يستمر سباق القمر!
برامج استكشاف القمر ، التي تم تقليصها في وقت واحد في الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة في منتصف السبعينيات ، أصبحت مرة أخرى شائعة ومطلوبة. السباق القمري ، الذي بدا وكأنه قد انتهى منذ فترة طويلة ، يكتسب زخمًا مرة أخرى. اليوم ، العلماء من العديد من دول العالم مقتنعون بأن البشرية في تلك المرحلة من تطورها ، وهي قادرة على ضمان تحويل القمر إلى بؤرة فضائية للحضارة. لهذا الغرض ، تمتلك الدول الرائدة في العالم كل ما تحتاجه: العديد من الموانئ الفضائية ، والمركبات الفضائية القمرية ، والوحدات النمطية التي عادت إلى الأرض ، ومركبات الإطلاق الثقيلة.
السؤالان الرئيسيان لبرنامج القمر في تناسخه الحديث هما الأسئلة التالية: لماذا يحتاج أبناء الأرض إلى القمر ، وما هي التقنيات التي ستساعد البشرية على استعماره؟ يتم الآن البحث عن إجابات لهذه الأسئلة من قبل علماء من العديد من البلدان حول العالم. تظهر اليوم اهتمام روسيا والولايات المتحدة الأمريكية ودول الاتحاد الأوروبي والصين والهند واليابان بالقمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض. تم تذكر القمر مرة أخرى في عام 2004 ، عندما أعلن الرئيس الأمريكي جورج دبليو بوش استئناف البرنامج القمري. في وقت لاحق ، في عامي 2007 و 2013 ، أرسلت الصين مركبة مدارية وهبوطية إلى القمر. وفي عام 2014 ، أعلن ديمتري روجوزين ، الذي يشغل منصب نائب رئيس الوزراء في الحكومة الروسية ، عن خطط لاستكشاف القمر.
في منتصف السبعينيات من القرن الماضي ، كان يُعتقد أن السفر إلى القمر كان مكلفًا للغاية ، وإلى جانب ذلك ، لم يكن من الواضح تمامًا ما هو الغرض منه. اليوم ، أصبح القمر ذا صلة مرة أخرى ويبدو أن العلماء في جميع أنحاء العالم يجدون إجابات ، الأمر الذي يتطلب استئناف البرامج القمرية. على الرغم من غياب الدافع السياسي لاستكشاف القمر الآن ، ظهرت حوافز جديدة. على سبيل المثال ، يمكن أن يرتبط تفعيل البرامج القمرية بعد أكثر من نصف قرن من النسيان بالمستوى التكنولوجي العالي لحضارة اليوم ، والتي تحتاج حقًا إلى أهداف طموحة لمزيد من التطوير. أيضًا ، يمكن أن ترتبط هذه العملية بتطوير وآفاق الملاحة الفضائية الخاصة. اليوم ، ترسانة صناعة الفضاء العالمية لديها كل ما هو ضروري "لغزو" القمر ، يبقى فقط لتحديد أهداف وغايات البرامج القمرية بدقة.
تتمتع صناعة الفضاء الروسية بخبرة واسعة في عمليات الإطلاق القمرية ، والتي تراكمت في السابق من قبل المهندسين والعلماء السوفييت. كانت المركبات السوفيتية أول من هبطت برفق على القمر ، وصورت الجانب الخلفي من القمر الصناعي الطبيعي للأرض وأخذت عينات من تربة الثرى. أول مركبة فضائية في العالم تعمل بنجاح على سطح جرم سماوي ، والمعروفة باسم Lunokhod-1 ، هي أيضًا ميزة للملاحة الفضائية السوفيتية. عمل لونوخود على سطح القمر الصناعي من 17 نوفمبر 1970 إلى 14 سبتمبر 1971.
اليوم ، تم تضمين الرحلات الجوية المأهولة إلى القمر مرة أخرى في أسس سياسة الدولة ، وفقًا لتقارير وكالة الإعلام الروسية. أخبار. كجزء من برنامج الفضاء الفيدرالي للفترة 2016-2025 ، تم تطوير مشروع Luna-Glob ، والذي يتضمن إطلاق سلسلة من المحطات الأوتوماتيكية إلى القمر الصناعي الطبيعي للأرض. تقوم منظمة NPO التي تحمل اسم Lavochkin بتنفيذ هذا المشروع حاليًا. في 12 أبريل 2018 ، أشار رئيس الاتحاد الروسي فلاديمير بوتين ، أثناء زيارته لجناح كوزموس الجديد في VDNKh ، إلى أنه سيتم تنفيذ البرنامج القمري للبلاد.
