Проект «Лунное поселение» см. https://www.youtube.com/watch?v=XoXypO38b24
см. также http://proza.ru/2021/09/05/627
и http://proza.ru/2017/04/10/1903
Авторы проекта: Иван Борисов, 9 класс Максим Шуклин, 5 класс Иван Свинцов, 4 класс
Рук. проекта: Александр Владимирович Ефимов
Консультанты: Михаил Борисов Елена Баринова Виктор Свинцов
см. также http://proza.ru/2017/04/13/2083
В школе «Интеллектуал» уже не первый год существует программа исследования возможности перелета на планету Glise 581g расположенной возле одноименной звезды Glise 581, созвездия Весов (;).
К исследованию в школе относятся серьезно. Получен патент на космический аппарат для дальних перелетов и на сейсмостойкое здание. Подана заявка на транспортное средство.
Кстати, команда, из первоклассников, уже набрана. И, если мамы отпустят, готовы лететь.
Мы расскажем об одном из этапов подготовки перелета – строительство «Лунного Поселения»
Школьники люди серьезные, поэтому начнем с описания поставленной задачи:
1. Постановка проблемы - безопасная жизнедеятельность человека на Луне
2. Первоочередные проблемы:
• Метеоритная защита
• Перепады температур (- 200 +270 градусов)
• Источники энергии, кислорода и воды (особенно кислорода и воды)
• Транспорт (аппараты, курсирующие между лунной и земной орбитальными станциями, способы доставки грузов на/с земли и луны, лунный транспорт)
• Наименее затратная доставка грузов
• Организация культуры и быта в лунном поселении (здесь мы обратимся к опыту проведения программы «Праздники и Физика» в школе «Интеллектуал»)
3. Оригинальность идеи
• Орбитальная станция на орбите искусственного спутника Земли и Луны будет включать в свои функции:
a Ретрансляций радиосвязи : Земля - орбитальный ретранслятор - Луна
b Наблюдение за поверхностью Луны и Земли
c Прием грузов с Земли и Луны, и отправка на Луну или на Землю
• Накопители для груза
• Возможно на первом этапе потребуется управление и наблюдение за работой роботизированных систем на поверхности Луны. Задержка радиосигналов от Земли к Луне исчисляется в минутах, сигнал будет идти 2,5 c. При размещение ретранслятора на орбитальном спутнике время передачи сигнала будет сокращено и появится возможность управлять и наблюдать в режиме реального времени
Последовательность строительства лунного поселения мы опишем ниже. Сейчас же обратимся к вопросу – Как мы летим к Луне?
Казалось бы, летали, знаем… Но все дело в том, что все лунные аппараты стартовали с земли, а это совсем не обязательно. Если у нас есть Земная Орбитальная Станция (ЗОС), то мы можем накапливать на, или возле нее, все, что мы хотим доставить к Луне. Выводить грузы на околоземную орбиту можно любым доступным, к тому времени способом.
Стартовать же к Луне, с околоземной орбиты можно использую двигатели имеющие, в настоящее время, малую тягу, но чрезвычайно эффективные: плазменные и электроракетные. Благо энергии, в виде солнечного излучения предостаточно.
Можно использовать и «Солнечный Парус», кстати, в полученном патенте, на «Космический Аппарат», «Солнечный Парус», наряду с «Биоэнергетической Установкой», описание которой мы также дадим, являются основными элементами. Что позволяет предположить – в пределах солнечной системы, наш космический аппарат работоспособен, за ее пределами нужно разрабатывать иной принцип движения и энергообеспечения.
Таким образом, между ЗОС и ЛОС курсируют аппараты-челноки с электроракетными двигателями (МежОрбитальные Транспортеры – МОТ), а может быть и с солнечным парусом и перевозят груза и людей, членов экспедиции по мере надобности. Челноки могут быть большими и комфортными, даже с искусственной силой тяжести, полученной, например вращением жилого модуля. Перемещаемые грузы накапливаются на ЗОС и ЛОС в соответствующих накопителях, а люди ожидают отправку на поверхность Луны или Земли на соответствующей орбитальной станции.
