Проект команды "Caesarion"

Космическая база

Введение

Лунный свет был первым лучом в познании мира. Это была заря, возвещающая собой возникновение науки,

которая с течением веков покорила своей власти все звёзды, всю необъятную Вселенную.

Камиль Фламмарион, французский астроном, известный популяризатор астрономии.

Идея использования Луны в качестве сырьевого ресурса для земной цивилизации выдвигалась еще в трудах Константина Циолковского. Сергей Павлович Королев в начале 60-х годов наметил этапы изучения Луны.

«Организация на Луне постоянной научной станции, а впоследствии и промышленного объекта позволит использовать те нетронутые и еще неизвестные ресурсы этого наиболее близкого к нам небесного тела для науки и народного хозяйства». (2, стр. 431)

В Советском Союзе разрабатывались две космические «лунные» программы (лунно-облётная и лунно-посадочная). Программы разрабатывались одновременно разными конструкторскими бюро (КБ Королёва, В.Н. Челомея и М. К. Янгеля), что приводило к распылению колоссальных сил и огромных средств. С 1964 по 1974 года был разработан проект советской лунной базы "Звезда" (главный проектировщик Владимир Павлович Бармин).

«Согласно произведённым конструкторами расчётам стоимости проекта оказалось, что на лунные экспедиции, строительство и обживание лунной базы потребуется около 50 миллиардов рублей (80 миллиардов долларов). Экономика страны, перегруженная укреплением обороны, такую ношу поднять в близкой перспективе уже не могла». (3, стр. 371)

Генеральный конструктор советской космической программы (с 1974 года) академик В. П. Глушко предлагал другой проект пилотируемых полётов на Луну «Вулкан»-ЛЭК с использованием разработанной в его КБ новой сверхтяжёлой ракеты-носителя, однако эти идеи не нашли официальной поддержки (3, 374).

«Запуск космических кораблей советской серии «Луна» проводился с 1958 по 1976 год, все запуски (16 удачных и 17 неудачных) осуществлялись с космодрома Байконур. В 1977 году программа была свёрнута — отменён 34-й запуск (с «Луноходом-3» на борту)». (4)

В 2014 году Институтом космических исследований РАН по поручению Роскосмоса была составлена "Программа изучения и освоения Луны", которая предусматривает запуск в 2019—2024 годах к Луне пяти автоматических станций.

«Стоимость данной программы составит около 39 млрд руб. В данную сумму входят средства на создание системы, поставку космических аппаратов и средств выведения, а также обеспечение запусков». (5)

Мы предлагаем свой проект лунной космической базы «Надежда». Несмотря на то, что высказываются мнения о первоначальном освоении Марса, считаем:

именно лунная программа станет предтечей последующей колонизации ближайших планет.

Цель: проектирование лунной космической базы, как промышленного и научного комплекса.

Задачи:

1. Определить значимость проекта лунной базы;

2. Определить удобное местоположение базы на лунной поверхности;

3. Спроектировать структуру транспортной сети «Земля – Луна»;

4. Спроектировать инфраструктуру космической базы «Надежда».

Камиль Фламмарион (1842-1925)
Сергей Павлович Королёв (1907-1966)
В. П. Глушко (1908-1989) в рабочем кабинете
Разгрузка блока лунной базы "Звезда"
Посадка лабораторно-заводского модуля (проект "Вулкан ЛЭК")

Лунная космическая база «Надежда»

То, что казалось несбыточным на протяжении веков, что вчера было лишь дерзновенной мечтой, сегодня становится реальной задачей, а завтра — свершением.

Сергей Павлович Королёв, советский учёный, основоположник практической космонавтики

1. Значимость лунной базы

Колонизация Луны — вполне достижимая и оправданная цель из-за своей близости к Земле (три дня полёта) и достаточно хорошей изученности ландшафта. Лунная база является уникальным местом для проведения научных исследований в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других дисциплин. Отсутствие атмосферы и более низкая гравитация позволяют строить на лунной поверхности оптическую и всеволновую (работающей в рентгеновском, гамма, инфракрасном, ультрафиолетовом диапазоне) обсерватории.

Бомбардировка Луны метеоритами в течение сотен миллионов лет привела к тому, что ее поверхностный слой на глубину до 10 метров находится в раздробленном состоянии, что облегчает задачу добычи (не потребуется техника для горнорудных разработок). и транспортировки к месту переработки.

«Результаты анализа образцов лунного грунта показывают, что в первых пяти метрах раздробленного слоя реголита накопилось порядка миллиона тонн гелия-3. Такого количества ядерного топлива хватило бы на обеспечение электроэнергией не только лунной базы, но и всего человечества на протяжении 5 тысяч лет!». (3, стр. 374-375)

Лунный грунт (реголит) содержит огромные запасы кремния, титана, алюминия, железа, магния, кальция, хрома и других химических элементов. Эти запасы позволят не только построить базу «на месте», но и обеспечить полезными материалами Землю.

«Без учёта технологических проблем самая общая оценка показывает, что лунный кратер размерами 100х100 м и глубиной всего 10 м может обеспечить получение 40 тыс. т кремния, от 80 до 90 твс. т кислорода, от 15 до 30 тыс. т алюминия, от 5 до 25 тыс. т железа, 9 тыс. т титана». (11, стр. 476)

Глубокий вакуум и наличие дешёвой солнечной энергии открывают новые горизонты для электроники, металлургии, металлообработки и материаловедения: получение сверхчистых сплавов и подложек микросхем в больших объёмах.

Из реголита можно выделить кислород, необходимый для системы жизнеобеспечения, различных технологических процессов и в качестве одного из компонентов ракетного топлива.

Также, межпланетарные полёты дешевле осуществлять с лунной поверхности из-за отсутствия атмосферы и низкой гравитации.

2. Местоположение базы

Выгодное местоположение базы зависит от некоторых факторов:

• максимальное содержание местных сырьевых ресурсов для обустройства базы;

• минимум затрат на транспортные космические операции;

• рельеф должен быть удобен для размещения комплексов базы;

• безопасное место подлета и посадки лунных транспортных кораблей;

• постоянная прямая радио- и оптическая связь с Землей;

• наличие «области вечной тени», где возможно скопление замёрзшей воды для жизне- и технического обеспечения;

• наличие «места вечного света» (освещение солнечными лучами более 80% времени.

Лучшим местом для расположения базы, согласно исследованиям, является район Южного полюса Луны, вероятнее, район кратера Шеклтон (89° 54′ 0″ S, 0° 0′ 0″ E (-89.9°, 0°)).