خطط فورية لبرنامج القمر الروسي
في المرحلة الأولى من تنفيذ البرنامج القمري الروسي ، من المقرر إطلاق خمس محطات أوتوماتيكية إلى القمر في 2019-2025. من المقرر تنفيذ جميع عمليات الإطلاق من قاعدة فوستوشني الفضائية الجديدة. تعني دراسة القمر بواسطة المحطات الآلية اختيار موقع لتوسيع وجود الإنسان على القمر الصناعي الطبيعي للأرض. يجب أن تساعد المعلومات الواردة حول الموارد الضرورية في تحديد موقع القاعدة القمرية.
في المرحلة الأولى من تنفيذ البرنامج القمري الروسي ، تم تحديد المهام العلمية التالية: دراسة تكوين المادة والعمليات الفيزيائية الجارية في قطبي القمر ؛ دراسة خصائص الغلاف الخارجي وعمليات تفاعل بلازما الفضاء مع السطح عند قطبي القمر ؛ دراسة التركيب الداخلي للساتل الطبيعي للأرض باستخدام طرق قياس الزلازل العالمية ؛ دراسة الأشعة الكونية ذات الطاقة فوق العالية.
حاليًا ، خطط روسيا الفورية لدراسة القمر بمساعدة المحطات الآلية هي كما يلي:
2019 - إطلاق المركبة الفضائية Luna-25. تتمثل المهمة في دراسة سطح القمر في منطقة القطب الجنوبي.
2022 - إطلاق المركبة الفضائية لونا -26. المهمة - دراسة القمر عن بعد ، وتوفير الاتصالات للبعثات القمرية اللاحقة.
2023 - إطلاق 3 و 4 مركبات Luna-27 (مسبار هبوط رئيسي واحتياطي). تتمثل المهمة في تطوير تقنيات لإنشاء قاعدة دائمة على سطح القمر ، لدراسة الثرى والغلاف الخارجي للقمر.
2025 - إطلاق جهاز "Luna-28". تتمثل المهمة في تسليم عينات من التربة القمرية التي يتم التحكم في درجة حرارتها إلى سطح الأرض ، والتي سيتم استخراجها بواسطة المحطات الأوتوماتيكية السابقة ، وقد تحتوي العينات على بلورات ثلجية.
كيف يمكنك استخدام القمر
يعتقد العديد من العلماء أن التوسع في الفضاء سيكون خطوة منطقية في زيادة تطور البشرية. عاجلاً أم آجلاً ، ستصل حضارتنا إلى مرحلة تصبح فيها مزدحمة على كوكبنا وستكون هناك حاجة إلى قاعدة شحن على القمر ، حيث سيكون من الممكن البدء بسهولة إلى المريخ أو الكواكب الأخرى في النظام الشمسي .
يربط خبراء الآمال الخاصة بإمكانية استخراج معادن مختلفة على القمر ، مع إبرازهم جميعًا - الهيليوم 3. هذه المادة تسمى بالفعل طاقة المستقبل والكنز الرئيسي للقمر. في المستقبل ، يمكن استخدامه كوقود للطاقة النووية الحرارية. افتراضيًا ، أثناء الاندماج النووي الحراري مع تفاعل طن واحد من الهليوم -3 و 0,67 طن من الديوتيريوم ، يجب إطلاق طاقة مكافئة لاحتراق 15 مليون طن من النفط (ولكن لم يتم دراسة الجدوى الفنية لمثل هذا التفاعل بعد) . هذا دون الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الهيليوم 3 على سطح القمر يجب أن يتم تعدينه بطريقة ما. وهذا لن يكون سهلاً ، لأنه وفقًا لدراسات محتوى الهليوم 3 في الثرى القمري ، فهو حوالي جرام واحد لكل 100 طن من تربة القمر. لذلك ، لاستخراج طن من هذا النظير ، سيكون من الضروري معالجة ما لا يقل عن 100 مليون طن من تربة القمر في الموقع. ومع ذلك ، إذا أمكن حل جميع المشكلات المتعلقة بإنتاجه واستخدامه ، فسيكون الهيليوم 3 قادرًا على توفير الطاقة للبشرية جمعاء لآلاف السنين القادمة. بالنسبة للعلماء ، تعتبر احتياطيات المياه ، الموجودة أيضًا في تربة القمر ، ذات أهمية أيضًا.
