Видео
В мире
Китайские исследователи предложили использовать беспроводную лазерную передачу энергии для питания луноходов и другой техники, работающей в постоянно затененных кратерах южного полюса Луны. Именно эти районы считаются одними из самых перспективных для будущих экспедиций, поскольку, по современным оценкам, в них могут находиться значительные запасы водяного льда.
Концепция предполагает размещение солнечных электростанций на возвышенных участках — кромках кратеров и горных хребтах, которые практически непрерывно освещаются Солнцем. Полученная энергия будет питать лазерные передатчики, а те, в свою очередь, направят лучи на приемники, установленные на луноходах. После этого световая энергия вновь преобразуется в электрическую.
Такой подход позволит отказаться от прокладки протяженных силовых кабелей и существенно уменьшить массу аккумуляторных батарей, необходимых для длительной работы техники в условиях вечной тени.
Авторы исследования отмечают, что система должна состоять не из одной, а из нескольких взаимосвязанных передающих станций. Это позволит создать непрерывную сеть энергетического покрытия, благодаря которой луноходы смогут перемещаться между различными районами без потери электроснабжения.
Работу выполнили специалисты Харбинского технологического института совместно с сотрудниками Государственной ключевой лаборатории лазерной пространственной информации и Государственной ключевой лаборатории аэрокосмических механизмов. Результаты опубликованы в рецензируемом журнале Journal of Deep Space Exploration.
При разработке схемы размещения станций исследователи использовали не только данные об освещенности поверхности, но и методы статистического моделирования, позволяющие определить точки с максимальной эффективностью покрытия. Для проверки концепции были использованы данные лазерного альтиметра аппарата NASA Lunar Orbiter, исследовавшего район кратера Шеклтон — одного из главных кандидатов на размещение будущих лунных баз.
Моделирование показало, что даже небольшая корректировка расположения передающих станций способна существенно повысить эффективность всей системы. Так, смещение отдельных установок примерно на 100 метров увеличило площадь энергетического покрытия более чем на 35%, одновременно объединив практически все зоны снабжения в единую сеть.
В результате эффективная площадь покрытия выросла почти с 18 до более чем 24%, а связность сети увеличилась менее чем с 40% практически до 100%. По расчетам авторов, система сможет передавать достаточное количество энергии на расстояние около пяти километров, обеспечивая работу луноходов в постоянно затененных районах Луны.
Если концепция подтвердит свою жизнеспособность на практике, Луна может стать первым небесным телом, где беспроводная передача энергии перестанет быть лабораторным экспериментом и превратится в основу инфраструктуры будущих внеземных поселений.
