Koncepciya proizvodstvennoi lunnoi bazy 2050 g.
2.03.2003 20:43 | A.G. Sizencev, V. V. Shevchenko, V.F. Semenov, G.M. Baidal/Vselennaya i My
My stoim zdes'; sumerki, holod, molchanie...
Kogda zhe vpervye my golovy k nebu podnyali,
Na nebe tvoem prekrasnee chem Luna,
O Luna, chudo nashe nepostizhimoe,
Nad molchan'em tvoih beregov,
Nad nami siyaet Zemlya,
Ona snizoshla na nas.
Archibal'd Maklish
"Puteshestvie na Lunu", 1974
Obosnovanie neobhodimosti razrabotki proizvodstvennoi lunnoi bazy
Cushestvuyushaya struktura mirovoi ekonomiki privela k tomu, chto okolo 98-99% syr'evyh
materialov prevrashayutsya v othody, a 88% energii vyrabatyvaetsya za schet uglerodnogo
topliva
(drova, ugol', neft', gaz), dayushego 60% vseh zagryaznenii prirodnoi sredy.
Po mnogim parametram, harakterizuyushim ekologicheskii usherb, vklad chelovechestva
sopostavim s prirodnym urovnem, a po nekotorym - prevyshaet bolee chem v 10 raz,
naprimer, potok svinca - v 15 raz, potok nefti v gidrosferu - v 10 raz. Za schet
szhiganiya organicheskogo topliva k koncu veka budet ezhegodno teryat'sya primerno
20% kisloroda po otnosheniyu k produciruemomu v estestvennyh usloviyah, i odnovremenno
budet uvelichivat'sya koncentraciya uglekislogo gaza v atmosfere. Neizmennost'
tehnologii v proizvodstve i energetike, a tem bolee neobhodimost' rosta urovnya
poslednih (14 TVt - v 1990 g. i, kak minimum, 23 TVt - v 2020 g.), privedet
k takomu "parnikovomu effektu" i potepleniyu klimata v 2020-2030 godah, chto nachnutsya
neobratimye processy v biosfere, svyazannye s ee degradaciei i predstavlyayushie
zhiznennuyu opasnost' chelovechestvu. Neobhodimymi usloviyami predotvrasheniya ugrozy
ekologicheskogo krizisa yavlyaetsya v pervuyu ochered' perevod ekonomiki na "bezothodnuyu
tehnologiyu" i poluchenie novyh vidov "ekologicheski chistoi" energii ot vozobnovlyaemyh
istochnikov (Solnca, vetra, prilivnyh stancii), a takzhe ot yadernyh reakcii na
osnove sinteza deiteriya (2D) s geliem-3 (3He). No i eta
novaya energetika dolzhna uchityvat' sushestvuyushie ogranicheniya, obuslovlennye nalichiem
zemnoi atmosfery. 100 TVt, sostavlyayushie 0,1% ot energii, peredavaemoi na Zemlyu
Solncem - eto tot predel, vyshe kotorogo nel'zya dopuskat' proizvodstva energii
na nashei planete, inache proizoidet znachitel'noe izmenenie struktury balansa
energii v otdel'nyh regionah Zemli s nezhelatel'nym izmeneniem klimaticheskih
zon. Kak vidno, dopustimyi predel i uzhe segodnya realizuemyi uroven' proizvodstva
energii imeyut dostatochno blizkuyu soizmerimost'. Prakticheskie vozmozhnosti ispol'zovaniya
gidroresursov, energii vetra, prilivov, geotermal'noi energii ves'ma ogranicheny.
Ispol'zovanie solnechnoi energii na Zemle takzhe ne reshit voprosa polucheniya trebuemogo
kolichestva "ekologicheski chistoi" energii. Optimisticheskie prognozy po vyrabotke
takoi energii osnovyvayutsya na vozmozhnosti realizacii uzhe v 2005 godu termoyadernogo
toplivnogo cikla 2D+3Ne. Preimushestvo etoi reakcii zaklyuchaetsya
v tom, chto ona vysvobozhdaet v desyatki tysyach raz men'she neitronov, induciruyushih
radioaktivnost' v konstruktivnyh elementah reaktora, a ee energeticheskii vyhod
mozhet byt' preobrazovan v elektroenergiyu pri effektivnosti v dva raza bolee
vysokoi, chem v sovremennom yadernom reaktore. Osnovnymi produktami reakcii yavlyayutsya
neradioaktivnye protony i obychnyi 4Ne. K sozhaleniyu, nigde na Zemle
ne obnaruzheno dostatochno bol'shogo kolichestva 3Ne. Neznachitel'nym
istochnikom mozhet sluzhit' 3Ne, vydelyayushiisya pri radioaktivnom raspade
tritiya termoyadernyh boepripasov SShA i byvshego SSSR, chto v summe mozhet dat' okolo
500 kg 3Ne, chego dostatochno lish' dlya nachal'noi stadii raboty kommercheskogo
varianta
reaktora.
