ПРОБЛЕМА ПРОИЗВОДСТВА ТОПЛИВА НА ЛУНЕ И МАРСЕ: ЧТО ВЫБРАТЬ?
В последние годы исследования Луны и Марса приобрели новое значение, и создание топливных станций на этих небесных телах стало одной из ключевых тем в сфере космической науки. Однако недавние исследования поставили под сомнение целесообразность разработки систем для производства топлива на Луне, в то время как Марс может предложить более выгодные условия для реализацию таких планов.
ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТОПЛИВА НА ЛУНЕ
Основная идея разработки in-situ (на месте) производств топлива заключается в том, что чем меньше масса, особенно в виде топлива, нам нужно доставить с Земли, тем более экономичными и реальными будут космические миссии. Однако, как указал Дональд Рэпп, экс-руководитель дивизиона NASA JPL, несмотря на привлекательность создания собственного топлива на Луне, ресурсы и технологии на этом этапе не оправдывают ожиданий.
Существуют две ключевые технологии, предложенные для производства топлива на Луне: карботермическое восстановление и добыча полярного льда. Обе из этих технологий сталкиваются с серьезными логистическими сложностями и требуют значительных вложений в понижение рисков.
ПРЕПЯТСТВИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ ТОПЛИВА
Для карботермического восстановления, которое требует метан, необходимо заказывать газ с Земли, поскольку на Луне его нет. Процесс включает в себя нагрев реголита (лунной поверхности) до более чем 1650°C, чтобы создать расплавленное состояние, к которому затем добавляется метан для снижения окислов и высвобождения кислорода. По словам Рэппа, этот процесс требует значительно мощности и многоступенчатой производственной цепочки, включая автономные экскаваторы и другие сложные механизмы, которые пока не подвергались испытаниям в реальных условиях Луны.
Что касается полярного льда, об этом ресурсе на Луне известно немного. VIPER (робот для поиска водяного льда) должен был предоставить данные о том, как именно можно добыть этот лед, но его отмена оставила множество вопросов без ответа. Вдобавок, в постоянных теневых областях, где вероятно находится лед, нет солнечного света, что затрудняет использование солнечных энергетических систем.
ПРЕИМУЩЕСТВА МАРСА
С точки зрения производительности, Марс оказывается более благоприятной платформой для разработки технологий по производству топлива. Проект MOXIE, успешно работающий на Марсе, уже доказал свою эффективность в извлечении кислорода из атмосферы планеты. Вместо сложных методов карботермического восстановления, на Марсе достаточно использовать атмосферу, что упрощает процесс до уровня включения насоса для получения кислорода и углекислого газа.
По расчетам Рэппа, доставка 1 кг топлива на Луну требует 2,5 кг израсходованного топлива, в то время как для доставки того же количества на Марс нужно будет затратиться 8-10 кг. Поэтому даже если удастся разработать способы извлечения кислорода на Луне, эффективность этого процесса будет значительно ниже, чем на Марсе.
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВЛОЖЕНИЙ
При наличии ограниченных ресурсов в космических исследованиях, требуется тщательно взвешивать целесообразность инвестиций в технологии. Текущие проблемы с финансированием миссии по возврату образцов с Марса ставят под сомнение реализацию проектов, связанных с Луной. Возможно, разумнее направить усилия на разработку технологий, которые могут оперативно использоваться на планете, где в ближайшие десятилетия планируются экстракции ресурсов, чем заниматься долгосрочными проектами, которые могут остаться невостребованными.
Таким образом, хотя технология производства топлива на Луне выглядит заманчиво, реальность и логистика делают Марс более привлекательным вариантом для будущих космических исследований.
