было бы полезно для марсоходов, поскольку многим из их научных миссий в противном случае пришлось бы пережидать двухнедельную лунную темноту. Прожекторы на вершине LUNARSABER могли бы обеспечить видимый свет для этих астронавтов и марсоходов, позволяя им эффективно выполнять свою деятельность независимо от того, лунная ночь это или нет.
Другой аспект LUNARSABER, который использует несколько различных приложений, упомянутых выше, — это объединение нескольких вышек в сетку прямой видимости, что позволит передавать как связь, так и электроэнергию буквально с другой стороны Луны. Это позволяет реализовать два основных приложения, которые оказались занозой в боку Lunar Exploration: постоянная солнечная энергия и постоянная связь с Землей.
Поскольку по крайней мере половина Луны всегда освещена, если инженеры стратегически разместят LUNARSABERs по поверхности Луны, по крайней мере один всегда должен быть на полном солнечном свете. Затем эта одна солнечная башня могла бы передавать электроэнергию по беспроводной связи на другую башню в пределах ее прямой видимости. Этот процесс мог бы продолжаться до тех пор, пока электроэнергия не будет передана обратно на главную базу Артемиды, обеспечивая электроэнергией даже в холодной лунной темноте.
Исследования на другой стороне Луны также сложны, ограничивая область научных исследований в основном стороной, непосредственно обращенной к нам. Однако стратегически установленная сеть LUNARSABERS позволила бы поддерживать связь с Землей, даже с объектами, исследующими «темную» сторону Луны, обращенную к нам.
Как сказал Вишну Сангиепалли, PI LUNARSABER, в недавнем видео: «Лучшим способом описать LUNARSABER было бы швейцарский армейский нож». Эти многофункциональные инструменты были неотъемлемой частью карманов исследователей на протяжении десятилетий, и LUNARSABER помогает сопоставить их универсальность и гибкость для решения проблем, с которыми сталкиваются новые исследователи Луны.
Дополнительная информация: LUNARSABER: лунная утилита с навигацией, усовершенствованным дистанционным зондированием и автономным излучением для перераспределения энергии. www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2024/pdf/2535.pdf
Предоставлено Universe Today