Iz vysheizlozhennogo vytekaet, chto "zamknutaya" v ramkah Zemli Civilizaciya obrechena
na gibel', ili v luchshem sluchae mozhno prognozirovat' rezkii spad proizvodstva
i potrebleniya do srednevekovogo urovnya. Segodnya mirovaya nauchnaya obshestvennost'
nachinaet prihodit' k vyvodu, chto edinstvennym variantom spaseniya Chelovechestva
i zhivoi Prirody Zemli ot ugrozy nadvigayushihsya krizisov yavlyaetsya industrializaciya
okolozemnogo kosmosa s osnovoi bazirovaniya na Lune. Takoi podhod obuslovlen
neskol'kimi argumentami. Kosmicheskaya orbital'naya i nalunnaya energetika, ne imeya
ogranichenii, nakladyvaemyh nalichiem atmosfery, pomimo iskusstvennyh istochnikov
daet vozmozhnost' ispol'zovat' "ekologicheski chistuyu" solnechnuyu energiyu, opredelyaemuyu
moshnost'yu nashego svetila. Luna obladaet resursami poleznyh iskopaemyh, dostatochnymi
dlya razvertyvaniya i funkcionirovaniya infrastruktury nalunnogo i orbital'nogo
okolozemnogo i okololunnogo proizvodstva. Analiz obrazcov lunnoi porody pokazal
bol'shoe soderzhanie v nih kisloroda, kremniya, zheleza, titana, alyuminiya. Prakticheski
ves' spektr elementov tablicy Mendeleeva, imeyushiisya v nalichii na Zemle, prisutstvuet
i na Lune, no v raznyh kolichestvennyh proporciyah. Bez ucheta problem tehnologii,
samye obshie podschety pokazyvayut, chto lunnyi kar'er s razmerami 100x100x10 m3
obespechit poluchenie 40 tys. tonn kremniya, ot 80 do 90 tys. tonn kisloroda, ot
15 do 30 tys. tonn alyuminiya, ot 5 do 25 tys. tonn zheleza, 9 tys. tonn titana,
0,8 kg 3Ne. K nim dobavitsya nekotoroe kolichestvo magniya, kal'ciya, hroma
i drugih
himicheskih elementov. Sam lunnyi grunt v celom mozhet posluzhit' syr'em dlya polucheniya
razlichnyh stroitel'nyh materialov, vklyuchaya luchshie marki betona, stekla, keramiki,
voloknistyh i kristallicheskih kompozitnyh materialov. Eto lish' verhushka "aisberga",
po kotoroi segodnya mozhno sostavit' tol'ko samye priblizitel'nye predstavleniya
o vozmozhnostyah ispol'zovaniya resursov Luny. Vynos s Zemli energoemkih proizvodstv,
naprimer, metallurgii, stroitel'nyh materialov i drugih pozvolit sushestvenno
snyat' ekologicheskuyu nagruzku na zemnuyu prirodnuyu sredu. Uzhe pri samyh orientirovochnyh
ocenkah ochevidno, chto dal'neishee osvoenie kosmicheskogo prostranstva nevozmozhno
osushestvit', opirayas' tol'ko na promyshlennye moshnosti, sozdavaemye tradicionnymi
putyami na Zemle. Tak, naprimer, dlya vyvedeniya s Zemli na stacionarnuyu orbitu
i k planetam Solnechnoi sistemy poleznogo gruza summarnoi massy v million tonn
potrebuetsya izrashodovat' poryadka 300 mln. tonn topliva i 2,5 mln. tonn konstrukcionnyh
materialov. Pri etom v zemnuyu atmosferu postupit okolo 40 mln. tonn zagryaznyayushih
himicheskih soedinenii, chto mozhet kardinal'no povliyat' na sostoyanie zashitnogo
ozonovogo sloya Zemli, uzhe seichas nahodyashegosya pod ugrozoi razrusheniya. A razrushenie
ozonovogo sloya, pomimo svoih bed, uskorit nastuplenie i "parnikovogo effekta".
V sluchae zapuska kosmicheskih apparatov s Luny rashod topliva i konstrukcionnyh
materialov sostavit primerno 90 mln. tonn i 0,25 mln. tonn sootvetstvenno. Vyvod
poleznogo gruza dazhe na nizkie okolozemnye orbity kak ekologicheski, tak i energeticheski
bolee vygodno proizvodit' s Luny pri nalichii na nei proizvodstva raketnogo topliva.
Nichut' ne umalyaya znacheniya Luny kak unikal'neishego nauchnogo poligona dlya zemnoi
civilizacii, mozhno utverzhdat', chto sozdanie proizvodstva na Lune yavlyaetsya aktual'neishei
zadachei nashego vremeni. Bolee togo, po mneniyu nekotoryh uchenyh my uzhe opazdyvaem
s ego sozdaniem i Chelovechestvu pridetsya prilozhit' nemalo sovmestnyh usilii,
chtoby naverstat' upushennoe vremya.
Glavnye napravleniya osvoeniya Luny
V kachestve ob'ekta, obladayushego unikal'nymi prirodnymi usloviyami, Luna mozhet rassmatrivat'sya
kak baza dlya resheniya mnogih zadach vo blago zemnoi civilizacii. Eti zadachi gruppiruyutsya
v sleduyushie napravleniya.
Pervoe i, pozhalui, samoe vazhnoe na segodnya napravlenie - osvoenie lunnyh resursov
dlya sozdaniya vnezemnogo promyshlennogo proizvodstva, kotoroe pozvolit reshit' problemy
ekologicheskogo,
energeticheskogo i resursnogo krizisov, ugrozhayushih Chelovechestvu v blizhaishem budushem.
