سيكون مصدر الطاقة لمركبة القمر الجديدة ليزر. كيف تعمل؟

ترسل البشرية بشكل دوري إلى القمرروفرز القمر الخاصة (روفرز) التي تسمح لك بمعرفة المزيد عن القمر الصناعي للأرض. على سبيل المثال ، بفضل أحد تحليلات تربة القمر ، تمكن علماء الفلك من معرفة ما كان في السابق ماء هناك (أو ربما يوجد الآن ، ولكن بعمق شديد). ولكن لكي تعمل هذه المركبة ، تحتاج إلى القوة - كيف تحصل عليها؟ لم يتم بعد بناء محطات الطاقة ومحطات الوقود على القمر ، ويتم إرسال Lunokhods في رحلة لعدة سنوات على الأقل. تستخدم معظم السفن التي تعيش على الأقمار الصناعية على الأرض وعلى سطح المريخ الآن الألواح الشمسية: فهي رخيصة الثمن وآمنة وخفيفة ، وهو أمر مهم ، نظرًا لأن المركب لا يزال بحاجة إلى إرساله في رحلة فضائية. ومع ذلك ، لديهم عيب واحد كبير: الألواح الشمسية لا تسمح لك بالذهاب إلى جانب القمر الذي لا تضيئه الشمس.

الآن تعمل روفرز في الغالب خلال النهار

كيف يحصلون على الكهرباء على القمر؟

لعدة سنوات ، يحاول العلماء التطورمصدر طاقة بديل ووجدته في شكل مولدات كهروحرارية للنظائر المشعة. هل هذا يبدو مخيفا؟ وليس عبثا ، لأن هذه المولدات تعمل بمساعدة الطاقة ، التي تتكون بعد تحلل المعادن المشعة (كقاعدة عامة ، يستخدمون البلوتونيوم). هذه ليست مفاعلات نووية كاملة ، على الرغم من أنها تشترك في شيء ما ، لكنها تؤدي مهمتها - فهي توفر الطاقة للمركبات الفضائية لعقود. وبهذه الطريقة تم تنظيم طعام مركبة كيريوسيتي وسفن فوييجر.

ومع ذلك ، فإن طريقة التغذية هذه خاصة بهامحددات. أولاً ، هذه المولدات ثقيلة للغاية ومكلفة للغاية. على الأقل لأن البلوتونيوم غير متوفر في متجر عادي ، فإن دورانه يخضع لسيطرة صارمة من قبل الدولة ، حيث يمكن استخدام العناصر المشعة لصنع أسلحة. لذلك ، على القمر ، تستخدم الأجهزة بشكل رئيسي الألواح الشمسية للطاقة. ويمكن أن تصبح الحرارة الناتجة عن المولد المشع مبخرًا للماء وتتداخل مع البحث. ولكن نظرًا لحقيقة حدوث تغيير في النهار والليل على سطح القمر ، فإنهم يعملون فقط في الوقت "المشمس" - في الليل يدخلون في وضع السبات.

وجدت وكالة الفضاء الأوروبيةحل أصلي لمشكلة تشغيل القمر المتجول - يريد العلماء تزويدهم بالليزر! لقد تم بالفعل تخصيص ملايين اليورو لمركبات الطاقة من خلال مشروع الحث بالليزر عالي الكثافة على الكواكب (PHILIP). الفكرة هي إرسال محطة طاقة إلى القمر مع المركبة ، التي ستهبط في منطقة الضوء الأبدي (نعم ، هناك بعض على القمر الصناعي للأرض) وستبقى هناك طوال المهمة الفضائية. سيتم تركيب ليزر أشعة تحت الحمراء خمسمائة واط في المحطة ، وستتلقى الطاقة باستخدام الألواح الشمسية نفسها. ستتمكن المحطة من إرسال الطاقة باستخدام الليزر إلى المسبار ، والتي بمساعدة محول كهروضوئي ستتلقى الطاقة اللازمة للعمل حتى في الظلام الدامس.

مخطط طريقة التغذية الجديدة

وفقا للباحثين ، هذا النوع من النطاقيقتصر مصدر الطاقة فقط على نطاق الرؤية لمحطة الطاقة ، أي أنه سيشاهد دائمًا المتجول لتوجيه الليزر عليه. ومع ذلك ، وفقًا للعلماء ، إذا حددت موقع الهبوط بشكل صحيح ، فستتمكن المركبة القمرية من التحرك 15 كيلومترًا دون فقدان مصدر طاقة. بالإضافة إلى ذلك ، ستقوم المركبة المتراكمة بتجميع الطاقة بحيث في حالة فقدان الاتصال بالمحطة ، ستعود مرة أخرى إلى منطقة الرؤية.

يخطط العلماء لإرسال مركبة فضائية لاستكشاف 3 نقاط على الأقل من القمر

ربما ، سيتم استخدام مخطط طاقة جديد بالفعل على متن مركبة VIPER. يخططون لإرساله إلى القطب القمري في عام 2022 ، وسوف تسمح له أشعة الليزر بالعمل في الظل.

البعثات الفضائية إلى القمر

في العام الماضي ، وحدة الهبوط الصينيةهبطت Chang'e 4 والمركبة على الجانب البعيد من القمر. طوال هذا الوقت درسوا فوهة فون كارمان وتبادلوا نتائج اكتشافاتهم من خلال مصدر واحد للاتصال على شكل قمر صناعي يقوم بإرسال إشارات إلى الأرض. يمكن لكمية ضخمة من البيانات التي تم الحصول عليها نتيجة للمهمة أن تلقي الضوء ليس فقط على تاريخ القمر الصناعي وأسباب حوض الصدمات الغامض ، ولكن أيضًا تجيب على أسئلة غير مستكشفة تتعلق بتطور النظام الشمسي ككل.

ينبغي أن Chang'e 5 المهمة الصينيةتبدأ في نهاية عام 2020. ومع ذلك ، لن تتجه الوحدة الجديدة نحو جانب الظل للقمر مثل سابقتها. بدلاً من ذلك ، سيتعين على البعثة جمع حوالي كيلوغرامين من عينات القمر ، ونقلها لاحقًا إلى الأرض.