Китай рассматривает возможность передачи энергии лазером с лунной орбиты для обеспечения космических аппаратов на Луне. Эта технология может решить одну из главных проблем лунных исследовательских программ.
Учёные оценили возможность использования беспроводной передачи энергии лазером (LWPT) с лунных орбитальных аппаратов для снабжения космических кораблей, оставшихся в темноте во время длительных периодов лунной ночи. LWPT использует лазерные лучи для беспроводной передачи энергии с орбитальных спутников на наземные приёмники, преобразуя свет в электричество.
Луна, будучи приливно захваченной Землёй, подвергается экстремальным условиям окружающей среды с 14-дневными периодами темноты и резкими колебаниями температуры. Хотя солнечная энергия может обеспечивать питание космических аппаратов в течение лунных дней, длительные ночи создают серьёзные помехи для продолжительности миссий. Космическим аппаратам требуется тепло и определённый уровень энергии, чтобы работать в полной темноте при температурах до -200 градусов Цельсия.
Помимо обеспечения энергией во время лунных ночей, LWPT также может поддерживать работу космических аппаратов в постоянно затенённых кратерах, где, как считается, содержится водяной лёд, который можно использовать для производства топлива, воды или кислорода для астронавтов.
Авторы исследования рассматривают проекты разработки ключевых технологий с последующим тестированием на орбите. «Необходимо сосредоточиться на разработке космических лазеров высокой мощности и высокоточных систем лазерного излучения, а также как можно скорее провести проверку технологии на орбите», — заключают авторы.
Китай планирует строительство Международной лунной исследовательской станции (ILRS). Предварительные миссии «Чанъэ-7» и «Чанъэ-8» должны быть запущены в 2026 и 2028 годах соответственно. Эти многоаппаратные миссии совершат посадку на Южном полюсе Луны, оценят наличие ресурсов и будут искать водяной лёд в затенённых кратерах, а также испытают технологии использования ресурсов на месте (ISRU).
ILRS будет построена в 2030-х годах с использованием сверхтяжёлой ракеты-носителя для создания энергетической, коммуникационной и другой инфраструктуры на выбранном участке. «Энергоснабжение станет одним из ключевых технических вопросов в исследовании Луны и разработке и использовании лунных ресурсов», — утверждают авторы статьи. Разработка таких систем, как LWPT, может предоставить Китаю решения ключевых проблем устойчивого исследования Луны и обеспечить лидерство в этой области.