Китайские учёные создали «искусственную луну», в этом аппарате имитируется слабая гравитация в условиях Земли. Работу на установке планируется начать уже в этом году, сообщает ресурс Space.com.
По существу это вакуумная камера диаметром 60 см, в которой может включаться сильное магнитное поле. Ли Жуйлинь, инженер-геотехник из Китайского университета горного дела и технологии, рассказал, что камера будет заполнена камнями и пылью для имитации лунной поверхности. И это первая установка такого рода в мире, она сможет поддерживать условия низкой гравитации сколь угодно долго.
Учёные планируют использовать «искусственную луну» для отработки технологий, конструкционных материалов, проверки работоспособности механизмов в условиях низкой гравитации Луны (1/6 Земной). «Некоторые эксперименты, такие как ударное испытание, требуют всего несколько секунд. Другие же, как тест на упругость (creep testing), когда измеряют деформацию материала при постоянной нагрузке и температуре, могут длиться несколько дней» — рассказывает Ли Жуйлинь.
Учёные вдохновились более ранним экспериментом физика Андрея Гейма. В 1996 году он использовал магниты для левитации лягушки, за что получил шнобелевку в 2000 году. (Да, это тот самый Гейм, который получил «нобелевку» за графен в 2010!) Эксперимент был основан на эффекте диамагнитной левитации. Тела, содержащие в себе диамагнетик (к примеру, воду), под воздействием сильного магнитного поля вырабатывают собственное магнитное поле, которое направлено противоположно исходному. В итоге диамагнетик выталкивает из магнитного поля, можно заставить его парить.
Но чтобы заставить левитировать даже небольшие тела, нужно создать мощное магнитное поле. В том же опыте Гейма для левитации очень маленькой лягушки понадобилось индуцировать магнитное поле в 17 Тл. Например медицинский томограф создаёт магнитное поле в 1,5 Тл, а Земля — 0,00005 Тл. Но видимо игра стоит свеч, лучше отработать всё на земной стенде до отправки миссии к Луне. Сообщается, что в «искусственной луне» будут проходить отработку элементы конструкций следующих китайских миссий Chang'e.
Создание «искусственной луны» подчёркивает серьёзность планов Китая по Луне. В 2024 г. полетит миссия Chang’e 7 (орбитальный и спускаемый аппараты с небольшим ровером и несколькими летающими мини-дронами). И только следом должен полететь Chang’e 6 для взятия и возвращения на Землю проб грунта, уже из района Южного полюса Луны (китайцы очень надеются, что она повторит успех 2020 г. с возвращением грунта Chang'e 5). И уже ближе к концу 2020-х гг. отправится миссия Chang'e 8 (посадочный модуль и ровер). Её состав ещё не определён, но ожидается, что там будет уже 3D-принтер для печати на месте из реголита и модуль замкнутой экосистемы. Возможно, часть этих миссий пройдёт в рамках проекта по созданию совместной российско-китайской исследовательской станции ILRS.
Пока все АМС к Луне Китай отправляет тяжёлой ракетой Long March 5 (CZ-5), способной выводить до 9,4 тонн на транслунную орбиту. Китай в настоящее время разрабатывает сверхтяжёлый носитель Long March 9 (CZ-9), уже для пилотируемых полётов. Первый полёт планируется в 2028-2029 гг. На НОО CZ-9 будет способна выводить до 150 т, а к Луне до 53 т (лунный корабль массой 21,6 тонн Китай уже показывал).