K nemu otnosyatsya v tom chisle zadachi po polucheniyu na Lune toplivnyh komponentov i
rashodnyh
materialov dlya sistemy transportnyh sredstv v okolozemnom prostranstve. Vtoroe napravlenie:
Luna - platforma dlya unikal'nyh nauchnyh issledovanii i nablyudenii. Tret'e napravlenie:
Luna - eksperimental'naya baza dlya otrabotki kosmicheskih tehnicheskih sredstv, vklyuchaya
sredstva okolozemnogo promyshlennogo proizvodstva. Chetvertoe napravlenie: Luna - klyuchevoi
transportnyi uzel dal'nih mezhplanetnyh kosmicheskih reisov.
Osnovnye principy osvoeniya Luny
Osvoenie Luny, s cel'yu ispol'zovaniya ee resursov dlya razvitiya chelovechestva, stroitsya
na sleduyushih principah:
- na Lune sozdaetsya biosfera, kotoraya osnovana na vode, uglevodorodah i produktah
ih vzaimodeistviya;
- osnovoi razvitiya biosfery na Lune yavlyayutsya solnechnaya energetika, ispol'zuyushaya
unikal'nye lunnye usloviya: vysokuyu plotnost' solnechnogo izlucheniya 1380 Vt/m2
pri vysokom znachenii postoyanstva v dnevnoe vremya i isklyuchitel'no nizkuyu temperaturu
okruzhayushei sredy v solnechnoi teni 100oK;
- osvoenie Luny realizuetsya poetapno; kazhdyi iz etapov dolzhen uchityvat' dostignutyi
za predshestvuyushii period uroven' resheniya problem i opyt provedeniya rabot, predusmatrivat'
preemstvennost' tehniki, vozmozhnost' ee sovershenstvovaniya i dal'neishego logicheskogo
razvitiya;
- Luna schitaetsya central'nym zvenom lunno-zemnoi kosmicheskoi infrastruktury; ee resursy
rassmatrivayutsya kak osnovnoi istochnik material'nogo obespecheniya vsego kosmicheskogo
hozyaistva. V kachestve opornyh tochek infrastruktury namecheny lunnaya baza, okololunnaya
i okolozemnaya bazovye stancii, imeyushie shiroko razvitoe proizvodstvo na lunnom syr'e
i
odnovremenno vypolnyayushie rol' tranzitnyh transportnyh uzlov.
Dlya funkcionirovaniya etoi infrastruktury dolzhna byt' sozdana sootvetstvuyushaya transportnaya
sistema. Sroki sozdaniya i vvoda v ekspluataciyu vseh elementov infrastruktury dolzhny
byt' vzaimno privyazany i v osnovnom opredelyat'sya urovnem osvoeniya Luny i razvertyvaniya
na nei kosmicheskogo hozyaistva.
Etapy razvertyvaniya bazy
Razvertyvanie bazy na 1 etape (2000-2015 gg.) mozhet proizvodit'sya po sleduyushemu scenariyu:
- 2000-2005 gg.: issledovanie Luny bespilotnymi kosmicheskimi apparatami s cel'yu vybora
mestopolozheniya postoyannoi lunnoi bazy dlya obespecheniya proizvodstva na Lune;
- 2004-2005 gg.: dostavka i komplektaciya na okololunnoi orbite pilotiruemoi stancii
"MIR-Luna" dlya obespecheniya orbital'no-desantnogo issledovaniya (s uchastiem cheloveka)
mesta
dlya postoyannoi lunnoi bazy;
- 2005-2006 gg.; orbital'no-desantnoe issledovanie mesta dlya postoyannoi lunnoi bazy;
- 2007-2009 gg.: sozdanie postoyannoi Lunnoi bazy s ekipazhem do 10 chelovek;
- 2009-2012 gg.: sozdanie pervoi ocheredi zavoda na Lune po proizvodstvu kisloroda
v ob'eme 50 tonn v god (v zhidkom vide), k koncu sroka - korrektirovka scenariya dal'neishego
osvoeniya Luny;
- 2012-2015 gg.: sozdanie astrofizicheskoi laboratorii na Lune, ob'em proizvodstva
kisloroda v zavisimosti ot korrektirovki mozhet vozrasti do 100-2500 tonn v god.
Takim obrazom, na pervom etape osvoeniya Luny dostigaetsya samoobespechenie kislorodom
postoyannoi lunnoi bazy i transportnyh operacii: okolozemnaya orbita-Luna-okolozemnaya
orbita.
Na vtorom etape osvoeniya Luny (2015-2030 gg.) dolzhno byt' dostignuto samoobespechenie
i po vodorodu (50 tonn v god) ili metanu. V period 2025-2030 gg. planiruetsya vvod
v ekspluataciyu
proizvodstva geliya-3 s ob'emom 100 kg v god. Ocenki pokazyvayut,chto proizvoditel'nost'
oborudovaniya po pererabotke lunnogo grunta dlya polucheniya N2 i 3Ne
dolzhna vozrasti v 100-1000 raz. Al'ternativoi polucheniya vodoroda mogut sluzhit' vybrosy
letuchih gazov iz psevdovulkanov,chto neobhodimo uchityvat' pri vybore mesta dlya Lunnoi
Bazy.
Na tret'em etape osvoeniya Luny (2030-2050 gg.), predpolagaetsya osvoit' na Lune proizvodstvo
konstrukcionnyh i elektrotehnicheskih materialov na osnove mestnoi dobychi zheleza,
titana, alyuminiya, kremniya.
