Найти в Дзене
Игорь Терентьев

Космическую технику выгоднее производить на Луне

Подавляющее большинство, если не все технологические операции, которые необходимы для производства спутников, выгоднее производить на Луне, чем на Земле. Основными факторами для реализации этого преимущества являются естественный вакуум и низкая гравитация. Обработка металлов плавлением, давлением, резанием. Все виды обработок позволяют исключить защиту деталей от коррозии, которая в наземных условиях требует колоссальных затрат времени, материалов и труда. На Луне детали и изделия из них не будут подвергаться коррозии в течение всего срока эксплуатации. Применение покрытий, в том числе гальванических, будет оправдано только для упрочнения поверхностного слоя деталей. Соединение деталей сваркой и пайкой. Лунный вакуум исключает необходимость защиты свариваемых деталей от атмосферного кислорода, что в наземных условиях требует обязательного применения флюсов и защитных инертных газов. Все виды сварки и пайки в естественном вакууме существенно упрощаются. Происходит эффективная дегазаци

Подавляющее большинство, если не все технологические операции, которые необходимы для производства спутников, выгоднее производить на Луне, чем на Земле. Основными факторами для реализации этого преимущества являются естественный вакуум и низкая гравитация.

Обработка металлов плавлением, давлением, резанием. Все виды обработок позволяют исключить защиту деталей от коррозии, которая в наземных условиях требует колоссальных затрат времени, материалов и труда. На Луне детали и изделия из них не будут подвергаться коррозии в течение всего срока эксплуатации. Применение покрытий, в том числе гальванических, будет оправдано только для упрочнения поверхностного слоя деталей.

Соединение деталей сваркой и пайкой. Лунный вакуум исключает необходимость защиты свариваемых деталей от атмосферного кислорода, что в наземных условиях требует обязательного применения флюсов и защитных инертных газов. Все виды сварки и пайки в естественном вакууме существенно упрощаются. Происходит эффективная дегазация сварочного шва. Малая гравитация позволяет легко производить вертикальные и потолочные швы, поскольку расплавленный металл не вытекает из шва, его удерживает сила поверхностного натяжения.

Получение монокристаллов кремния. Чистый кристаллический кремний необходим для производства микроэлектроники и солнечных элементов. Получение и переплавка кремния в вакууме позволяет производить его очистку, а малая гравитация существенно увеличивает размеры выращиваемых кристаллов.

Обеспечение производственной чистоты. Сборка спутников требует высокой чистоты окружающей среды. На Земле невозможно обеспечить очистку воздуха сборочных цехов от пыли размером менее 5-20 мкм, поскольку применяемые фильтры проницаемы для пыли таких размеров. На Луне при сборке в вакууме с помощью роботов и манипуляторов пыль полностью отсутствует, поскольку нет воздуха. Конечно, потребуется снятие статического электричества с изделий для исключения электростатического осаждения пыли с пола и стен помещения.

Проведение комплексных испытаний спутников. На Луне условия испытаний почти полностью соответствуют условиям космоса по вакууму, солнечной и космической радиации, температуре. Могут быть включены на любой срок и проверены бортовые электрореактивные двигатели, требующие глубокого вакуума. Системы электроснабжения и СТР могут работать в естественных для них условиях. После проведения комплексных испытаний спутник может быть отправлен на орбиту функционирования без дополнительных финишных операций и консервации.

Получение и хранение жидких кислорода и водорода. В околополюсных зонах Луны температура на дне затененных кратеров составляет 40 К. При этой температуре газообразный кислород без проведения дополнительных операций переходит в жидкое, а затем в твердое состояние, а для ожижения водорода достаточно понизить его температуру всего на 20 К.

Хранение жидкого и твердого кислорода при температуре 40 К не требует никаких затрат, а хранение жидкого водорода в теплоизолированной емкости потребует работы криогенной машины весьма небольшой мощности. Можно также хранить водород в газообразном состоянии в баллонах. При температуре 40К и давлении 100 ат его плотность составляет примерно 55 кг/м3. Для сравнения: плотность жидкого водорода при атмосферном давлении – 70 кг/м3.

Безопасность работы с водородом. На земле опасность работы с водородом состоит в том, что водородные установки эксплуатируются в кислородсодержащей земной атмосфере, и любая утечка водорода может приводить к пожару и взрыву. На Луне в отсутствие атмосферы водород, вытекая из негерметичной установки, безопасно рассеивается в вакууме. То же относится к любым горючим газам и жидкостям.