Американские инженеры предложили построить маглев на Луне
При создании лунных баз понадобится решить проблему транспортировки грузов по поверхности Луны. Американские инженеры предложили весьма интересное решение этой задачи – систему магнитной левитации, основой которой служат гусеницы, раскатываемые по лунной поверхности.
Система FLOAT
В 2017 году NASA приняло программу исследования Луны «Артемида»: этот проект предусматривает высадку человека на Луну (она намечена на конец 2025 года) и создание в конце 2020-х постоянной лунной базы. При реализации этой программы необходимо будет решить множество технических проблем: в частности, разработать способы эффективной транспортировки грузов по лунной поверхности. Потребуется учесть агрессивные условия, в которых предстоит работать транспортной системе: значительные перепады температур, абразивную пыль, накопление статического электричества.
Инженеры американской компании SRI International предложили один из вариантов решения этой задачи. Они разработали проект системы магнитной левитации, или маглева.
Часовой ролик с подробностями на английском, вдруг кому интересно.
Основным ее компонентом будут своеобразные ленты или гусеницы, укладываемые на поверхность Луны. Они состоят из двух слоев: первый, из графита, создает магнитное поле, заставляющее вагонетки с грузом висеть над лентой. Второй слой образован «гибкой электроникой»: так называют электронные схемы, располагающиеся на гибком основании. Электроника создает электромагнитное поле, заставляющее вагонетки разгоняться либо тормозить и тем самым управляющее их движением вдоль ленты.
Возможно также устройство третьего слоя, состоящего из солнечных батарей: они могут собирать энергию для питания системы. Система, которая должна будет работать в автоматическом режиме, получила название FLOAT: это аббревиатура от Flexible Levitation on a Track, что дословно переводится как «гибкая левитация над гусеницей». Гусеницы действительно должны обладать большой гибкостью, что упростит постройку системы: изначально их можно сворачивать в большие рулоны, разворачивая на месте, подобно ковровой дорожке.
Схема укладки гусениц специализированным луноходом
На Земле пассажирские системы магнитной левитации работают достаточно давно: первую из них (не считая экспериментальных) открыли в Бирмингеме в 1984 году, она соединяла городской аэропорт с железнодорожным вокзалом. Сейчас такие системы наиболее интенсивно развиваются в Китае: поезда шанхайского маглева разгоняются свыше 400 километров в час. А в Японии экспериментальные составы достигали скорости 600 километров в час.
Поезд на магнитной подвеске в Шанхае, Китай
Ожидаемые скорости перемещения лунного маглева будут гораздо ниже — по крайней мере, на начальном этапе развития системы: вагонетки будут перемещаться со скоростью всего около метра в секунду. Их грузоподъемность составит около 30 килограммов на квадратный метр. Не станут проблемой холмы или впадины, так как вагонетки смогут двигаться при уклоне трассы до 30 градусов.
На первый взгляд может показаться, что в использовании на Луне столь экзотичного вида транспорта нет большого смысла, особенно учитывая малую скорость перемещения грузов. Однако предложенное решение родилось неспроста: как сказано выше, одна из серьезных проблем, подстерегающих колонизаторов Луны, — это лунная пыль. Она привела к серии неисправностей во время высадки астронавтов на Луне. Практически все системы с подвижными частями (например, колесами) не могут долго работать в контакте с ней.
Преимущество маглева перед луномобилями и другими возможными видами лунного транспорта заключается в том, что он почти лишен подвижных частей и благодаря достаточной высоте, на которой будут двигаться вагонетки, способен перемещать грузы, не поднимая пыль от лунного реголита. Таким образом, груз не будет пылиться. Существует опасность того, что пыль покроет гусеницы, но эта проблема решаема: для очистки полотна предусмотрена специальная вагонетка-«дворник», снабженная щеткой. Двигаясь вдоль ленты, вагонетка будет сметать с нее пыль.
Эксперименты на Земле показали реализуемость идей, лежащих в основе FLOAT. Разработчики системы даже протестировали работу «дворника». Кроме того, они провели испытания в вакууме, ведь атмосфера на Луне практически отсутствует.
Статья спизжена отсюда
Подробнее
Magnetically Actuated Micro-Robots for Advanced Manufacturing Applications
FLOAT & SWIM – Novel Meso-Scale Robots for Extreme Lunar and Ocean World Environments
Permanent Magnet FLOAT Robot FLOAT Track Diamagnetic Levitation Force Electromagnetic Propulsion Force =— Thin-Film Solar Panel I— Diamagnetic Graphite Flex-Circut PCB (Generates EM Field)
Track Roll (-100 m) FLOAT Track Flexure Regolith Magnet Container Array Robotic Arm Cover Regolith Containers Regolith FLOAT Robot
космос,NASA,Artemis program,маглев,луна,длиннопост,Реактор познавательный
Лунные миссии сталкивались с такой проблемой. Скафандры и оборудование астронавтов после первого же выхода на поверхность оказывались в слое пыли.
Будет литейный завод, и не раз. Но потом.
2. Электростатика - проблема с пылью.
космическую радиациюзащиту от метеоров? колесный транспорт же тем и хорош, что проедет много где, а где не проедет - объедет.Вот поэтому лучше подобное полотно нежели рельса, просто в силу ремонтопригодности и возможности легко свернуть в рулон и переместить. Во всяком случае на начальных этапах.
А ваще - не проще ли герметичный "тоннель" из турбы/плёнки уложить.
Во всех этих интересных проектах всегда возникает вопрос "а чем это вот лучше" с дополнением "включая стоимость за кг/джоуль/метр/етц".
Любой груз без системы торможения (или с сильно упрощённой) - это = больше груза. И это окупается относительно быстро.
