Вам строить космические острова и
звездолеты, книга о развитии космоса
Дата создания
сайта:
24/02/2013
Освоение космоса в будущем
Луна в 21 веке
(продолжение)
Важнейшей задачей на пути освоения ресурсов Луны станет создание
вблизи нее постоянно действующей орбитальной станции. Это будет центр,
управляющий всеми видами деятельности на Луне и в ее окрестностях.
Станция будет принимать приходящие с околоземной и окололунных орбит
транспортные корабли, управлять взлетом и посадкой беспилотных лунных
аппаратов, обеспечивать навигацию автоматических луноходов и выдачу им
нужных команд, управлять роботами, обслуживающими спутники Луны. Лунный
орбитальный центр будет координировать работу первой внеземной базы,
служить перевалочным пунктом для грузов, отправляемых с Земли и Луны,
осуществлять радио- и
телевизионную связь между планетами, выполнять в критических
ситуациях спасательные операции. На станции оборудуют ангары для
находящихся в резерве лунных паромов, разместят ремонтные мастерские...
Схема лунного ускорителя О'Нейла.
Наиболее предпочтительным местом для окололунной станции считается
орбита, проходящая над полюсами Луны высотой порядка ста километров.
Однако у полярной орбиты имеется большой изъян - с нее можно
поддерживать связь
с расположенной на поверхности Луны базой лишь изредка и кратковременно.
Этого недостатка полностью лишена так называемая гало-орбита, замкнутая
вокруг одной из точек либрации.
О практическом их использовании заговорили, когда на стапелях
космических верфей заложили первые лунники, и математики стали
прокладывать им путь. В расчетах фигурировали три связанных тяготением
тела - Земля, Луна и космический аппарат.
Если перемещаться от Земли к Луне по прямой, то за 58 тысяч километров
от цели попадем в первую точку либрации. Вторая лежит на той же линии,
но уже за Луной. Достигнувший той или другой точки космический аппарат
можно удерживать в ней достаточно долгое время.
Первая точка либрации удобна для размещения в ней промежуточной станции
при перелетах с Земли на Луну. Так как она всегда будет находиться в
одном и том же месте, с нею будет легко поддерживать надежную
радиосвязь. Из точки либрации, расположенной за Луной, космический
аппарат обеспечит связь с обратной стороной Луны. Однако связь с Землей
при этом будет затруднена, так как на пути радиоволн, посылаемых к
планете и обратно, окажется Луна. Поэтому удобнее, чтобы окололунная
станция находилась не в самой точке либрации, а совершала полет по
замкнутой вокруг нее орбите, называемой гало-орбитой. При достаточно
большом ее радиусе спутник всегда будет виден с Земли и сможет
обеспечивать постоянную связь между планетой и обратной стороной Луны.
Если же при этом в до лунной точке либрации находится
спутник-ретранслятор, связь распространится на всю поверхность Луны и
окружающее ее космическое пространство.
Галоорбитальная станция удобна и для грузоперевалочных операций. Старт к
ней аппаратов с Луны разрешен практически всегда, тогда как к станции на
полярной орбите прямой путь открыт лишь в ограниченные по времени окна
запуска.
Силы тяготения привязывают станцию к точке либрации не абсолютно жестко.
Поэтому для удержания ее здесь потребуется время от времени включать
двигатели, корректирующие положение станции. А что, если привязать
аппарат к Луне не фигурально, а по-настоящему? Расчеты специалистов
показывают, что эта идея не столь фантастична, как может показаться на
первый взгляд. В качестве примера в одной из работ приводится случай,
когда космическая станция массой 2,5 тысячи тонн удерживается у Луны
тросом длиной до 100 тысяч километров и сечением всего 0,3 квадратного
миллиметра.
Естественно, такой трос должен изготавливаться из сверхпрочных и
тончайших нитей. Скажем, аналогичных тем, из которых сплетены ванты
одного из новых висячих мостов в Западной Европе. Там применили
облегченные тросы, выдерживающие вес грузового автомобиля и состоящие из
тончайших стеклянных волокон.
Существуют и другие материалы, позволяющие реализовать проект привязного
спутника. Например, графитно-эпоксидная композиция. В будущем создадут
еще более совершенные материалы. Большие надежды возлагаются на
монокристаллы бора, кварца, сапфира, карбида кремния... Скажем,
сапфировое волокно обладает прочностью, в 10 раз превышающей этот
показатель у самых лучших конструкционных материалов. Однако вырастить
его достаточно длинным не удается - мешает сила тяжести. Поэтому не
исключено, что нити для космических тросовых систем и создаваться будут
в невесомости на орбитальных заводах.
