В Китае предложили построить у южного полюса Луны лазерную энергетическую башню для беспроводной передачи энергии

Концепт сосредоточен в районе южного полюса спутника, где возвышенные кромки кратеров почти непрерывно освещаются Солнцем, тогда как расположенные рядом постоянно затененные кратеры погружены во мрак и, как предполагается, содержат значительные запасы водяного льда.

Вместо того чтобы прокладывать длинные силовые кабели или оснащать луноходы тяжелыми аккумуляторами, аппараты, работающие внутри таких кратеров, смогут получать энергию по лазерному лучу от солнечных электростанций, установленных на освещенных вершинах.

По мнению специалистов Харбинского технологического института, такой подход способен значительно повысить эффективность энергоснабжения исследовательских миссий в наиболее труднодоступных и научно ценных районах Луны.

В рецензируемом исследовании, опубликованном в издание Journal of Deep Space Exploration, авторы описали оптимизированную схему размещения сети лазерной передачи энергии для работы на поверхности Луны. Исследование выполнено специалистами Харбинского технологического института, а также сотрудниками Государственной ключевой лаборатории лазерной пространственной информации и Государственной ключевой лаборатории аэрокосмических механизмов.

Обе лаборатории играют важную роль в развитии китайской космической программы, объединяя компетенции в области лазерных технологий, космических систем и перспективных инженерных решений для будущих лунных экспедиций.

По словам исследователей, полученные результаты могут стать основой для создания будущих лунных исследовательских станций и необходимой энергетической инфраструктуры. Согласно расчетам, перенос лазерных передающих станций всего примерно на 100 метров позволил увеличить эффективную площадь покрытия сети более чем на 35%, при этом практически все зоны энергоснабжения оказались объединены в единую систему.

Обеспечение энергией техники в постоянно затененных областях Луны остается серьезной инженерной задачей. Луноходы, работающие в глубине таких кратеров, не могут использовать солнечные батареи, а возможностей аккумуляторов зачастую недостаточно для продолжительных экспедиций.

Предлагаемая система предусматривает размещение солнечных панелей на освещенных солнечным светом хребтах, где они будут вырабатывать энергию для питания лазеров. Лазерные лучи будут передавать ее приемникам, установленным на луноходах, которые преобразуют световое излучение обратно в электричество.

Проект предполагает создание нескольких взаимосвязанных передающих станций, образующих единую сеть. Это позволит луноходам свободно перемещаться между зонами покрытия без необходимости оснащать их массивными аккумуляторными батареями. При выборе мест установки исследователи Харбинского технологического института ориентировались не только на уровень солнечной освещенности, но и использовали статистическое моделирование для поиска оптимальных точек, обеспечивающих максимальную площадь энергетического покрытия и высокую связанность сети.

По словам авторов работы, разработанный ими метод оптимизации позволяет создать непрерывную и устойчивую сеть лазерной передачи энергии. Для проверки концепции специалисты использовали данные лазерного альтиметра аппарата NASA Lunar Orbiter, исследовавшего район кратера Шеклтон — одного из наиболее перспективных мест для будущих лунных экспедиций.

Моделирование показало, что эффективная площадь энергетического покрытия увеличилась почти с 18% до более чем 24%, а степень связанности сети выросла менее чем с 40% практически до 100%. Кроме того, расчеты показали, что даже при расстоянии около пяти километров система способна передавать достаточно энергии для обеспечения работы луноходов в постоянно затенённых областях Луны

Автор: Дмитрий Скрипач

Источник