Полезные ископаемые на луне: теории, проекты добычи, состав почвы и необходимый уровень технологического развития

Обмен лунным грунтом

Как я уже сказал в начале, вполне можно получить пробы лунного грунта, никуда не летая. На Земле их достаточно. Те же США не откажутся поделиться этими пробами с Китаем. Будет обсуждение, стороны выбьют для себя выгодные условия и заветный контейнер пересечет Тихий океан. Вот только что будет в том контейнере?

Это там бескрайние просторы. Сюда мы можем привезти только пару килограмм.

Так как на кону стоит не просто сиюминутная выгода, а стратегическое преимущество, американская сторона может постараться дезориентировать Китай. Для этого достаточно просто передать грунт, собранный в ”нужном” месте поверхности Луны. Также можно заранее очистить или подготовить его перед передачей, чтобы он показал исследователям то, что выгодно персональным хозяевам породы.

Китайцы не дураки и понимают, что должны сами добыть то, что им нужно. Кроме этого, они смогут лишний раз отработать свою лунную программу и добиться того, чтобы их корабли проекта ”Чанъэ” смогли нормально прилуниться, выполнить задание и вернуться на Землю. На этот год запланирован запуск шестого корабля этой программы, который и должен будет наконец-то привезти на территорию Китая то, что нужно ее исследователям.

Если пробы покажут, что смысл в добыче чего-либо на Луне есть, то будет готовиться другая программа — программа добычи. Пока еще не поздно сделать ставки и озвучить свой прогноз того, как это будет. В нашем Telegram-чате все прогнозы будут надежно зафиксированы.

При этом, конечно, никто не потащит с Луны нефть тоннами, да и нет ее там, зато редкие металлы, вроде платины, если получится их найти, вполне можно привезти. Их можно получить и на Земле, вопрос в том, сколько их на нашем спутнике. Если те металлы, которые добываются по одному грамму на нашей планете, на ее спутнике черпаются просто ковшами, в такой разработке определено есть смысл. И Китай не хочет упускать свои шансы еще дальше продвигаться на пути становления сверхдержавы.

Система электроснабжения

«Луна-Глоб» должна стать первым космическим аппаратом, который совершит посадку в высоких широтах Луны. Максимальный угол Солнца над горизонтом при взгляде из кратера Богоуславского (точки Юг-2 и Юг-3) составляет 16,3°. При этом для посадочного аппарата допустимым является отклонение от вертикальной оси до 10°, что дополнительно может уменьшить освещенные интервалы. В резервной точке Юг-1, т. е. в кратере Манцини, Солнце не поднимается над горизонтом выше чем на 13°. Сложные условия накладывают дополнительные ограничения на варианты компоновки солнечных батарей, которые являются основным источником электрической энергии для «Луны-Глоб».

Система электроснабжения космического аппарата начинает работать сразу после получения сигнала об отделении от разгонного блока. Она состоит из фотоэлектрических панелей (т. е. солнечных батарей), литиево-ионной аккумуляторной батареи, блока автоматики и РИТЭГа. В таблице приведены основные характеристики системы.

Мощность для бортовой аппаратуры по шине стабилизированного питания	650 Вт
Напряжение по шине стабилизированного питания	27,5±0,3 В
Номинальная емкость аккумуляторной батареи	70 А∙ч
Удельная энергия аккумуляторной батареи	85 Вт∙ч/кг
Ток разряда аккумуляторной батареи	25 А
Ток заряда аккумуляторной батареи	10 А

Аккумуляторная батарея 8ЛИ-70 состоит из восьми соединенных последовательно Li-Ion аккумуляторов ЛИГП-70.

Солнечная батарея состоит из пяти панелей арсенид-галиевых фотоэлектронных преобразователей размерами 740×1220 мм. Их суммарная площадь – 4,515 кв. м. Четыре панели расположены на гранях прямоугольного параллелепипеда вокруг платформы с аппаратурой. Пятая панель развернута «горизонтально» и расположена сбоку от топливных баков. В режиме постоянной солнечной ориентации батареи генерируют мощность в 529 Вт. Ожидается, что к началу посадочных операций они обеспечат полную зарядку аккумулятора.

