Космические корабли будущего будут распылять свои собственные посадочные площадки

Освоение космоса требует всевозможных интересных решений сложных проблем. В НАСА существует подразделение, призванное поддерживать новаторов, пытающихся решить эти проблемы, — Институт перспективных концепций (NIAC). Время от времени они выделяют гранты достойным проектам, пытающимся решить некоторые из этих проблем.

Результаты одного из таких грантов уже получены, и они интригуют. Команда из Masten Space Systems при поддержке Honeybee Robotics, Texas A&M и Университета Центральной Флориды придумала, как лунная посадочная платформа может заложить свою собственную посадочную площадку на пути вниз.

Лунная пыль представляет собой серьезную проблему для любых посадочных аппаратов на поверхности. Ретроградные ракеты, необходимые для мягкой посадки на поверхность Луны, также поднимут в воздух пыль и камни, которые могут повредить сам посадочный аппарат или любую окружающую человеческую инфраструктуру.

Посадочная площадка уменьшит воздействие этой пыли и обеспечит более стабильное место для самой посадки.

Но строительство такой посадочной площадки традиционным способом будет непомерно дорогим. По текущим оценкам, стоимость строительства лунной посадочной площадки из традиционных материалов составляет около 120 миллионов долларов США.

Любая такая миссия также страдает от проблемы курицы и яйца. Как доставить материалы для строительства посадочной площадки на место, если посадочной площадки нет?

Технология, разработанная Masten Space Systems, является гениальным решением обеих этих проблем.

Установка посадочной площадки во время спуска позволит космонавтам иметь посадочную площадку на месте до того, как космический корабль когда-либо коснется там. Его установка также будет стоить намного дешевле, поскольку все, что нужно, — это относительно простая добавка к выхлопу ракеты, которая уже выбрасывается на поверхность.

Общая идея Masten Space Systems достаточно проста для понимания.

Добавление твердых гранул в ракетный выхлоп позволит этому материалу частично сжижаться и оседать в зоне воздействия выхлопа, потенциально упрочняя ее до такой степени, что пыль перестанет быть фактором, поскольку она будет заключена в твердую внешнюю оболочку. Компания Masten полагала, что сможет найти подходящий материал, который можно добавить в ракетный выхлоп, чтобы сделать именно это.

Успех или неудача будут зависеть от физических свойств гранул добавки. Любая присадка со слишком высокой теплостойкостью не сможет расплавиться должным образом в выхлопе ракеты, по сути, бомбардируя поверхность крошечными пулями.

С другой стороны, присадка со слишком низкой теплоустойчивостью может полностью расплавиться под действием выхлопа ракеты и испариться в бесполезное облако.

Чтобы найти идеальный баланс, Masten разработал двухуровневую систему с относительно большими (0,5 мм) частицами оксида алюминия, используемыми для создания базового слоя из 1 мм расплавленной лунной поверхности, объединенной с оксидом алюминия.

Затем, когда посадочный модуль приближался к базовому слою, добавка переключилась на частицы оксида алюминия размером 0,024 мм, которые осаждались бы со скоростью 650 м / с на базовом слое и создавали посадочную площадку диаметром 6 м, которая остывала бы за 2,5 секунды.

Все это звучит как довольно впечатляющая идея, но это еще только начало. Как и многие другие федеральные гранты, грант NIAC, направленный на разработку этой идеи о депонируемой посадочной площадке, использует поэтапный подход. Большая часть первой фазы, которая только что завершилась, была направлена на доказательство осуществимости идеи, в чем Masten уверен.

Осуществимая - это не то же самое, что функциональная, но это именно то, что гранты NIAC должны поддерживать - дикие идеи, которые могут в корне изменить некоторые аспекты освоения космоса.

Если Masten прав, и этот подход возможен и может быть масштабирован, посадочные площадки могут появиться по всей поверхности Луны. А со временем и на Марсе.