Osnovnym naznacheniem tret'ego etapa yavlyaetsya razvitie proizvodstva lunnoi bazy, sposobnogo
obespechit' sozdanie pervyh opytnyh lunnyh elektrostancii, ispol'zuyushih energiyu Solnca,
dlya snabzheniya Zemli. Pri etom postoyannaya lunnaya baza prevrashaetsya v lunnoe poselenie
s chislennost'yu do 200 chelovek.
V dannoi rabote rassmatrivaetsya koncepciya lunnoi proizvodstvennoi bazy tret'ego etapa.
Vybor mesta bazy
Vybor mesta lunnoi bazy opredelyaetsya neskol'kimi osnovnymi faktorami. Prezhde vsego,
raion bazirovaniya dolzhen udovletvoryat' trebovaniyam maksimal'nogo soderzhaniya interesuyushih
nas syr'evyh resursov i naimen'shih zatrat, vklyuchaya
obustroistvo.
Koordinaty etogo raiona dolzhny obespechivat' minimum zatrat na transportnye kosmicheskie
operacii s uchetom trebovanii maksimal'noi bezopasnosti personala bazy, kogda ee infrastruktura
eshe nedostatochno razvita i stepen' samoobespecheniya nizka. Krome togo, v raione bazirovaniya
rel'ef dolzhen byt' udoben dlya razmesheniya kompleksov bazy i imet' profil', bezopasnyi
s tochki zreniya podleta i posadki lunnyh transportnyh korablei. Etim trebovaniyam otvechayut
raspolozhennye v priekvatorial'noi zone vidimoi storony Luny morskie raiony, i, v
chastnosti,
zapadnaya oblast' Okeana Bur', gde predpolagayutsya bol'shie zapasy lunnoi porody il'menita,
naibolee bogatoi kislorodom. Razmeshenie bazy na vidimoi storone Luny daet vozmozhnost'
postoyannoi pryamoi radio- i opticheskoi svyazi s Zemlei. Priekvatorial'naya zona pozvolyaet
obespechit' transportnye operacii mezhdu lunnoi bazoi i okololunnoi orbital'noi stanciei
s vozmozhnost'yu startov na kazhdom vitke orbital'noi stancii vokrug Luny i s minimal'nymi
toplivno-energeticheskimi zatratami.
Tipovoi lunnyi rel'ef v morskom raione
(Raion kratera Grimal'di v Okeane Bur')
Kak izvestno, sredi razlichnyh elementov lunnogo rel'efa dominiruyushee znachenie imeyut
kratery. Drugie elementy, takie kak kamni i sklony, sushestvenny lish' pri rassmotrenii
rel'efa
na ploshadkah s lineinym razmerom do sotni metrov, i poetomu dlya vybora mesta kompleksnyh
struktur lunnoi bazy, raspolagaemyh drug ot druga na rasstoyanii poryadka pyati kilometrov,
ne imeyut znacheniya.
V kachestve tipovoi formy kraterov prinyaty chasheobraznye, forma kotoryh approksimiruetsya
sfericheskim segmentom. Takih kraterov na Lune okolo 95% ot obshego chisla. Eto daet
prakticheski
dostovernuyu vozmozhnost' vybora kraterov s trebuemymi razmerami i vzaimnym raspolozheniem
v sluchae razmesheniya v nih strukturnyh kompleksov proizvodstvennoi lunnoi bazy.
Ochevidno, chto eto predstavlenie nakladyvaet takzhe svoi otpechatok na razrabotku
transportnyh nalunnyh sredstv, obespechivayushih perevozki mezhdu strukturnymi kompleksami
bazy, i daet argumenty v pol'zu primeneniya estakadnoi ili kanatnoi dorog. Pomimo
kraterov v chisle elementov lunnogo rel'efa, predstavlyayushih interes pri vybore
mesta dlya razmesheniya bazy, sleduet otmetit' estestvennye polosti v vide "lavovyh
trubok". Eto vysohshie kanaly podpoverhnostnyh lavovyh rek. Protyazhennost' etih
trubok izmeryaetsya ot desyatkov do soten metrov, a tolshina pokryvayushego sloya sostavlyaet
predpolozhitel'no bolee 10 m. Sledovatel'no, vnutrennie prostranstva etih lavovyh
trubok predstavlyayut soboi sredu, kotoraya estestvennym obrazom zashishena ot opasnostei
pronikayushei radiacii i meteoritnyh udarov. Bolee togo, vnutri trubok preobladaet
postoyannaya, otnositel'no blagopriyatnaya, temperatura -20oS. Vse eto predstavlyaet
soboi chrezvychaino predpochtitel'nye okruzhayushie usloviya dlya zhiznedeyatel'nosti
cheloveka, a takzhe dlya osushestvleniya promyshlennyh operacii. Znachitel'nye funkcional'nye,
tehnicheskie i ekonomicheskie vygody mogli by byt' polucheny pri sooruzhenii lunnyh
baz vnutri lavovyh trubok. K sozhaleniyu otozhdestvlenie lavovyh trubok segodnya
vozmozhno lish' s pomosh'yu identifikacii kosvennyh priznakov, naprimer, po nalichiyu
obrushennogo verhnego pokrytiya, i imeet vysokuyu stepen' neopredelennosti.
K tomu zhe, razmeshenie kompleksov bazy trebuet konkretnogo znaniya geometrii ob'emov
lavovyh trubok i prochnostnogo sostoyaniya pokryvayushego sloya, chto vozmozhno lish' pri
obsledovanii
konkretnoi lavovoi trubki.