Научное оборудование

Наименование	Тип прибора	Задача	Производитель
LGNS	гамма- нейтронный спектрометр	Глобальная ядерно-физическая геологоразведка лунного реголита	Космическая лихорадка. насколько реальны планы добывать полезные ископаемые в космосе ИКИ
LEVUS	УФ-сканер экзосферы (30—150 нм)		/ / ИКИ
LUMIS	картирующий ИК-спектрограф (1—16 мкм)		ИКИ
SLSTK	стереокамера		ИКИ
LRK-L	радар		IRE ?
LPMS-LG	магнитометр		ИКИ
LEMI	электромагнитный спектрометр		/ / ИКИ
BMSW-LG	изучение солнечного ветра		/ ИКИ
ASPECT-L	детектор энергетических частиц (20—100 кЭв)		/ ИКИ
LINA	детектор ионов и нейтральных частиц		ИКИ/
PKD	радиоресивер		ИКИ
LORD	детектор космических лучей сверхвысоких энергий		ФИАН
METEOR-L	детектор лунной приповерхностной пыли		ГЕОХИ
SSRNI2	система управления данными		ИКИ

Прибор ЛГНС (гамма- и нейтронный спектрометр) вследствие того, что Луна-26 будет пролетать практически над всеми районами Луны, будет проводить глобальную ядерно-физическую геологоразведку лунного реголита, благодаря чему по накопленному гамма-излучению можно будет составить общую усредненную карту элементного состава и количества летучих веществ на Луне.

Стереокамера создаст топографическую карту Луны с разрешением два-три метра для выбора места высадки первых космонавтов. В дальнейшем предусматривается научное использование стереокарты, которая позволит анализировать лунные структуры и их происхождение. Также это обеспечение данных для автономной навигации будущих пилотируемых и автоматических миссий к Луне. Ранее сверхточные «плоские» карты отдельных участков лунной поверхности с разрешением 0,5 метра на пиксель создал американский аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter. Тем не менее, российская карта будет обладать рядом преимуществ, связанных, например, с тем, что одновременно с изображениями поверхности будут определяться и высоты рельефа, что позволит обеспечить большую достоверность. Полную карту Луны планируется отснять уже за первый год полета станции с низкой круговой орбиты, требующей периодической корректировки. Далее «Луна-26» будет переведена на эллиптическую орбиту, которая в течение следующих 30 лет будет устойчивой и позволит вести различные исследования спутника Земли. Всего ежедневно планируется получать до 40 Гб данных.

За АМС «Луна-26» последуют станции «Луна-27» с луноходом и бурильной установкой, а затем «Луна-28» для забора и доставки грунта подобно советской станции типа «Луна-16».

Зеркало Луны

Мы уже привыкли осознавать, что под нашими ногами находится многометровая толща осадочных пород – известняков, песчаников, глин. А Луна – не Земля. Здесь все устроено объединение-другому, и горных пород осадочного происхождения здесь попросту да и только и быть не может. Вся поверхность нашего спутника покрыта реголитом али «лунным грунтом». Это смесь мелкообломочного материала и тонкодисперсной пыли, образованная в результате постоянной метеоритной бомбардировки.

Дебелость реголитного слоя Луны может достигать нескольких десятков метров. А для некоторых участках поверхности она не превышает и двух сантиметров. По виду. Ant. внутренне этот слой напоминает серо-коричневое одеяло из пыли. Впопад, сам термин «реголит» происходит от двух греческих слов: «литос» (тычок) и «реос» (одеяло). Любопытно, что по своему запаху реголит напомнил астронавтам смрад пережженного кофе.

Следует отметить, что себестоимость транспортировки одного килограмма вещества с Луны оценивается грубо в 40 тысяч долларов. Тем не менее американцы, в общей сложности, поуже доставили на Землю свыше 300 килограммов реголита с разных участков поверхности спутника. Сие позволило ученым провести тщательный анализ лунного грунта.

В духе оказалось, реголит рыхлый и достаточно неоднородный. При этом возлюбленный хорошо слипается в комочки, что объясняется отсутствием окисной пленки. В верхнем слое реголита (невыгодный глубже 60-тисантиметров) преобладают частички размером до одного миллиметра. Месячный грунт полностью обезвожен. В его основе – базальты и плагиоклазы, которые соответственно своему составу практически аналогичны земным.

Следственно, есть ли под слоем реголита какие-либо полезные ископаемые бери Луне? Об этом вы узнаете далее из нашей статьи.

