В Финляндии разработали проект лунной пушки для выстреливания грузов в космос
Энтузиасты освоения космоса давно грезят мечтой разместить на Луне так называемый масс-ускоритель — установку для разгона объектов с помощью электромагнитных сил. Почти 50 лет назад американский физик Джерард О’Нил построил вместе с профессором Генри Кольмом прототип электромагнитной катапульты. Однако до практической реализации дело не дошло. Тем не менее ученые по всему миру не оставляют надежд когда-нибудь совершить «инженерное чудо». Так, очередной проект создания «лунной пушки» представили финские физики.
О запуске грузов с лунной поверхности на орбиту или в сторону Земли ученые и фантасты начали думать еще до начала космической эры, рассматривая концепцию отправки «посылок» с Луны (прежде всего, переработанных местных ресурсов, например, заготовок из металлов и редкоземельных материалов) с помощью электромагнитного ускорителя огромной длины, построенного вблизи планируемой лунной базы.
Одним из препятствий для создания подобных сооружений был тот факт, что пассивный объект, запущенный с поверхности нашего ночного светила со скоростью, меньшей второй космической (для Луны это менее 2,38 км/сек), один раз облетает Луну по эллиптической траектории и возвращается на место запуска. То есть стрелять надо либо со второй космической скоростью (например, в сторону Земли), либо запускать «посылку» на окололунный орбитальный перерабатывающий завод, снабжая ее ракетной двигательной установкой, скругляющей траекторию в апогее. Это весьма затрудняет реализацию и так не простой (с инженерной точки зрения) концепции.
Сотрудники Финского метеорологического института и компании Aurora Propulsion Technologies, которая занимается созданием двигательных установок для космических аппаратов, рассчитали, что благодаря аномалиям лунной гравитации пассивный снаряд может оставаться на лунной орбите до девяти земных суток и без двигательной установки, если его запустить из особой точки на лунном экваторе. Они обнаружили по крайней мере три таких места для прямой стрельны на экваториальную орбиту.
Согласно их идее, электромагнитную катапульту нужно расположить на поверхности Луны. Причем она может представлять собой любой ускоритель масс — пушку Гаусса, рельсотрон, пращу или что-либо другое, но главное требование — установить ускоритель в нужном месте и разогнать пассивный груз до первой космической (орбитальной) скорости около 1,7 км/с.
«Пассивные грузы могут быть изготовлены полностью из лунного материала, так что не требуется доставлять детали с Земли. «Апогейный» двигатель для снаряда не нужен, что позволяет уменьшить массу и стоимость пушки и увеличить частоту запусков», — говорится в описании, опубликованном на сервере препринтов arXiv.
Разместить «лунную пушку» предлагается на склонах гор на видимой с нашей планеты стороне Луны. Такие места выбраны не случайно: ранее там были выявлены гравитационные аномалии (благодаря спутнику GRAIL), которые до недавнего времени воспринимались исключительно как помеха для космических экспедиций, но в рамках нового исследования — скорее как подспорье.
За счет использования аномалий лунной гравитации можно будет запускать грузы с поверхности Луны, обойтись без большого количества топлива и освободить ресурсы для изучения других объектов Солнечной системы.
Космический буксир, находящийся на окололунной орбите и оснащенный электродвигателем, сможет захватывать пассивный груз и доставлять его на орбитальную станцию, расположенную в точке Лагранжа L5 системы Земля — Луна. Его предлагают сделать многоразовым, что уменьшит затраты на запуск. Построить электромагнитную пушку на Луне с помощью нынешних технологий вполне реально, но это потребует огромных инженерных усилий, добавили исследователи.
Ранее метать энергоресурсы с Луны на Землю при помощи магнитной катапульты предложили в Китае. По подсчетам инженеров, такой метод может снизить стоимость отправки грузов в 10 раз.