Strukturnaya shema bazy
Struktura bazy sostoit iz zon, raspredelennyh po funkcional'nym priznakam i raznesennyh
mezhdu soboi na rasstoyanie 3-5 km s cel'yu obespecheniya zhiznestoikosti, vzryvo- i pylebezopasnosti.
Kazhdaya zona vklyuchaet v sebya odin ili neskol'ko kompleksov, soderzhashih sootvetstvuyushie
sooruzheniya, ob'ekty i tehnicheskie sredstva.
Vse zony soedineny mezhdu soboi vnutribazovymi transportnymi magistralyami, vypolnennymi
v vide kanatnyh ili monorel'sovyh dorog.
V sostav energozony uslovno vklyucheny sistemy sputnikov energosnabzheniya, obespechivayushie
bazu energiei vo vremya lunnoi nochi, dlyasheisya 14 sutok.
Osnovnye ob'ekty bazy
1. Zhilaya zona.
1.1. Zhiloi kompleks na 200 chelovek:
- zhilye moduli;
- pomesheniya obshego naznacheniya;
- blok zhizneobespecheniya i agregaty sistem obsluzhivaniya (radiatory, otrazhateli
i t.d.);
- sanitarno-gigienicheskii blok;
- pisheblok;
- adaptacionno-reabilitacionnyi centr;
- kompleks medicinskogo obespecheniya;
- sportivnyi sektor;
- central'nyi pul't kontrolya i upravleniya sistemami zhiloi zony;
- masterskie tehnicheskogo obsluzhivaniya;
- sluzhba svyazi s Zemlei i vnutribazovoi svyazi.
1.2. Oranzhereya i pticeferma.
1.3. Nauchnyi kompleks:
- laboratornye moduli s oborudovaniem;
- hranilisha;
- blok zhizneobespecheniya;
- zhilye moduli.
1.4. Stancii kol'cevoi magistrali.
2. Zona kosmoporta.
2.1. Startovo-posadochnyi kompleks.
2.1.1. Startovo-posadochnaya ploshadka.
2.1.2. Angary bazirovaniya peredvizhnoi tehniki:
- zashitnyh navesov kosmicheskih korablei i apparatov;
- avtozapravshikov;
- pogruzochno-razgruzochnyh agregatov;
- stancii proverki apparatury;
- peredvizhnogo startovogo stola-otrazhatelya reaktivnoi strui.
2.2. Centr upravleniya poletom (CUP).
2.2.1. Radiomayaki dlya posadki kosmicheskih korablei i apparatov.
2.2.2. Stanciya telemetricheskoi svyazi, slezheniya za parametrami orbit i komandnyh
radiolinii kosmicheskih korablei, transportnyh avtomaticheskih apparatov, sputnikov
sistemy
energosnabzheniya, lunnoi orbital'noi stancii (LOS).
2.2.3. Blok zhizneobespecheniya.
2.3. Tehnicheskaya poziciya.
2.3.1. Zavod dlya sborki, remonta, proverki rabotosposobnosti, ukladki k transportirovke
apparatury, agregatov i modulei tehnicheskih sredstv orbital'nogo proizvodstva (vklyuchaya
elementy bol'shih konstrukcii), transportnoi kosmicheskoi sistemy i sistemy sputnikov
energosnabzheniya lunnoi bazy.
2.3.2. Sredstva obsluzhivaniya proizvodstva.
2.3.3. Blok zhizneobespecheniya.
2.4. Sklad:
- eksportiruemoi produkcii;
- raketnogo topliva.
3. Promyshlennaya zona.
3.1. Proizvodstvo.
3.1.1. Zavod pererabotki syr'ya i polucheniya zhidkih i tverdyh produktov, materialov:
- kisloroda, vody, metana, vodoroda, geliya-3 i dr.
- metallov (zheleza, alyuminiya, titana i dr.)
- cementa, stekla, keramiki, kompozitnyh materialov, elementov elektroniki, chistyh
i redkih na Zemle veshestv, medikamentov.
3.1.2. Zavod promyshlennoi produkcii po proizvodstvu apparatury, oborudovaniya,
agregatov i modulei, stroitel'nyh detalei i blokov.
3.1.3. Proizvodstvo po remontu i ekspluatacii tehnicheskih sredstv bazy.
3.2. Ob'ekty obespecheniya proizvodstva.
3.2.1. Blok upravleniya proizvodstvom.
3.2.2. Blok zhizneobespecheniya i san-gigieny.
3.2.3. Hranilisha i sklady produktov proizvodstva.
3.2.4. Agregaty teplo- i energosnabzheniya i t.d.
4. Energozona.
4.1. Energoustanovka:
- priemnaya antenna (solnechnye batarei, koncentratory izlucheniya i dr.)
- preobrazovatel' energii;
- nakopiteli energii.
4.2. LEP s agregatami raspredelitelyami.
4.3. Lunnaya orbital'naya sistema energosnabzheniya LOSE.
5. Zona dobychi.
5.1. Kar'er.
5.2. Avtomaticheskie tehnicheskie sredstva:
- avtomaticheskie dobyvayushie agregaty;
- sredstva obespecheniya raboty avtomatov.
6. Transportnaya magistral', servisnye stancii.
General'nyi plan bazy
Pri razrabotke general'nogo plana bylo rassmotreno dva varianta razmesheniya ob'ektov.
