В Китае хотят использовать лазеры для электропитания аппаратов на Луне
Китайские ученые предложили использовать технологии лазерной передачи энергии на Луне для питания луноходов и других аппаратов во время долгих ночей на ее поверхности. По задумке авторов, питать их можно будет с помощью орбитальных спутников, способных передавать электроэнергию с помощью лазерного луча.
Ночь на Луне наступает примерно раз в 29 дней и длится чуть более 14 земных суток. В это время наступает полная темнота и понижается температура поверхности. Отсутствие света и экстремальный холод (до -200℃) угрожает работе луноходов и других аппаратов, которые питаются в основном за счет солнечных батарей.
В качестве возможного решения этой проблемы исследователи из Китайской академии космических технологий (CAST) и Шаньдунского научно-исследовательского института аэрокосмической электроники (SISET) предложили технологию лазерной передачи энергии. По задумке, специальные орбитальные аппараты могли бы вырабатывать электроэнергию с помощью своих солнечных батарей и передавать ее в виде лазерного луча на приемники на поверхности Луны, которые преобразуют полученное излучение в электричество, необходимое для подзарядки аппаратов на спутнике Земли.
Помимо лунной ночи, такая система могла бы поддерживать работу космических аппаратов в постоянно затененных кратерах, где, как ожидается, находятся залежи водяного льда – ценного ресурса, использовать который можно будет для получения топлива, воды или кислорода.
Как отмечают исследователи, лазерные технологии имеют ряд преимуществ по сравнению с альтернативными решениями. Так, например, радиоизотопные источники питания имеют ограниченную мощность и стоят дорого. Ядерные реакторы, в свою очередь, идеально подходят для крупномасштабных лунных баз, но вызывают опасения из-за своей опасности и сложности в доставке и обслуживании. Однако с лазерной передачей энергии также могут возникнуть проблемы, связанные с ее эффективностью, дальностью действия и сложностью эксплуатации.
Технология лазерной передачи энергии будет полезна для КНР, которая в ближайшие годы серьезно настроена на исследование Луны. Совместно с Россией и рядом других стран, Китай планирует в 2030-х годах построить Международную научную лунную станцию (МНЛС). Для поддержки проекта также планируется запуск как минимум двух автоматических межпланетных станций (АМС) – «Чанъэ-7» в 2026 году и «Чанъэ-8» в 2028 году. Они прибудут на южный полюс Луны для анализа доступности ресурсов и поиска водяного льда в затененных кратерах.
Как отмечают авторы исследования, энергоснабжение станет одним из ключевых технических вопросов при исследовании Луны и строительстве постоянной базы. «Необходимо сосредоточиться на разработке космических мощных лазеров и высокоточных систем лазерного излучения, а проверка технологии на орбите должна быть проведена как можно скорее», - заключили авторы исследования.