Обратимся к способам посадки и взлета с поверхности луны. Здесь есть интересные варианты. Если на первых порах неизбежно иметь лунный посадочный модуль, который сядет на поверхность, а потом взлетит с возвращаемым экипажем или грузом, то в перспективе возможно строительство разгонного устройства, например электромагнитной пушки, разгоняющий капсулу до первой космической скорости. Здесь есть варианты…
Что касается посадки, то так как на луне нет атмосферы, грузы способные выдерживать перегрузки можно сбрасывать на поверхность Луны в демпфирующих контейнерах, а потом собирать, то что останется…
Но какая же последовательность освоения Луны придуманная школьниками школы «Интеллектуал»?
Она следующая. – Строятся вышеупомянутые станции ЗОС и ЛОС, с использование выведенных на орбиту и собранных на орбитальных станциях челноков – МОТ. С помощью МОТ перевозится к ЛОС первая экспедиция, которая располагается на орбитальной станции. Первыми на поверхность Луны высаживаются роботизированные аппараты, которые монтируют первичные системы жизнеобеспечения, например энергетическую сеть из солнечных батарей.
На поверхности луны строится из модулей орбитальной станции (типа МКС) первое поселение. Начинается строительство подлунного города с использованием проходческих щитов. В это время члены экспедиции живут на поверхности Луны посменно, вахтовым методом.
Проводятся работы по метеоритной защите ЛОС, ЗОС и поселения. На орбиту Земли и Луны выводятся станции перехватчики и станции наблюдения, управляемые с орбитальных станции. Над налунным поселением и подлунным городом возводится купол из Вязкого Синтетического Покрытия – ВСП, защищающего станцию от мелких метеоритов.
По нашим представлениям можно добиться , чтобы ВСТП гасила энергию мелких метеоритов. Метеорит попадая в ВСТП теряют свою энергию, тормозится и возможно безопасно падает на поверхность Луны. Возможно что купол будет представлять собой ферменную конструкцию заполненную ВСТП , а под куполом будет разряженная атмосфера пригодная для дыхания (например как высоко в горах).
Обращаем Ваше внимание, что кроме строительства станции, главной целью первой экспедиции является геологоразведка! А главный вопрос, на который должны дать первые исследователи наибыстрейший ответ – можно ли на Луне получать воду и кислород. На первых же порах и то и другое придется завозить с Земли. И если кислород, при достаточном количестве воды можно получать и в оранжерее, расположенной под куполом и электролизом, то вода может быть только привозная.
Если найдется источник воды или минерал содержащий связанную, но доступную для извлечения воду непосредственно на Луне, то это существенно упростит ее освоение.
Для чего же мы строим станцию на Луне? Главная цель – создание базы для строительства Больших Космически Кораблей Дальней Разведки – БККДР!
А также экспериментальное исследования возможности создания биоэнергетической установки и/или другого перспективного источника энергии, а также возможности достижения скорости света!
Остановимся на источнике энергии. В условиях удаленности от Земли, на орбите или на поверхности Луны возможно проведение рискованных исследований с ядерными и термоядерными энергетическими установками. Ум человеческий (научно-инженерное сообщество) уже нафантазировал немыслимое количество вариантов, а кое-что и реализовал на практике. Нам же интересна биоэнергетическая установка.