Pervyi variant, kogda vse ob'ekty bazy raspolagayutsya na poverhnosti, preimushestvenno
na
sklonah kraterov, s chetkim raspredeleniem na zony, otstoyashie drug ot druga na 3-5
km. Etot variant prinyat v kachestve osnovnogo, poskol'ku prakticheski v lyubom morskom
raione
Luny mozhno naiti kratery kak po svoim razmeram, tak i po vzaimnomu raspolozheniyu,
udovletvoryayushie trebovaniyam razmesheniya ob'ektov bazy. V etom smysle ego mozhno nazvat'
universal'nym.
Vtoroi variant predpolagaet razmeshenie bazy v meste nahozhdeniya lavovoi trubki sootvetstvuyushih
razmerov i s trebuemymi prochnostnymi harakteristikami svoda. Pri etom v lavovoi
trubke raspolagayutsya v osnovnom proizvodstvennye ob'ekty, dlya kotoryh neobhodimy
bol'shie ploshadi i odnovremenno radiacionnaya i mikrometeoritnaya zashishennost'. V dannom
variante
ogranichena vozmozhnost' razneseniya zon, razmeshaemyh v lavovoi trubke na bezopasnye
rasstoyaniya, poetomu predusmatrivaetsya ustanovka shahtnyh kolodcev i diafragm, obespechivayushih
vzryvo- i pozharobezopasnost'. Schitaetsya, chto hotya by odin iz koncov lavovoi trubki
imeet vyhod v krater (v protivnom sluchae ee bylo by trudno obnaruzhit'). Eto pozvolyaet
obespechit'
normal'nyi dostup s poverhnosti Luny vnutr' trubki, vklyuchaya prokladku transportnoi
magistrali. V oboih variantah zhilaya zona bazy raspolagaetsya na poverhnosti na sklone
kratera.
Pomimo universal'nosti planirovki, a takzhe universal'nosti po otnosheniyu k selenograficheskomu
polozheniyu v predelah morskih raionov, razmeshenie zhiloi zony v kratere daet vozmozhnost'
ispol'zovaniya rel'efa dlya obespecheniya zashishennosti ot radiacii i meteoritov, pravda
men'shuyu, chem v lavovoi trubke, no bol'shuyu, chem na rovnoi poverhnosti Luny. I hotya
eto trebuet
sootvetstvuyushih zatrat, zato pri nalichii avariinoi situacii evakuaciya lyudei iz lavovoi
trubki predstavlyaetsya bolee slozhnoi, chem iz ob'ektov, razmeshennyh na poverhnosti.
Krome
togo, raspolozhenie zhilogo kompleksa v kratere sozdaet psihologicheskoe oshushenie ogorozhennosti,
zashishennosti prostranstva obitaniya po sravneniyu s planirovkoi na ploskoi poverhnosti,
i v to zhe vremya ne sozdaet oshusheniya polnoi zamknutosti, kak eto vozmozhno v sluchae
ispol'zovaniya lavovoi trubki.
Planirovka zhilogo kompleksa
Zhiloi kompleks razmeshaetsya v kratere diametrom 360 m, glubinoi 40 m, imeyushem
chasheobraznuyu formu. Kompleks predstavlyaet soboi sistemu raspolozhennyh na sklone
kratera terras, soedinennyh galereyami, idushimi po napravleniyu sklona. Kazhdaya
terrasa sostavlyaetsya iz sekcii, imeyushih razmer 9x9 m v plane. Pod poverhnost'yu
kratera v gorizontal'noi nishe kazhdoi sekcii, sozdannoi metodom teplovogo bureniya,
razmeshaetsya universal'nyi modul' s gibkoi vnutrennei planirovkoi. Nizhnyaya terrasa
prohodit cherez kruglye v plane (diametrom 50 i 100 m), zaglublennye v dno kratera,
pomesheniya s kupol'nym perekrytiem. Cherez ves' krater vo vzaimno poperechnom napravlenii
prohodyat dva tonnelya, po kotorym prolozheny transportnye magistrali, soedinyayushie
zhiloi kompleks s drugimi zonami bazy. Tretii transportnyi tonnel', okaimlyayushii
krater, sluzhit dlya vnutrikompleksnyh soobshenii.
Etot tonnel' soedinyaet osnovnye pomesheniya zhilogo kompleksa so stanciyami, raspolozhennymi
vdol' kromki kratera primerno na ravnom rasstoyanii drug ot druga. Pomimo vypolneniya
transportnyh funkcii v sluchae avariinoi situacii ekipazh zhilogo kompleksa mozhet byt'
bystro evakuirovan v pomesheniya stancii, nahodyasheisya v bezopasnoi zone ot mesta avarii.
Vse moduli, terrasy, galerei, kupol'nye pomesheniya i tonneli soedinyayutsya mezhdu soboi
perehodnymi shlyuzami. Galerei, terrasy i stancii oborudovany vyhodnymi shlyuzami na
poverhnost'
Luny. Shlyuzy imeyut ogranichennoe chislo vidov, opredelyaemyh dlya vyhodnyh razmerami,
a dlya perehodnyh - razmerami i chislom lyukov. V kazhdom shlyuze predusmotreno hranenie
komplektov
skafandrov: legkih - v perehodnyh, na sluchai nepredusmotrennoi razgermetizacii odnogo
iz otsekov, soedinennyh so shlyuzami, i tyazhelyh skafandrov - v vyhodnyh lyukah. Otrazhaya
princip preemstvennosti, zhiloi kompleks soderzhit v sebe elementy predshestvuyushego
etapa i rasschitan na vozmozhnost' dal'neishego razvitiya.