Как лучше поступить России

У России, по словам экспертов, единственная возможность регулировать отношения по поводу Луны — через ООН. Согласно принятому международному закону, этот спутник Земли и участки на нём не подлежат чьему-либо присвоению. А это значит, что осваивать ресурсы Луны можно только с разрешения Организации Объединённых Наций.

Выбор редакции

21:31, 07 августа 2020

Выбор читателей

20:47, 12 августа 2020

Хотя, отмечает доцент кафедры государственно-правовых дисциплин ИГСУ РАНХиГС Кира Сазонова, создание закрытых договоров с ограниченным кругом участников, в принципе, всё же возможно. Однако сфера действия таких соглашений не может изменять правовой статус тех объектов, которые регулируются международным правом. Проще говоря, в терминологии ООН Луна, космос или открытое море относятся к так называемому общему наследию человечества, которое не подлежит присвоению отдельными государствами.

Правовой базой юридического статуса Луны служит международный договор 1967 года о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая все небесные тела. В первой статье этого документа говорится о том, что все исследования спутника Земли «осуществляются на благо и в интересах всех стран, независимо от степени их экономического или научного развития». Соответственно, создание противоречащих этому договору соглашений возможно только в случае выхода из него всех заинтересованных государств, что практически невозможно сегодня представить, замечает Сазонова. Эксперт добавляет, что односторонний выход США при этом допустить вполне возможно.

Nasa/Jpl-Caltech /Global Look Press

К слову, интерес Соединённых Штатов и администрации Дональда Трампа к Луне особенно усилился в 2019 году после успешной высадки на обратной стороне Луны китайского аппарата «Чанъэ-4». Но с учётом катастрофических для США последствий пандемии вполне возможно, что американские дорогостоящие проекты по освоению космоса будут заморожены или перенесены на более поздний срок. Например, в 2004 году президент Джордж Буш-младший уже анонсировал возвращение американцев на Луну не позднее 2020 года, и, как мы видим, обещание не было выполнено.

Износ оборудования – как снизить его до приемлемого минимума?

Итак, лунные шахтёры будут работать с лунным реголитом. По сути это мелкодисперсная субстанция с прекрасными абразивными показателями. Таким образом, любые бурильные установки будут достаточно скоро изнашиваться при активной работе. Примечательно, что замена бура на Луне – задача не из простых.

Поэтому работа с лунным реголитом требует нестандартного подхода в заборе местного грунта. Один из важных нюансов – материал лунной поверхности имеет определённый электрический заряд. Это обусловлено тем, что на протяжении многих тысяч лет лунная быль была подвержена бомбардировке заряженными частицами солнечных ветров. Таким образом, на поверхности земного спутника накопилось достаточное количество заряда.

Это означает, что в теории забор грунта возможен с использованием свойств электромагнитного поля. Сотрудник Горного института НИТУ говорит о том, что заряженные частицы реголита имеют свойство плотно прилипать к любым предметам и поверхностям. А основании этих данных можно создать, например, машину-крот, которая будет проходить сквозь грунт и во время бурения всасывать его в себя наподобие пылесоса.

Однако сам факт прилипания потребует наличие некоего заборного отверстия, которое не будет забиваться. Примечательно, что уже проводился ряд практических испытаний внеземных горнодобывающих станций. Для этого были созданы специальные плазменные установки, формирующие аналог лунного реголита из земных материалов, с которыми могут работать и испытываться эти станции.

Трудности жизни на Луне

Если бы люди, прибывшие на Луну с научными целями, прожили на ней один день, им бы пришлось столкнуться с многими другими трудностями. Им бы потребовались жилище, воздух, пища и источники энергии, а заодно и топливо для возвращения на Землю или, возможно, для полета в какое-нибудь другое место. То есть им бы понадобились ресурсы. Теоретически можно рассматривать два способа добычи этих самых ресурсов: их можно было бы привезти с собой с Земли (очень дорогостоящий вариант) или можно попробовать добыть их на Луне. Второй вариант и привел к появлению идеи «использования ресурсов на месте» (ISRU).

