Солнечная космическая электростанция для лунных аванпостов
Согласно исследованию, проведенному Astrostrom для ESA, будущие лунные базы могут получать энергию от гигантской космической электростанции, называемой Большой лунно-земной электростанцией (GEO-LPS), покрытой солнечными панелями, изготовленными из лунных материалов, излучающими микроволны на поверхность.
Одной из основных проблем проектирования лунной базы является поиск надежного источника питания. Солнечная энергия может показаться очевидным решением, но с учетом того, что лунные ночи длятся 14 земных дней, это непрактичный вариант.
Однако, несмотря на то, что наиболее многообещающей альтернативой в настоящее время является небольшой ядерный реактор, солнечная энергия может не остаться в стороне.
Идея солнечных электростанций в космосе существует уже более полувека. На Земле солнечные панели ограничены ночным временем, атмосферной дымкой и плохой погодой, что делает их способными только к прерывистому производству электроэнергии с ограниченной эффективностью. С другой стороны, в космосе, где нет ночи и атмосферы, солнечная энергия становится очень привлекательной.
Согласно новому исследованию ЕКА, космическая солнечная электростанция может быть особенно привлекательной для лунных аванпостов.
В центре внимания исследования находится новая конструкция GEO-LPS, состоящая из ядра станции с экипажем, от которого отходит пара V-образных солнечных панелей, изогнутых по спирали для обеспечения структурной поддержки. Эти панели, покрывающие квадратный километр, оснащены солнечными батареями с монозернистым слоем пирита и встроенными антеннами для передачи собранной энергии на рецепторы на Луне с мощностью 23 мегаватта.
Вся сборка будет расположена в точке Лагранжа Земля-Луна 2, расположенной в 61 350 км т поверхности Луны, где гравитационное притяжение Земли и Луны уравновешивает друг друга, обеспечивая точку, вокруг которой станция может вращаться так же, как если бы это было твердое тело.
Здесь GEO-LPS может выступать не только в качестве электростанции, но и в качестве космической лаборатории с возможностями искусственной гравитации, базы для миссий в дальний космос и даже туристического направления.
Тем не менее, что особенно интересно в этом исследовании, так это то, что в нем утверждается, что необходимая технология в настоящее время существует или находится в стадии разработки на Земле, что позволит построить GEO-LPS с использованием ресурсов, добытых на Луне, с использованием роботизированных и телеуправляемых систем, удаляя один из основные препятствия для строительства таких станций с использованием компонентов, произведенных на Земле.
При использовании Луны более низкая гравитация значительно снизит затраты на запуск, а модули станции можно будет собирать самостоятельно, чтобы снизить затраты на рабочую силу.
«Запуск большого количества спутников на солнечной энергии мощностью гигаватт на орбиту с поверхности Земли столкнется с проблемой нехватки пусковых мощностей, а также с потенциально значительным загрязнением атмосферы», — сказал Санджай Виджендран, курирующий инициативу ЕКА по исследованиям и разработкам SOLARIS.
Но как только такая концепция, как GEO-LPS, докажет эффективность процессов производства компонентов и концепции сборки спутника на солнечной энергии на лунной орбите, ее можно масштабировать для производства дополнительных спутников на солнечной энергии из лунных ресурсов для обслуживания Земли.
«Это также создаст множество других преимуществ в дополнение к обеспечению Земли достаточным количеством чистой энергии, включая развитие окололунной транспортной системы, горнодобывающих, обрабатывающих и производственных мощностей на Луне и на орбите, что приведет к двух-планетной экономике и рождению космической цивилизации».