Ispol'zuemye konstrukcii i materialy
Prakticheski vse konstruktivnye elementy sooruzhenii zhilogo kompleksa vypolneny iz
materialov sobstvennogo proizvodstva bazy, rabotayushego na mestnom syr'e.
Konkretnyi nabor materialov zavisit ot varianta vybrannoi konstrukcii.
V celyah obespecheniya bezopasnosti vse nesushie konstrukcii germetichnyh ob'ektov rasschitany
na sohranenie formy pri potere germetichnosti. Poetomu naduvnye konstrukcii ispol'zuyutsya
kak vremennye pri proizvodstve tehnologicheskih rabot.
Montazh i ekspluataciya ob'ektov zhilogo kompleksa
Sozdanie ob'ektov i sooruzhenii zhilogo kompleksa nachinaetsya s "zemlyanyh" rabot po
profilirovaniyu i uplotneniyu terrasnyh ploshadok, galereinyh transhei i ploshadok pod
kupol'nye
pomesheniya. Dlya etih rabot mozhet byt' ispol'zovana tehnika, sluzhashaya dlya dobychi mestnyh
resursov.
Posle uplotneniya grunta na sklone kratera metodom teplovogo bureniya delayut nishi.
Nad otkrytymi uchastkami provodimyh rabot vozvodyatsya zashitnye navesy, v nishi ustanavlivayutsya
uzhe oborudovannye vnutri universal'nye zhilye moduli. Zatem vedetsya montazh sekcii
terras i galerei. Posle etogo ustanavlivayutsya torcevye zashitnye stenki, kotorye vmeste
s navesami obrazuyut zamknutyi kontur, predohranyayushii obrazovannye vnutri germetichnye
ob'emy ot meteoritnoi i radiacionnoi opasnosti.
Vozvedenie kupol'nyh pomeshenii vozmozhno razlichnymi variantami v zavisimosti ot ispol'zuemyh
konstrukcii.
Dlya prokladki transportnyh tonnelei v vyrytye transhei ukladyvayutsya metallicheskie
sekcii ili proizvoditsya betonirovanie, a posle germetizacii - zasypka vynutym gruntom.
Vse sooruzheniya zhilogo kompleksa vypolnyayutsya remontoprigodnymi, a bol'shinstvo ih sostavlyayushih
(naprimer, zhilye moduli, sekcii terras i galerei, shlyuzy i t.d.) sdelany unificirovannymi,
i mogut byt' zameneny v processe ekspluatacii.
Osveshenie zhiloi zony
Osveshenie zhiloi zony obespechivaetsya vo vremya lunnoi nochi s pomosh'yu elektrichestva,
poluchaemogo ot energoustanovki, nahodyasheisya v energeticheskoi zone bazy, kotoraya,
v svoyu ochered',
poluchaet energiyu ot sistemy sputnikov, letayushih po orbite vokrug Luny i preobrazuyushih
energiyu Solnca v energiyu SVCh - diapazona ili lazernogo monoizlucheniya.
Dnem ispol'zuetsya sistema zerkal'nyh otrazhatelei, napravlyayushih potok solnechnyh luchei
na linzy Frenelya, raspolozhennye po kromke odnoi iz terras. Linzy Frenelya fokusiruyut
potok
v priemnuyu kameru svetoprovodov, razvodyashih svet po potrebitelyam.
Sistema zhizneobespecheniya
Harakternoi osobennost'yu lunnoi proizvodstvennoi bazy na etape razvernutogo proizvodstva
yavlyaetsya polnaya avtonomnost' sistemy zhizneobespecheniya kak po rashoduemym material'nym
sredstvam, tak i po pitaniyu i nezavisimost' ot transportnyh svyazei s Zemlei.
Adaptacionno-reabilitacionnyi centr
Glavnyi akcent v sozdanii komfortnoi sredy dlya ekipazha lunnoi bazy delaetsya na adaptacionno-reabilitacionnom
centre zhilogo kompleksa.
Kazhdyi vnov' pribyvshii s Zemli prohodit zdes' special'nyi trenirovochnyi kurs, sostavlennyi
po osoboi fiziko-biologicheskoi i filosofsko-psihologicheskoi programme. Chelovek,
okazavshiisya na Lune, budet ochen' ostro oshushat' ogromnost' mirozdaniya i nichtozhnost'
ne tol'ko sebya samogo, no i svoei rodnoi Zemli. Eto oshushenie budet okazyvat' vliyanie
na
ves' vnutrennii mir cheloveka, na vse ego organy chuvstv. Neobhodima adaptaciya dlya
perehoda k "kosmicheskomu" myshleniyu. No prebyvanie cheloveka na Lune vremennoe, i emu
vnov'
pridetsya vozvrashat'sya na Zemlyu. Opredelennoe vozdeistvie special'noi trenirovkoi
na nachalo nachal vsyakogo myslitel'nogo processa - neposredstvennye oshusheniya, sozdast
usloviya
libo dlya vozniknoveniya kosmicheskogo myshleniya, libo dlya vosproizvodstva prezhnego.
Adaptacionno-reabilitacionnyi centr razmeshen v samom bol'shom kupol'nom pomeshenii
zhilogo kompleksa.