Конструктивная схема биоэнергетической установки С. К. Саркисова
Существует например патент –( 1. Саркисов С.К., Саркисов А.С. Способ выращивания растений и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2050123- МКИ 6 А 01G 31/02.- №93042342/15. Заявлено 25.08.93. Опубл. 20.12.95. Бюл. № 35// Изобретения.- 1995
2. Саркисов С.К., Саркисов А.С. Способ выращивания растений и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2128905- МКИ 6 А 01G 31/00, 31/02, 31/04.- №97119256/13. Заявлено 13.11.97. Опубл. 20.04.99. Бюл. № 11// Изобретения.- 1999
3. Саркисов С.К., Саркисов А.С. Устройство для утилизации биоэнергии. Патент РФ № 2152149- МКИ 7 А 01G 31/02.- №98116676. Заявлено 01.09.98. Опубл. 10.07.2000. Бюл. № 19// Изобретения.- 2000. )
С очень интересным названием – «Биохимический двигатель – основа техники будущего»
Авторы - Сергей Карпович Саркисов, профессор кафедры архитектуры ГУЗ, профессор, доктор архитектуры
Аведик Сергеевич Саркисов, профессор кафедры финансового менеджмента РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, профессор, доктор экономических наук, saras@rambler.ru
Желающие могут обратится к авторам изобретения, у нас есть более наглядная модель, работоспособная в поле тяжести Земли или Луны. Представим себе «Чертово колесо» в кабинках которого выращиваются некие быстрорастущие (сравнительно) растения. Одна сторона «Двигателя» интенсивно освещается, и скорость роста там существенно выше. Возникнет разница в моменте действующего с правой и с левой, от вертикальной оси, половине колеса. Колесо медленно, подчеркнем, медленно начнет поворачиваться. Нужно будет только в нижней точке, быстро вынимать подросшие растения и вставлять молодые. Будет ли здесь положительный баланс затраченной и полученной энергии, сказать без проведения опытов сложно. Очень важен подбор растений и пр…
Существует еще один класс двигателей работающих также на медленных процессах, на которые также получены патенты, но реализации пока нет. Это двигатели основанные на фазовом переходе – «жидкость – твердое тело» и двигатели на температурном линейном расширении. Увеличение объема занимаемого твердеющей водой, или увеличение длины стержня при нагреве, также может быть использовано, но перемещения малы и цикл будет иметь значительную продолжительность, из за малой скорости процесса увеличения/уменьшения объема.
Если заменить стержень ростком бамбука или грибом, мы получим аналогичный результат. Только вместо цикла – охлаждение-нагрев, будет цикл – рост-замена. Иными словами, подставили растение под нечто, на что оно давит, выросло, быстро убрали, то на что давило вернулось в исходное положение, подставили новое… И т.д.
Главное условие, для растений, нужен свет и тепло. Но на Луне этого, на освещенной стороне, в избытке.
Вернемся на наше лунное поселение.
И обратимся к описанию тех транспортных средств, которые предлагают школьники. Причем, эти транспортные средства, как и наше сейсмостойкое здание предлагается для планеты Glise 581g.
Таких транспортных средств два – монорельс и шароход (для планет с атмосферой еще предложены – экраноплан и шар монгольфьер).
Шарообразное транспортное средство – «шароход», если диаметр достаточно велик, способен преодолевать бездорожье. Главное условие – высота препятствия должна быть меньше (существенно) половине радиуса шара. А энергетическая установка внутри может быть любая. Затруднительно, но возможно, использование солнечного света на освещенной стороне Луны. Такое устройство может пригодится для первичной геологоразведки. Здесь тоже есть варианты…
В перспективе, гораздо интересней строительство на Луне монорельсовых дорог. Сила притяжения на Луне в б раз меньше, чем на земле, поэтому мы и предлагаем строить монорельсовые дороги. Рельс необычный, а тавр или двутавр . Причем за несущий рельс перемещающиеся вагоны будут опираться с двух сторон. Мы имеем ввиду, что обычно колесо катится по верхней поверхности рельса, а в нашем варианте пара колес опирается как на верхнюю , так и на нижнюю поверхность рельса, это обеспечивает безопасное передвижение по Луне. Единственное неудобство, монорельсовую дорогу невозможно проложить быстро на исследуемый участок Луны.
Для лунной же поверхности предназначено и наше сейсмостойкое строение ранее описанное в журнале «Двигатель».
Нами предлагается сейсмоустойчивое строение, характеризующееся тем, что оно представляет из себя модульно-секционную структуру, и в котором отдельные модули, представляющие собой одноэтажные блоки обтекаемой бионической конфигурации с ограждениями двоякой кривизны, включающие в себя отдельные секции, соединенные между собой упругими связями, и объединенные общим переходом, причем все секции, выходящие на лунную поверхность, оборудованы «капсулами жизнеобеспечения» с шлюзовыми проемами.
