Місячні гравітаційні аномалії сприяють запуску вантажів у космос

Розміщення масового двигуна на Місяці вже давно є мрією ентузіастів космічних досліджень. Це відкрило б стільки можливостей для дослідження нашої Сонячної системи та можливості жити в космосі.

Джерард О’Ніл у своїй роботі над гігантськими циліндрами, які тепер носять його ім’я, згадував про використання місячної маси як джерела матеріалу для їх створення. Поки що ми ще не бачили такого інженерного дива в реальному світі, але чим більше досліджень проводиться на цю тему, тим більше реальних шляхів відкривається для його потенційної реалізації.

Одним з останніх внесків у ці зусилля є дослідження, розміщене на сервері препринтів arXiv Пеккою Янхуненом з Фінського метеорологічного інституту та компанії Aurora Propulsion Technologies, виробника космічних рушійних систем, яке він опублікував. Він детально описує, як ми можемо використовувати особливості місячної гравітації, щоб за допомогою рушія маси відправляти пасивні вантажі на місячну орбіту, де їх потім можна підхопити за допомогою активних високоефективних систем і відправити на переробку в інше місце Сонячної системи.

Аномалії в гравітаційному полі Місяця відомі вже давно. Зазвичай планувальники місій розглядають їх як неприємність, якої слід уникати, оскільки вони можуть спричинити деградацію орбіт супутників швидше, ніж передбачають гарні, прості моделі. Однак, на думку д-ра Янхунена, вони також можуть бути радше допомогою, ніж перешкодою.

Типові моделі використання прискорювачів місячної маси зосереджуються на активному або пасивному корисному навантаженні, що виводиться на місячну орбіту. Активні вантажі потребують певної бортової силової установки, щоб доставити їх туди, куди вони прямують. Отже, ці вантажі потребують більш активних технологій і певної форми пального, що зменшує загальну кількість палива, доступного для використання в інших частинах Сонячної системи.

З іншого боку, пасивне корисне навантаження, як правило, потрапляє на Місяць за одним з двох сценаріїв. Або вони роблять один оберт навколо Місяця приблизно за один день, а потім сходять з орбіти і повертаються на поверхню Місяця, або вони опиняються на високорандомізованій орбіті і, по суті, стають місячним космічним сміттям. Жодне з цих рішень не буде стійким для значного переміщення маси з поверхні Місяця.

Однак доктор Янхунен, можливо, знайшов рішення. Він вивчив відомі місячні гравітаційні аномалії, виявлені GRAIL. Цей супутник дуже детально склав карту гравітації Місяця і знайшов кілька місць на місячній поверхні, де масивний двигун потенційно міг би вивести пасивний корисний вантаж на орбіту, яка тривала б до дев’яти днів.

Ці місця розташовані вздовж гір, а три з них — на стороні поверхні Місяця, зверненій до Землі. Важливо, що всі вони мають свої гравітаційні особливості.

Більше часу на орбіті означатиме більше часу для активного буксира, щоб захопити пасивний місячний вантаж і доставити його на станцію обробки, наприклад, на космічну станцію в точці L5 між Землею і Місяцем. Цей активний буксир може бути багаторазовим, мати високоефективну електричну силову установку, розроблену і побудовану на Землі, і його потрібно буде запустити лише один раз.

Все, що потрібно для роботи системи, — це масивний двигун, який може розігнати корисне навантаження до орбітальної швидкості Місяця близько 1,7 км/с. Це цілком в межах наших можливостей, щоб створити його за допомогою існуючих технологій, але це вимагало б величезних інженерних зусиль, які б виходили далеко за рамки того, що ми досі створювали в космосі.

Однак кожне дослідження, яке показує потенційну вигоду або зниження витрат від використання ресурсів нашого найближчого сусіда для розширення нашого охоплення Сонячної системи, робить нас на крок ближчими до того, щоб зробити це реальністю.