Преданная мать всю жизнь искала дочь, с которой ее разлучили во время Холокоста

Теперь готовлю только запеканку из картофеля и бекона: вкуснее ее нет ничего

Новости из будущего: теперь вы можете посещать встречи VR — гарнитура не нужна

Для чего нужно исследовать лунный грунт

Лунный грунт, как любой другой материл из космоса, дает ответы на многие вопросы, связанные не только с мирозданием, но и с такими земными вещами, как физика и химия. Понимая, с чем будешь иметь дело на поверхности космического объекта, намного проще прогнозировать, с какими трудностями придется столкнуться при попытках что-то на нем построить и стоит ли этим заниматься.

Чтобы такое построить надо сделать проект, а для этого надо знать особенности грунта.

А еще путем исследований и анализа можно установить, что происходило в космическом пространстве миллионы и сотни миллионов лет назад. Например, является ли Луна частью Земли, которая откололась при ударе метеорита, или есть ли на ней частицы, попавшие на Землю, занеся на нее жизнь. В общем, вариантов много, но есть еще одна причина исследований. Главная причина. Если можно так сказать, Царь-причина.

Примечания

1. . РБК (14 апреля 2020). Дата обращения 14 апреля 2020.
2.  . «Агентство по инновациям и развитию» (20 октября 2015). Дата обращения 26 апреля 2016.
3. . ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» (8 апреля 2016). Дата обращения 26 апреля 2016.
4. . ТАСС (21 мая 2015). Дата обращения 26 апреля 2016.
5. . ТАСС (12 июля 2016).
6. . РИА Новости (11 мая 2018).
7. . ТАСС (29 августа 2019).
8. . РИА Новости (14 апреля 2020).
9. (30 августа 2016).
10. (19 июля 2017).
11. . РИА Новости (10 января 2019).
12. . РИА Новости (11 апреля 2019).
13. . «НПО им. С. А. Лавочкина» (20 октября 2015). Дата обращения 26 апреля 2016.
14. . ТАСС (12 июля 2016). Дата обращения 12 июля 2016.
15. . «Космическая лента» (27 августа 2015). Дата обращения 26 апреля 2016.
16. (19 июля 2017).
17. . ТАСС (31 мая 2018).

Могут ли быть на Луне драгоценные металлы?

Могут! Хотя залежей и не нашли. Но здесь нужно пару слов сказать о том, откуда берутся драгоценные металлы.

Золото, платина да и все, что в таблице Менделеева тяжелее железа, не может появиться в недрах планеты или даже звезды. Такие металлы рождаются только во время столкновения крупных звезд, взрывом сверхновых и образованием нейтронных звезд. И после этого метеориты, как брызги после взрыва, разносят эти материалы по всей галактике.

4 млрд лет назад Землю буквально расстреливали метеоритами, которые и принесли много ценных элементов. Луне тоже регулярно достается поэтому с уверенностью можно сказать — что-то из драгоценных металлов там точно найдут. С другой стороны, затраты по добыче точно не окупятся, в отличие от перспективного гелия-3.

История

Примечание

Ранее эта АМС называлась Луна-Глоб орбитальная, затем Луна-Глоб-2, затем Луна-Ресурс-1.

Орбитальный лунный аппарат появился в планах Роскосмоса при детальной проработке миссии Луна-Глоб. Позже он обрел собственные, довольно интересные научные задачи. Эта автоматическая станция, в случае успеха, должна стать первой сложной научной миссией Роскосмоса за пределами орбиты Земли, хотя она и является только второй в четверке запланированных лунных зондов. Первая станция Луна-25 остается скорее технологическим, чем научным аппаратом.

Согласно озвученным ранее планам, миссия «Ресурс» разделена на две части, орбитальную и посадочную. Оба аппарата по советской традиции планировалось продублировать, чтобы в случае неполадок на первом разработчики могли доработать второй и запустить с задержкой в два года, не сорвав при этом выполнение общих научных задач программы изучения Луны. Однако в августе 2015 года сроки реализации лунной программы были пересмотрены. Неизвестно, как это сказалось на планах разработки дублирующих аппаратов.

Цели миссии:

• обеспечение связи с Землей станций, находящихся на поверхности Луны
• картирование поверхности Луны (составление карты химического состава, топографической, гравитационной, карты воды
• изучение экзосферы (взаимодействие с солнечным ветром, магнитные аномалии Луны)
• сбор информации о микрометеоритах
• изучение плазмы Луны, космической пыли, частиц ультравысокой энергии

Система обеспечения теплового режима

Эта система начинает функционировать еще на стартовой позиции, после установки радиоизотопного генератора. Она состоит из двух основных элементов. РИТЭГ отвечает за обогрев аппаратуры, а радиаторы с системой теплопроводов – за излучение избыточного тепла.

