Китайские учёные представили концепцию магнитной катапульты, предназначенной для отправки ресурсов с Луны на Землю. Эта идея имеет исторические корни и была описана в романе Роберта А. Хайнлайна «Луна — суровая хозяйка» (The Moon Is a Harsh Mistress). Исследования данного вопроса ведутся учеными уже несколько десятилетий как один из способов передачи лунных ресурсов на нашу планету в будущем.
Недавнее исследование группы учёных из Шанхайского института спутниковой инженерии (SAST) дало новые подробности о том, как магнитная пусковая установка на поверхности Луны может стать экономически эффективным решением для транспортировки ресурсов на Землю. Это предложение может быть частью долгосрочной стратегии Китая по созданию Международной лунной исследовательской станции (ILRS), совместного проекта с Роскосмосом.
Технические аспекты катапульты
Согласно статье, магнитная катапульта будет использовать технологии магнитной левитации и работать по принципу метания молота в лёгкой атлетике, «вращаясь с возрастающей скоростью перед тем, как отправить пусковую капсулу к Земле». Условия на Луне, включая близкую к вакууму среду и низкую гравитацию (примерно 16,5% от земной), способствуют упрощению процесса старта.
По словам команды SAST, новая система способна выполнять два запуска в день, затрачивая лишь одну десятую стоимости традиционных методов транспортировки. Основным грузом планируется доставлять гелий-3, собранный из лунного грунта, который может быть использован для питания термоядерных реакторов на Земле.
Принципы работы системы
Техническая готовность системы достаточно высока. Установка требует только электроэнергии и не нуждается в топливе, что делает её компактной и простой в реализации. Основная цель — добыча и доставка гелия-3 для решения энергетических проблем Земли. Проект также повлияет на развитие технологий в сфере космической добычи полезных ископаемых, тяжёлых ракет-носителей и искусственного интеллекта.
Система включает 50-метровый вращающийся рычаг и сверхпроводящий двигатель, который будет получать энергию от солнечных панелей и ядерного реактора. Это позволит преобразовать кинетическую энергию в электричество во время фазы торможения и восстанавливать более 70% потребляемой энергии после каждого запуска.
Долгосрочные планы и перспективы
После ускорения в течение 10 минут «рука» системы достигнет скорости выхода на поверхность Луны в 2,4 км/сек и запустит полезную нагрузку по траектории к Земле. Команда также отметила, что вся система будет весить около 80 метрических тонн и сможет функционировать в течение как минимум 20 лет.
Тем не менее, строительство этой системы отложено до тех пор, пока Китай не завершит разработку сверхтяжёлых ракет-носителей Long March 9 (CZ-9) и Long March 10 (CZ-10). Их создание имеет ключевое значение для завершения проекта ILRS, который ожидается к 2035 году с участием других национальных космических агентств.
Предлагаемая система запуска планируется как часть долгосрочной стратегии Китая по освоению Луны в конце 2030-х или 2040-х годах. Разработчики надеются закончить создание её ключевых компонентов к 2030 году и перейти к полномасштабной реализации к 2045 году.
Ожидаемая стоимость строительства системы составляет 130 миллиардов юаней (примерно $18,25 миллиардов). Тем не менее, добыча от трёх до пяти тонн гелия-3 в год может принести доход в размере 100 миллиардов юаней.
Внедрение этой системы может способствовать прогрессу в области космической добычи полезных ископаемых, разработки тяжёлых ракет-носителей и искусственного интеллекта. Однако перед этим потребуется решить множество технических и логистических задач, включая вопросы извлечения гелия-3 из реголита, установка системы на неровной лунной поверхности и обеспечение стабильности вращающегося рычага на высоких скоростях.