Сколько тонн грузов нужно лунной базе?

Освоение космоса — это в том числе логистика. Чтобы исследовать другие планеты, к ним нужно доставить оборудование, жилые модули, провизию. Рассказываем на примере гипотетической лунной базы о том, сколько грузов нужно будет для работы там ученых.

Homo Science

Каким он будет, наш лунный дом?

Сразу оговоримся: мы не будем здесь раскрывать коммерческих и военных секретов, а потому все расчеты построим на основе информации из открытых источников. Вы легко проверите наши выкладки с помощью поисковика и калькулятора. И для начала давайте определимся: какой же, собственно, должна быть эта самая условная лунная база?

На Луне нет атмосферы, а следовательно, жилье там должно быть герметичным. Но также оно должно быть достаточно крепким, чтобы сопротивляться космической радиации и микроастероидам, которые будут бомбардировать ее, как мошки — лобовое стекло машины на трассе. Ситуации бывают разные, поэтому хорошо бы, чтобы «комнаты» нашей лунной дачи были автономными и могли отделяться при необходимости. И конечно, нужен источник энергии. Пока не придумали достаточно мощных и компактных термоядерных реакторов, это однозначно солнечные панели.

Чем заняться на Луне?

Луна — это фактически вторая Сибирь! Ее недра богаты железом, алюминием, титаном, а самое главное, там накоплен редкий и очень ценный, почти не встречающийся на Земле изотоп гелий-3. Поэтому будем их добывать. Но начнем с разведки месторождений. Вывод: нам нужен ангар с роботами — шахтерами и разведчиками. Пилотируемые аппараты пока завозить не будем — зачем подвергать космонавтов лишнему риску?

А еще, конечно, будем проводить исследования, научные изыскания в самых разных областях. Для этого нам нужны лаборатории и различные установки. В принципе, все это, за исключением гаража, уже есть на МКС, так что не будем изобретать велосипед.

Так что, паркуем МКС?

На самом деле это было бы слишком экстравагантным решением. Но по выведенным характеристикам мы видим, что фактически нам нужен некий аналог космической станции, но стационарный, на Луне. МКС примем за золотой стандарт.

Масса МКС составляет около 420 тонн, и нам этого вполне хватит. Экипаж станции — шесть человек: бортинженер, группа ученых, медик и командир. Но до Луны несколько дальше, чем до геостационарной орбиты, так что давайте расширим группу ученых и добавим еще трех специалистов горнодобывающей промышленности. В итоге получим дюжину человек — вполне эффективный коллектив. Кстати, на экстренный случай всем им неплохо бы иметь возможность эвакуироваться. Возьмем за основу опыт астронавтов из экипажа корабля «Аполлона-11», миссии 1969–1972 годов. Масса лунной кабины, которая взлетала с поверхности спутника, составляла 15 тонн, из которых более 10 тонн приходилось на топливо. Модуль вмещал двоих человек, следовательно, нам нужно шесть таких аппаратов. Плюс 90 тонн.

А что есть будем?

Вопрос с едой, кстати, очень интересный! И состоит он из двух частей. Прежде всего, какова длительность миссии? Самое длительное пребывание одной команды на МКС составило почти 196 суток — это чуть больше 6,5 месяцев. Округлим до полугода — нам же важна стабильная работа, а не рекорды, правильно? К тому же нужен неприкосновенный запас (НЗ), если вдруг поставки будут задерживаться. Заложим еды еще на три месяца (а если будет совсем плохо, они просто улетят на аварийных модулях).

Теперь выясним, сколько же продуктов съест дюжина космонавтов за это время. Здесь важно понимать, что меню космонавтов сытное и разнообразное, но, за исключением свежих фруктов, поставляется в сублимированном виде. Будем считать, что воду лунная база синтезирует сама из кислорода и водорода. Стандартный суточный рацион весит около 1,5 кг. Мы приводим средний вариант, так как каждый космонавт может составить себе индивидуальное меню. То есть нашему экипажу на полгода потребуется 4,8 тонны продуктов с учетом аварийного НЗ.

Взлетит ли?

И кстати, кислород! Человеку для дыхания нужно примерно 12 литров этого газа в сутки. Если брать стандартные промышленные баллоны, то вместе с оболочкой это 18 кг на одного космонавта или 216 кг в день на весь экипаж. Конечно, есть системы рециркуляции воздуха, да и повезем мы их на Луну явно в более крупной таре. Поэтому давайте заложим аварийный запас на месяц для всего экипажа и перейдем уже к итоговым подсчетам. Плюс 6,4 тонны.

Итак, наш «набор лунного дачника» в итоге потянет на 522 тонны. Это только то, что нужно единоразово забросить на спутник Земли, чтобы организовать там работу базы. Поставки еды, кислорода и необходимых реактивов и оборудования нужны будут регулярно, как и шаттлы для ротации экипажа. Но это уже заботы следующей смены ЦУПа, наше дело — базу открыть.

К МКС пристыкованы два грузовика: «Прогресс МС-19» и «Прогресс МС-20». Они способны доставлять в космос по 2,5 тонны грузов. В США, конечно, есть Cargo Dragon с полезной нагрузкой в 3,5 тонны, но не будем же мы полагаться на Илона Маска, правда? Справимся своими силами. Для обустройства лунной базы нам понадобится более 200 рейсов отечественных грузовиков. С Байконура происходит в среднем 25 запусков в год. За 8 лет справимся с задачей!



Комментарии 0
Авторизуйтесь , чтобы оставить комментарий

Стань частью сообщества Homo Science!

Зарегистрируйся чтобы получить 350 приветственных
баллов и открыть полный доступ к курсам,
тренажерам и конкурсам.