Радионуклидный термоэлектрический генератор предназначен для питания систем космического аппарата тепловой энергией. Единственным прибором, получающим от него электрическую энергию, являются часы реального времени, которые отвечают за пробуждение аппарата после лунной ночи. Электрическая мощность РИТЭГа составляет 6,5 Вт, напряжение – 3 В. Тепловая мощность – 125-145 Вт.

Для эффективного отвода тепла от приборов используются аксиальные тепловые трубы из профилированного алюминия (теплоноситель – аммиак). Система включает два радиатора площадью 0,7 кв. м каждый. В трубах, отвечающих за отвод тепла от сотопанели с приборами к радиаторам, теплоносителем является пропилен.

Нужно выкручиваться

Если когда-то людям предстоит обосноваться на спутнике, то нужно будет думать, как приспособиться к такого рода условиям. Нам нужна привычная среда, еда, энергетика, топливо.

Следовательно, важно как-то научиться добывать ресурсы непосредственно на Луне. И они там есть, начиная от воды и заканчивая железом

Чтобы обнаруживать полезные ископаемые, нужно оборудование для добычи и переработки. А его еще туда надо доставить. И заставить работать.

Уже имеется план на 2022 год: отправить зонд, который сможет бурить поверхность сателлита для поиска и добычи воды. Это будет первый опыт.

Посадочное устройство

Посадочное устройство предназначено для поглощения кинетической энергии в момент посадки на Луну. Оно состоит из четырех стоек, по одной на каждом топливном баке. Каждая стойка, в свою очередь, состоит из амортизатора, V-образного подкоса и опоры. В амортизаторе находится деформируемая лента, которая растягивается при продвижении штока амортизатора внутрь. Максимальная длина амортизатора составляет 914 мм, ход штока – 161 мм, максимальная сила – 750 кг, клиренс – 260 мм. Для уменьшения клиренса до заданного значения производится срабатывание пирочек, которые фиксируют ленту в штоке. После этого происходит перемещение штока, ленты и втулки, удерживающей ленту.

Вопрос концентрации собранных пород

Любые полезные ископаемые второй категории, которые нуждаются в транспортировке, не нуждаются в доставке на Землю в форме руд. Для экономии топлива целесообразно снабдить космический добывающий комплекс отдельной линией концентрации добытых грунтовых пород и материалов.

Одним из наиболее перспективных рабочих подходов в решении этого вопроса считается метод испарения и очистки руды посредством «флеш металлургии». После рудного испарения образуется облако плазмы, состоящее из ионизированных атомных частиц. Такие структуры разделяются магнитными полями для извлечения конкретных, только необходимых веществ. Это достаточно энергоёмкий технический процесс, однако благодаря его применению есть возможность получать максимально чистые металлы.

Корпорация DSI планирует использовать для добычи усложнённый и более совершенный вариант этой методики. Её представители ранее заявляли о том, что испарение металлов будет использоваться для деталей и комплектующих, собранных методом 3D-печати, непосредственно на месте добычи.

Лунный грунт богат магнитными материалами. К их числу можно отнести титанат железа, а также ильменит. Наличие таковых позволяет задействовать уже существующие методы магнитной рудной сепарации.

Из чего состоит лунный грунт

Советские луноходы доставили с Луны грунт из разных мест. Как показали исследования, лунный грунт богат кислородом, из-за этого много элементов существует в виде оксидов.

Больше всего в лунном грунте кремния. Этим Луна похожа на Землю — кремний составляет до 30% и земной коры. Затем идут алюминий и кальций. Алюминий добывать на Луне и привозить на Земню — не самая экономически мудрая идея. Возможно, в будущем алюминий понадобится для организации производства на самой Луне.

На следующем месте — железо. Из особо ценного — титан. В некоторых частях содержание титана в разы превосходит земной грунт. Титан — ценный металл, ведь он сравним по прочности со сталью, только в полтора раза ее легче. И не ржавеет.