Специализированный приёмник в целом выгоднее, чем полностью автономные грузы, способные приземляться в чистом поле.
На тему способов без РН есть много вариантов, можно почитать в вики: Безракетный космический запуск
(в англ.верии побольше информации)
Я только за футуристичность и охуенность лунных баз, но что-то мне кажется, там очень долго будет не до маглевов.
Простые и дёшево-сердитые рельсы решат все те же задачи при гораздо меньших затратах.
> для очистки полотна предусмотрена специальная вагонетка-«дворник»
Что мешает вагонетку-дворник использовать для очистки обычных рельсов?
Маглев дешевле )
Мне казалось, что на тот момент, когда перед колонистами встанет задача перевозки большого количества грузов, это уже будет означать какое-то собственное производство, в том числе рельсов и шпал.
Благо рельсы в условиях малой гравитации могут быть хоть из реголита, каменное литьё и вот это всё.
Кто-то серьёзно думает, что первые колонии на Луне будут не одним большим блоком зданий-модулей? Я все эти "домики, склады, ездящие между ними бибики" только в игрушках и в презентациях потомственных дизайнеров видел.
Грузы перетаскивать от места прилунения до места строительства
гигахрущалунной базы хватит и давно испытанных колёсных шасси.Плёночные маглевы - это куда-то на потом, когда появится время что-то испытывать в дополнение к прочим задачам. В лучшем случае запасной вариант, т.к. не проверено многократно, как колёсные шасси.
Штатовские лунные мобили и марсоходы несколько недоумевают.
Я ещё не представляю, сколько энергии надо будет на запитывание этого маглева и откуда её брать, раз уж мы только приземлились и разведываем, но снова, в чём проблема колёс?
В пыли? Пока они от пыли помрут, они все задачи многократно выполнят.
Пихать в аппарат только собственно аппаратуру vs пихать в аппарат целый отдельный мобиль со своим шасси и источником энергии.
Действительно, почему они везде не напихали чего-то с колёсами, это же так просто.
Луноходы вышли из строя из-за пыли?
Или лунные автомобили? Если б там пыльник не оторвали, про пыль никто бы и не вспомнил, всё работало без проблем.
Если б луноход-2 не побуксовал вволю в кратере и не зачерпнул хз сколько грунта откинутой крышкой, он и дальше бы ездил.
И всё это не поломки от механического воздействия пыли, а проблемы из-за накидывания грунта на сами аппараты. Которые решаются банальными пыльниками на колёсах или конструкцией без выступающих на 2/3 корпуса частей.
В общем, ты так и не ответил, в чём проблема колёс на луне.
Если есть конкретные примеры - тащи, будет интересно почитать.
Если как все описано - по сути в виде 3-х слойной пленки будет вся система развернута с солнечной батареей в качестве одного из слоев и вагонетки над ней в манитном захвате, то она возможно вообще автономной получаетсяв результате (во всяком случае днем) а в плюсе соответсвенно все плюсы - почти нет движущихся деталей, минимальный износ и минимальное запыление груза и техники, быстрое развертывание и т.д.
А колеса останутся для транспорта более проходимого и без постоянных маршрутов, типа всяких вездеходов.
Всё ракетой не привезёшь, обычно проекты постройки баз опираются в том числе на обработку реголита. Там как бы строить больше не из чего.
Солнечные батареи для начала, плюс тот источник питания, который будет в спускаемом модуле.
А так - атмосферы нет, облаков нет, потери минимальны, эффективность солнечных батарей будет выше земных.
В тех же комментарий - ну норм для запуска малых спутников. Но эти спутники еще на орбиту надо посадить, двигло и топливо все засовывай.
just clean the moon
Вы когда ковёр стелите — обязательно на него встаёте и по нему ходите? Не вижу логики…
Ну, то есть, дорога «сама себя» должна укладывать специальным приспособлением «укладчиком», раскатывающим рулон?
"Просто смести" её полностью скорее всего неполучится только слегка очистить запыленные поверхности, тем более в отсутсвии атмосферы это ещё и сложнее будет.
Если такая пыль попадет на механизм или грузы то легко их испортит, при контакте с человеком - может вызвать весьма сильную реакцию на подобии аллергии и раздражения, в общем борьба с пылью это прям одна из важнейших задач для долговременной лунной миссии.
А по-хорошему, надо просто определиться с тем, какие виды полевых работ планируются, чтобы понимать: в каких случаях воздействие пыли максимально, в каких- минимально и соответственно разрабатывать меры защиты.
Например, какой-нибудь ровер для дальних экспедиций, будет подвергаться самому интенсивному воздействию этой пыли. Ни на какие дороги ему рассчитывать не придётся, только бездорожье только хардкор. Вся надежда на надёжную защиту движущихся частей, их износостойкость и ремонтопригодность.
Если ставится задача копать реголит, то опять же - эта работа будет сопровождаться интенсивным воздействием пыли на машины и механизмы. Поэтому прокладывать чистенькие дорожки туда, где работает грязная техника, нет никакого смысла.
Обсуждаемые дорожки, имеет смысл прокладывать в места, находящиеся недалеко от базы, на расстоянии до нескольких сотен метров, куда придётся наведываться довольно часто, но где не будет производиться грязых работ. Например, к неким стационарным, отдельно стоящим установкам научного и технологического назначения: сейсмостанции, радиотелескопы, плантации солнечных панелей и т.д. и т.п. Определились с местом, где будет стоять установка, раскатали до туда рулон некоего "лунного линолеума", его же расстелили под самой установкой. Всю налипшую пыль собрали статической метёлкой, поставили установку и можно спокойно ходить, не поднимая пыль, и не пачкая всё вокруг. И всё это без магнитной левитации.