Вероятнее всего само строение будет располагаться под куполом из ВСП (Вязкого Синтетического Покрытия).
Начиная с того момента, как на лунном поселение появятся люди, кроме проблемы жизнеобеспечения и безопасности возникнет проблема проведения культурного досуга. Мы предлагаем обсудить эту проблему в широкой дискуссии и выбрать то, что мы возьмем с собой на Луну из культурного достояния Земли. Для нас остается открытым вопрос, будут ли на Луне рождаться дети и будут ли там детские учреждения. Но вероятнее всего первый этап освоения Луны будет вестись вахтовым способом, как это происходит сейчас при освоении северных районов Земли
Обратимся к главной идеи нашего проекта – «Зачем нам нужно лунное поселение?!»
Кроме экспансии на новые территории и технологического развития, сейчас трудно предполагать, какие новые перспективы откроет геологическое исследование Луны и развитие на Луне производства. Скорее всего, Луна будет сборочной площадкой и исследовательским центром для подготовки дальних космических перелетов.
Как было уже сказано, главная цель – создание базы для строительства Больших Космически Кораблей Дальней Разведки – БККДР.
Что же должен представлять из себя корабль дальней разведки? Скорее всего это модульная конструкция включающая в себя: энергоблок, жилой блок, исследовательский блок, блок (возможно не один, а несколько, по числу населенных членами экипажа блоков) жизнеобеспечения, транспортный блок, блок управления и навигации и средства спасения. Таким образом мы неизбежно должны придти к концепции большого корабля со значительным количеством членов экипажа, даже с учетом автоматизации многих процессов.
Целью Дальнего Разведчика, разумеется, является планета. Долетев, и выйдя на околопланетную орбиту, БККДР становится орбитальной станцией (ОПОС – ОколоПланетная Орбитальная Станция). Между ОПОС и ЗОС, начинают курсировать, видимо уже беспилотные МОТ. На поверхность планеты высаживаются автоматы – разведчики. И, как на Луне, главной целью остается поиск воды и кислорода. По простой причине, если на Луну еще можно какое-то время и то и другое повозить, то даже на Марс точно не навозишься. Надо искать. И строить поселение на поверхности планеты уже с готовой системой жизнеобеспечения с регенерацией воздуха и очисткой воды. Поселение получится модульным. Модули необходимо целиком или поэлементно доставлять на поверхность планеты.
А отработать конструкцию, работоспособность и технологию сборки можно на лунной базе. Там же можно изготовить и вывести модули на орбиту ЛОС, а от ЛОС, МОТ доставят модули на ОПОС.
А где же будет навар? Т. е. польза для Земли?
Во первых – развитие технологии.
Во вторых – экспансия на новые территории.
В третьих…. Да и в четвертых и пятых, Бог знает какая польза еще проявится. Не исключено, что Луна, со временем, станет главным поставщиком продуктов питания. Солнца много, грунт, как уверяют проводившие подобные опыты американцы, пригоден для гидропоники…
Мне (Ефимову А.В.) в октябре 2014 г. приснился любопытный сон.
Нашел я кувшин, в кувшине Джин. Как водится, он готов был исполнить три мои желания.
Первое желание было – покрыть Луну слоем воды, минимальная глубина которой в любой точке была бы не менее 7м.
Он сделал. Часть воды испарилась, на солнечной стороне, часть замерзла, на теневой, но это в первый момент. Потом, в результате движения водяных масс, водопаровой атмосферы, температура выровнялась. Вокруг Луны образовалась паровая атмосфера, правда Луна ее стала терять, но очень медленно. Появились океаны и участки суши. Пошли дожди и подул паровой ветер…
Следующее желание было – заселить Лунные океаны водорослями и рыбой. Джин исполнил.
А третье желание было – показать что будет через 100 лет! И тут я проснулся.