Но, в целом, никаких сюрпризов — состав лунного грунта очень близок к земному. На 20% он больше насыщен алюминием, чем земная кора. Зато чуть меньше железа. Собственно, идентичность базовых элементов в составе коры логична — Луна, по мнению современных астрофизиков, откололась от Земли в свое время.

Люди

Идеальный способ разместить человеческие поселения – уйти немного под землю. Там и температура приемлемая, не колеблется в течение суток, и нет такого огромного потока радиации.

Американец катается на Луне в одной из миссий Апполонов

Но, чтобы отправлять поселенцев, важно сначала создать необходимую инфраструктуру: жилые комплексы, перерабатывающее оборудование, запас еды и воды на первое время. Это пока что не реализуемо либо слишком дорого

Изначально нужно отправлять роботов, которые построят стартовую площадку для проживания и работы

Это пока что не реализуемо либо слишком дорого. Изначально нужно отправлять роботов, которые построят стартовую площадку для проживания и работы.

История миссии[ | код]

• 3 марта 2018 года на международном форуме по освоению космоса в Токио Роскосмоc и Китайская национальная космическая администрация (КНКА, CSNA) подписали соглашение о взаимодействии по запуску орбитального аппарата «Луна-Ресурс-1» с китайской миссии посадки в область южного полюса Луны, запланированной на 2023 год.
• 20 апреля 2019 года представитель НПО им. Лавочкина сообщил СМИ, что для «Луны-26» в этом году разрабатывается конструкторская документация на космический аппарат и его составные части.
• 20 апреля 2019 года заместитель директора Центра исследований Луны и космоса CSNA Юй Гобинь сообщил СМИ, что Китай и Россия изучают возможности совместного исследования Луны в 2023 году при помощи «Луны-26» и китайского «Чанъэ-7»: время запуска обоих аппаратов практически совпадают, поэтому появляется возможность проводить наблюдения одновременно и обмениваться полученными данными. Сейчас специалисты двух стран ведут тщательные обсуждения конкретных деталей этого проекта сотрудничества.
• 17 сентября 2019 года по итогам 24-й регулярной встречи глав правительств РФ и Китая Роскосмос и CNSA подписали соглашение о сотрудничестве в области создания объединенного центра данных по исследованию Луны и дальнего космоса, в которое также вошла координация работы аппаратов «Луна-26» и «Чанъэ-7»: российский аппарат займется подробным исследованием возможных посадочных областей для китайских миссий. Будут проведены испытания по ретрансляции данных между «Луной-26» и космическими модулями китайской миссии «Чанъэ-7». Стороны также проведут анализ возможности взаимного размещения научной полезной нагрузки на «Луне-26» и космических модулях миссии «Чанъэ-7», а также рассмотрят возможности проведения совместных космических экспериментов.
• 3 апреля 2020 года заведующий отделом ядерной планетологии ИКИ РАН Игорь Митрофанов сообщил СМИ, что ИКИ провел испытания технологического образца гамма- и нейтронного спектрометра (ЛГНС) для геологоразведки Луны с орбиты, и теперь приступает к созданию летного образца; точные сроки создания летного образца пока не известны.
• 14 апреля 2020 года генеральный директор НПО им. Лавочкина Владимир Колмыко сообщил СИМ, что работы по проекту «Луна-26» находятся на стадии изготовления конструкторского макета космического аппарата, продолжается выпуск необходимой конструкторской документации, проводится отработка составных частей (приборов и агрегатов) космического аппарата.

Ожидаемые события | код

Отсутствие атмосферы – как быть с этим фактором?

Если учесть, что добычей полезных ископаемых на Луне будет заниматься роботизированная металлическая техника, отсутствие атмосферных условий могло бы оказаться на руку. В этих условиях отсутствуют факторы, вызывающие коррозию металлических запчастей. Однако это лишь одна сторона вопроса.

Если представить себе добычу воды лунными шахтёрами, то в отличие от Земли, где вода легко конденсируется и в широком диапазоне температур остаётся твёрдой/жидкой, то при отсутствии атмосферы она будет подвергаться сублимации. При этом водные частички будут мгновенно улетучиваться при нагреве. Если учесть, что водная сублимация происходит при температуре 160 о С.