Ego planirovka predusmatrivaet nalichie landshaftnogo parka. V sostav oborudovaniya
centra vvedena apparatura planetariya. Vnutrennyaya arhitektura centra pozvolit provodit'
v nem
ne tol'ko massovye meropriyatiya, no i dast vozmozhnost' cheloveku ostavat'sya naedine
s samim soboi.
Zaklyuchenie
Mozhno s uverennost'yu skazat', chto s razvitiem kosmonavtiki i osvoeniem kosmosa chelovekom,
zarozhdaetsya novaya oblast' arhitektury - kosmicheskaya arhitektura. Yavlyayas' sostavnoi
chast'yu arhitektury ekstremal'nyh uslovii, kosmicheskaya arhitektura mozhet byt' vydelena
v samostoyatel'nyi predmet issledovaniya.
Vyhodya v kosmos, chelovek stalkivaetsya s ryadom problem, ne imeyushih mesta v zemnyh
usloviyah: meteoritnaya opasnost', povyshennaya radiaciya, polnoe ili chastichnoe otsutstvie
gravitacii,
chto vyzyvaet dopolnitel'nye psihofizicheskie peregruzki. Kosmicheskuyu arhitekturu mozhno
uslovno razdelit' na "planetarnuyu" i "orbital'nuyu", tak kak oni imeyut yarko vyrazhennye
otlichiya i trebuyut razlichnyh
podhodov v reshenii postavlennyh zadach.
Tehnicheskie priemy zemnoi arhitektury i opyt chelovechestva, nakoplennyi v processe
resheniya slozhnyh zadach v surovyh zemnyh usloviyah, pozvolyat v budushem uspeshno soprikosnut'sya
s lunnym mirom. Organichnoe razvitie lunnoi arhitektury, osnovannoe na ispol'zovanii
sobstvennyh materialov, mozhet posluzhit' nachalom ekologicheskogo balansirovaniya cheloveka
bez povrezhdeniya okruzhayushei sredy.
Obrashayas' k sovremennym zarubezhnym i otechestvennym analogam, sleduet zametit', chto
v podavlyayushem bol'shinstve avtory idut libo po puti chisto tehnicheskogo resheniya, libo
po puti
hudozhestvennoi koncepcii. Kak pravilo, proekty pervyh lunnyh poselenii vypolneny
na urovne tehnicheskogo resheniya, obuslovlennogo, v osnovnom, ekspluatacionno-tehnicheskimi
trebovaniyami.
Koncepcii, rassmatrivayushie bolee pozdnie etapy razvitiya lunnyh poselenii, naprotiv,
udelyayut bol'shee vnimanie hudozhestvennomu obrazu bez dolzhnoi prorabotki tehnicheskoi
chasti.
Yavno nazrela neobhodimost' ob'edinit' oba podhoda k proektirovaniyu i sozdat' koncepciyu,
otvechayushuyu v ravnoi stepeni tehnicheskim, esteticheskim i biopsihologicheskim trebovaniyam.
Tol'ko takim obrazom mozhno vplotnuyu podoiti k real'nomu proektirovaniyu sistem planetarnyh
baz. Dannaya rabota predstavlyaet soboi popytku realizacii takogo sinteza.
Ispol'zovannaya literatura
1. Krafft A. Erike. Budushee kosmicheskoi industrii, M., Mashinostroenie, 1979 g.
2. "Sensacionnyi proryv v termoyadernom sinteze", "Izvestiya" ot 12.11.91 g.
3. Kulcinski G. L., Schmitt H. H. Fusion Power from Lunar Resources. 41-st Congress
of the International Astronautical Federation. October 6-126 1990, Dresden DDR.
4. S. V. Chekalin, Ya. T. Shatrov. Vliyanie puskov transportnyh kosmicheskih sistem
na atmosferu Zemli. Moskva, "Znanie" N7, 1991. Kosmonavtika, Astronomiya.
5. V. V. Shevchenko. Lunnaya baza. Moskva, "Znanie" N6, 1991. Kosmonavtika, Astronomiya.
6. V. P. Burdakov. Elektroenergiya iz kosmosa. M., Energoizdat, 1991.
7. V. A. Vanke, L. V. Leskov, A. V. Luk'yanov. Kosmicheskie energosistemy. M., Mashinostroenie,
1990.
8. "Sovremennye predstavleniya o Lune", M., Nauka, 1972.
9. W. D. Carrier III, J. K. Mitchell. Geotechnical engineering on the Moon //Abstracts
of the 7th annual lunar-science conference. Houston, 1976.
10. A. J. Baumann, F.-D. Tsay. Portable lunar surface shelters of liquid metal-textile
composites //Abstracts of the 7th annual lunar-science conference. Houston, 1976.
11. F. Herc. Lavovye trubki - potencial'nye ukrytiya dlya poselenii. //"Lunnye bazy
i kosmicheskaya deyatel'nost' v HHI veke", pod red. V. V. Mendela, H'yuston, 1985.
12. Dzh. Pyuveev. Lunnyi dom dlya zhitelei Zemli //Daidzhest sovetskoi pressy "Sputnik",
aprel' 1990.
13. V. V. Shevchenko. Vozvrashenie na Lunu //Daidzhest sovetskoi pressy "Sputnik", aprel'
1990.
14. Energosnabzhenie Zemli iz kosmosa, NII TP, NTO N1416, M.: 1992.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Luna
Publikacii so slovami: Luna | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
