Потокисырья сЛунына станциюрешают также
проблему защиты экипажа от радиации на ор-
бите. Из реголита и продуктов его переработки
можно создать защитные антирадиационные
экраны. Засыпать жилые блоки трехметровым
слоем реголита теперь можно непосредственно
на орбите.
Важным направлением работы станции ста-
нет производство из реголита одноразовых те-
плозащитных тормозных экранов для спускае-
мых аппаратов разгонных блоков. В настоящее
время сложно обеспечить многоразовое исполь-
зование последних ступеней ракет-носителей
(РН). Недорогие теплозащитные оболочки, до-
ставляемые с окололунной станции на НОО,
обеспечат возвращения последних (орбиталь-
ных) ступеней РН и их повторное использова-
ние
(рис. 3)
. Таким образом, РН станут полно-
стью многоразовыми.
Перспективным коммерческим направлени-
ем может стать проведение взрывных экскава-
ционных работ на Земле за счет кинетической
энергии пенетраторов – ударников из лунного
материала.
До подписания договоров о запрещении ис-
пытаний ядерного оружия США планировали
использовать ядерные заряды в горном деле,
создании бухт-ковшей на морском побере-
жье, строительстве каналов и тому подобного
по программе Plowshare («Плуг»). Аналогичные
проекты были созданы и реализованы в СССР
[9]. Наряду с правовым ограничением исполь-
зования мирных ядерных взрывов и негатив-
ных экологических последствий их примене-
ние ограничено избыточной мощностью.
В этом аспекте пенетраторы из лунного мате-
риала, использующие чистую кинетическую
энергию (около 50 МДж/кг), при невысоком тро-
тиловом эквиваленте порядка 1000 т, могли бы
эффективно использоваться в горном деле,
строительстве каналов, искусственных водо-
хранилищ и морских портов.
Конечная цель Sattrap –
выгодный космос
Следующим этапом развития технологии
Sattrap станет производство на окололунной ор-
бите новых орбитальных ловушек грузов и ме-
жорбитальных буксиров. Часть этих систем
будет переводиться с окололунной орбиты на
околоземные орбиты, что дешевле их запуска с
Земли. На первом этапе используются типовые
лунные орбитальные ловушки. При диапазоне
характерных для Луны скоростей перехвата гру-
за в 1500–2000 м/с орбитальные ловушки грузов
эффективны для передачи грузов, например
компонентов топлива, от ИСЗ, находящихся
на НОО, на ИСЗ, находящиеся на высокоэнерге-
тических орбитах.
В качестве примера рассмотрим систему
из двух ИСЗ: первый ИСЗ расположен на НОО,
второй ИСЗ, представляющий собой коллек-
тор грузов (ловушку с буксиром), расположен
на высоко эллиптичной орбите
(рис. 4)
. Орбиты
синхронизированы. Для удобства рассмотре-
ния примем, что период обращения коллекто-
ра равен 6 часам, а период ИСЗ, передающего
грузы, равен 1,5 часа. Высота НОО в данном
случае – 282,5 км. Параметры орбиты коллекто-
ра – перигей на высоте 282,5 км и апогей на вы-
соте 20 504,2 км. Встреча коллектора с переда-
ющим грузы низкоорбитальным ИСЗ в перигее
происходит каждые 6 часов с относительной
скоростью 2060 м/с.
В качестве грузопередающего ИСЗ может
использоваться грузовой блок, выведенный
на полуторачасовую орбиту традиционной
ракетой космического назначения. Его груз –
сырье для получения компонентов ракетно-
го топлива и/или сырье для космического
3D-принтера, например в виде ленты, намо-
танной на бобину.
Груз передается на коллектор следующим спо-
собом: лента вытягивается из блока и далее,
под действием сил трения с остаточным возду-
хом в окружающем пространстве, расправляет-
ся в виде шлейфа, тянущегося за блоком. Масса
ленты – 10 кг. В перигее орбитальный коллек-
тор, двигаясь по траектории, совпадающей
с траекторией движения ленты, догоняет лен-
ту и поглощает ее с относительной скоростью
около 2000 м/с. Время поглощения – 10 с. Сила
торможения, действующая на коллектор при
поглощении ленты – 2000 Н. За счет многократ-
ных встреч общая масса передаваемого груза
составляет 14 600 кг за год или 1200 кг за месяц.
Компенсация аэродинамического сопротивле-
ния двигателями коррекции потребует расход
около 100 кг топлива химических ЖРД за год об-
ращения грузового блока по низкой орбите или
8 кг за месяц.
Тормозной импульс ловушки компенсиру-
ется работой солнечного теплового ракетно-
го двигателя (СТРД), использующего водород
в качестве РТ. Близкий по параметрам СТРД
разработан ФГУП «Исследовательский центр
имени М.В. Келдыша» [11;12]. СТРД защищен
патентами РФ№ 2126493, № 2145639, № 2150054,
№ 2176767, № 2197630.
29
Воздушно-космическая сфера
I
Aerospace Sphere Journal №1(94) 2018