Таким образом, согласно расчётам учёных, активные способы механического бурения будут приводить к существенным топливным потерям. В стремлении решить эту проблему, они стали разрабатывать технику холодного бурения. Она предполагает, что в процессе работы бура с грунтом, соприкасающиеся поверхности не подвергаются сильному нагреву.

Благодаря смене конфигурации буровых наконечников при помощи магнитного поля сокращается фактор трения, что приводит к существенному снижению нагрева в процессе бурения.

Примечательно, что уже в 2016 году методику извлечения водных запасов на Луне успешно отработали благодаря технике грунтового нагрева при помощи аппарата типа CubeSat. Испытания проводились с использованием имитации лунного реголита. В качестве заборного элемента был использован пустой изнутри конус, на поверхности которого проделано большое количество отверстий. Также на поверхности присутствуют нагревательные элементы, которые способствуют высвобождению даже химически связанных источников воды, к примеру, воду в форме гидроксиодов или кристаллогидратов.

Ещё один проблемный аспект – отведение тепла от нагревающихся рабочих элементов в вакууме. Прямая воздушная теплопередача на Земле хорошо справляется с этой задачей. В условиях космического безвоздушного пространства учёные придумали отводить тепло в виде излучения.

Гелий-3, содержащийся в лунном грунте, может быть полезен в качестве топлива для ядерных реакторов

Были даже дискуссии о добыче и доставке на Землю лунного грунта содержащего гелий-3 (нерадиоактивный изотоп гелия). Его можно использовать в качестве топлива для термоядерных реакторов для производства энергии в огромном количестве при достаточно низких затратах на охрану окружающей среды. В то же время синтез данного элемента в качестве источника энергии еще не был продемонстрирован, а количество извлекаемого гелия-3 из грунта неизвестно. Тем не менее даже с учетом того, что уровень затрат на обработку грунта и ожидаемую выгоду от его применения еще предстоит выяснить, ученые полагают, что интерес к разработке лунной поверхности не будет угасать.

Смузи для детокса организма: смешиваем огурец, яблоко и лимоны

Дом с голыми бетонными стенами полностью преобразился после ремонта (фото)

Вкусное варенье из абрикосов: для моего рецепта нужно мало сахара

Следует заметить, что Луна не является подходящим местом для добычи таких ценных металлов, как золото, платина, редкоземельные металлы. Это происходит вследствие процесса дифференциации, вследствие которого более тяжелые металлы опускаются вглубь недр, а более легкие поднимаются выше к лунной поверхности.

Этот процесс можно сравнить с пробиркой, в которой имеются песок и вода. Сразу после встряхивания пробирки ингредиенты будут равномерно распределены по ее объему, но постепенно песок начнет оседать. Как и в случае с Землей основная часть тяжелых и ценных металлов, вероятно, находится в мантии или даже в ядре, где они недоступны. Например, такие относительно маленькие тела, как астероиды, не подвергаются дифференциации, и поэтому они являются ценными объектами для поиска и добычи полезных ископаемых.

Луна – площадка для дальнейших космических исследований

Стремление к использованию лунных ресурсов диктуется желанием построить здесь временные или даже постоянные места для поселения людей. Колонизация спутника Земли сулит большие преимущества в дальнейшем освоении космоса. Например, на лунных базах и колониях можно осуществлять подготовку и тренировку космонавтов перед выполнением различных задач, например, перед полетами на Марс или в другие пункты назначения.

Разработка и использование лунных ресурсов неизбежно приведет к появлению ряда новых инновационных технологий, которые можно будет применять и на Земле, как, например, в случае с Международной космической станцией.

Певица Валерия — копия мамы. Новые фото 82-летней Галины Николаевны

Насобирала арбузных корок: из них получается вкуснейшее варенье (рецепт)

На звание самого красивого мальчика России претендует 4-летний Амир из Бурятии

Можно ли добывать полезные ископаемые в космосе

Наша планета не бесконечна во всех смыслах. Через миллиарды лет ее поглотит заканчивающее свой век Солнце. Возможно, еще раньше ее расколет огромный метеорит. И уж точно намного раньше обоих этих событий мы высосем из недр нашей планеты все ценные ресурсы. Учитывая происхождение космических объектов и то, что там никто никогда ”не копал”, можно только догадываться, какие сокровища скрыты под их поверхностью.

