Если аппарат сядет на поверхность Луны, то днем вопрос обогрева приборов можно не рассматривать (хотя все зависит от того, где именно он совершит посадку). Но с наступлением лунной ночи, которая продлится половину земного месяца, актуальность проблемы поддержания стабильной температуры очень растет. И здесь на помощь приходит компания Masten.
Читайте на сайте Когда наконец-то состоится старт ракеты для полетов на Луну: NASA озвучило сроки
Сравнение размеров жестяной банки и системы NITE / Фото
Как нагреть аппарат на Луне
Казалось бы, какие здесь могут быть проблемы? Человеческие посадочные аппараты давно достигли поверхности Луны и успешно там работали и работают сегодня. Проблема здесь в том, что, когда наступает лунная ночь, температура поверхности падает до -173 градусов по Цельсию (на экваторе). Чтобы поддерживать стабильную температуру приборов, изобретатели придумали несколько способов:
- Аппараты использовали энергию, которую накопили днем, чтобы поддерживать жизнеспособность научных приборов.
- Использовали так называемые радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ). Эти штуки работают благодаря распаду радиоактивных элементов, при котором выделяется тепло и электроэнергия.
- Не беспокоиться об обогреве аппарата и тогда он проживет ровно столько, сколько длится день, а потом замерзнет.
Все варианты имеют существенные недостатки. Не будем говорить за третий пункт, ведь там все очевидно:
- Использовать накопившуюся энергию не выгодно. Это требует батарей значительной емкости и специальной системы "циркуляции тепла" – все это увеличивает общий вес зонда и соответственно уменьшает количество возможных научных приборов на борту. Также значительный минус этого метода заключается в том, что энергия не будет использоваться для научных целей, ведь будет идти на обеспечение выживания.
- РИТЭГ – это дорого и поэтому сегодня их используют преимущественно для обеспечения функционирования автоматических межпланетных станций, исследующих солнечную систему по орбите Юпитера – там солнечные панели уже очень малоэффективны. Также РИТЭГ – это сложно, ведь сложно получить необходимый ядерный материал.
Альтернатива от компании Masten Space Systems
В Masten Space Systems предлагают использовать химию. Свою систему компания назвала NITE (Nighttime Integrated Thermal and Electricity) и она обеспечит посадочный аппарат как теплом, так и энергией. Прибор представляет собой малогабаритную тару, которая крепится к аппарату и использует "экзотермические химические реакции для подачи тепла и энергии за счет окисления металлов с использованием запаса топлива из двигательной установки".
Система простая, дешевая, малогабаритная и легкая. Кроме того, NITE будет использовать ресурсы самого посадочного аппарата, которые и так были на борту (хотя, возможно, придется увеличить количество окислителя на борту для использования обогревателем). Днем NITE можно отключить, чтобы он не "жег" зря.
Следует отметить, что Masten Space Systems занимаются не только вопросом обогрева аппаратов:
- Компания работает над проектом лунной навигационной системы.
- Также в Masten знают, как создать на поверхности спутника посадочную площадку без участия в строительстве людей.