Сейчас США задались целью наладить добычу ископаемых на нашем спутнике. Конечно, это вопрос не ближайшей пары лет, но в перспективе именно это государство может получить безграничный доступ к лунным ресурсам.

В нашем мире все устроено так, что у кого ресурсы, тот и прав. Это могут быть финансовые ресурсы, природные и энергетические. Именно в рамках борьбы за ресурсы, все страны, имеющие техническую возможность, так стараются исследовать Луну.

Система связи

Радиокомплекс аппарата «Луна-Глоб» работает вместе с антенной системой в X-диапазоне. Характеристики системы не зависят от ориентации космического аппарата. В задачи радиокомплекса входит – прием, дешифровка и передача бортовому компьютеру команд с Земли – проведение измерений траектории совместно с наземными станциями – сбор собственной диагностической информации и отправка ее на Землю (в общем потоке) – прием телеметрической информации от научной аппаратуры и телеметрической системы, формирование общего потока передачи на Землю, разделение информации на кадры и передача их наземным станциям.

Антенно-фидерная система состоит из двух приемных малонаправленных антенн, двух передающих малонаправленных антенн, одной направленной передающей антенны и трех волноводных переключателей.

Диапазон рабочих частот приемника/передатчика	7145–7235 МГц / 8400–8500 МГц
Дальность радиосвязи	от 200 до 420 000 км
Скорость передачи при вероятной ошибке не более 10-5 на бит	128-512 кбит/с
Точность траекторных измерений совместно с наземными станциями по дальности/по скорости	не хуже 10 м / не хуже 0,5 мм/с
Мощность передатчика	не менее 5 Вт

Научная аппаратура

В 2017 году было принято решение о переносе прибора ТЕРМО-Л на посадочный аппарат миссии «Луна-Ресурс 2» («Луна-27») в связи необходимостью уменьшить массу космического аппарата.

Список научных приборов с кратким описанием:

Наименование	Задача	Масса	Производитель
АДРОН-ЛР	Дистанционный анализатор гамма-излучения и активных нейтронов в реголите	6,7 кг	ИКИ РАН
АРИЕС-Л	Изучение лунного реголита по измерению вторичных ионов и нейтральных частиц, выбитых из реголита потоком солнечного ветра, а также изучение состава и динамики плазменной и нейтральной составляющих экзосферы	4,6 кг	ИКИ РАН
ЛАЗМА-ЛР	Лазерный масс-спектрометр для прямых контактных исследований состава образцов лунного грунта	2,7 кг	ИКИ/Университет Берна
ЛИС-ТВ-РПМ	Дистанционное исследование минералогического состава реголита в видимом и инфракрасном диапазонах (оптический блок устанавливается на манипуляторе ЛМК)	2,0 кг	ИКИ РАН
ЛИНА-XSAN(исключен)	Детектор низкоэнергетических нейтральных частиц и ионов в экзосфере Луны	0,7 кг	ISP (Швеция)
ПмЛ	Изучение состава и динамики пыли, микрометеоритов и электрических полей в окрестностях космического аппарата	0,9 кг	ИКИ РАН
ТЕРМО-Л (исключен)	Прямое измерение тепло-физических свойств реголита	1,2 кг	ГЕОХИ
ЛМК	Манипулятор с грунтозаборным устройством для доставки в прибор ЛАЗМА-ЛР образцов реголита и для наведения оптического блока камеры ЛИС-ТВ-РПМ	5,5 кг	ИКИ РАН
БУНИ	Система контроля электропитания, хранения данных научного оборудования и передачи управляющих команд	2,3 кг	ИКИ РАН
СТС-Л	Система для проведения видеосъемки (в т. ч. стерео) поверхности вокруг аппарата для построения трехмерной модели участка	4,6 кг	ИКИ РАН
Лазерный уголковый отражатель	Измерения расстояния до аппарата	1,0 кг	НПО СПП

Рука-манипулятор ЛМК сможет отбирать реголит с размером частиц до 2,8 мм. За период эксплуатации она должна будет отобрать не менее 30 проб объемом до 2 куб. см каждая. Радиус действия манипулятора составляет 1,5 метра.

Шведский детектор ионов LINA-XSAN из-за многочисленных задержек запуска космического аппарата перенесен с «Луны-Глоб» на китайский «Чанъэ-4» (2018).

Дополнительная информация

Вестник НПО им. Лавочкина 04’2016