لا تزال الإمكانات العلمية للقمر غير مستنفدة حاليًا. لا يزال الخبراء لا يعرفون بالضبط كيف تم تشكيل القمر الصناعي للأرض ، والإجابة على هذا السؤال ، من الواضح ، ليست على كوكبنا. أيضًا ، يبدو أن القمر منصة ممتازة لرصد الفيزياء الفلكية ، حيث لا يوجد غلاف جوي على القمر الصناعي الطبيعي لكوكبنا. من الناحية الفنية ، يمكن تثبيت التلسكوبات على سطحه حتى الآن. سيكون أيضًا أكثر ملاءمة لمراقبة الكويكبات من القمر ، والتي يمكن أن تشكل خطرًا خطيرًا على الأرض. وفي المستقبل البعيد جدًا ، ستكون البشرية قادرة على التفكير في نقل جميع الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة إلى القمر ، مما سيساعد بشكل كبير في تقليل كمية الانبعاثات الصناعية على كوكبنا.
مركبات الإطلاق الثقيلة الفائقة
في الوقت الحاضر ، لا تزال مسألة الحاجة إلى مركبات الإطلاق فائقة الثقل للرحلات الجوية إلى القمر محل نقاش. يعتقد البعض أن الصواريخ القادرة على حمل ما يصل إلى 80-120 طنًا من الحمولة لا يمكن الاستغناء عنها ، بينما يعتبر شخص ما ، على العكس من ذلك ، نهج إنشاء مثل هذه الصواريخ غير منطقي ، ويبرر ذلك بتكلفة تشغيل وصيانة البنية التحتية اللازمة. على أي حال ، يمكن للملاحة الفضائية العالمية ضمان إنشاء مثل هذه الصواريخ. هناك خبرة كافية في تطويرها: هذه هي مركبات الإطلاق السوفيتية N-1 و Energia و Vulkan و American Saturn-5 و Ares V.
تعمل الولايات المتحدة حاليًا على مشروعين لمثل هذه الصواريخ - نظام الإطلاق الفضائي ، الذي تأخر إطلاقه والصاروخ الخاص الذي تم اختباره بنجاح فالكون ثقيل. في الصين ، يعملون على إنشاء صاروخهم الثقيل للغاية "Long March - 9" ، المصمم على الفور لحمل 130 طنًا. في روسيا ، تم اختبار صواريخ عائلة Angara ويجري العمل على الصاروخ الثقيل للغاية Energia-5. لا يوجد حاليًا نقص في موانئ الفضاء لاستخدام مركبات الإطلاق فائقة الثقل على الأرض: بايكونور ، فوستوشني ، كورو في غيانا الفرنسية وفاندنبرغ في فلوريدا ، 4 موانئ فضائية في الصين.
من المخطط أن يتم الإطلاق الأول لمركبة الإطلاق الروسية فائقة الثقل Energia-5 في موعد لا يتجاوز عام 2028 ، وسيكون مجمع الإطلاق الخاص بها في قاعدة فوستوشني الفضائية جاهزًا في عام 2027. ذكرت ذلك وكالة تاس سابقًا ، نقلاً عن مصادرها الخاصة في صناعة الصواريخ والفضاء. سيتم بناء منصة الإطلاق للصاروخ الروسي الجديد وفقًا للمبادئ المطبقة لمركبة الإطلاق السوفيتية Energia في بايكونور (الموقع رقم 250). يُذكر أن هذا سيكون مجمع إطلاق عالمي ، حيث يمكن أيضًا إطلاق صواريخ حاملة من الدرجة المتوسطة Soyuz-5 وتشكيلات من صاروخين أو ثلاثة أو خمسة من هذه الصواريخ (لتحقيق حمولات مختلفة). إن مبدأ الجمع بين خمسة صواريخ هو أساس الصاروخ الروسي الثقيل الجديد Energia-5.
يعمل المطورون الروس حاليًا على إنشاء مشروعين صواريخ مقترحين للتنفيذ - Energia-5V-PTK و Energia-5VR-PTK بوزن إطلاق يبلغ 2368 و 2346 طنًا. سيكون كلا الإصدارين من مركبة الإطلاق قادرين على إطلاق ما يصل إلى 100 طن من البضائع في مدار أرضي منخفض ، وما يصل إلى 20,5 طنًا من الحمولة في المدار القمري - وهي كتلة النسخة "القمرية" لمركبة الاتحاد الفضائية التي يجري تطويرها.
وفقًا لحسابات روسكوزموس ، فإن تطوير مركبة الإطلاق فائقة الثقل وإنشاء البنية التحتية اللازمة لإطلاقها في قاعدة فوستوشني الفضائية سيكلف حوالي 1,5 تريليون روبل. كما ذكرت روسكوزموس سابقًا أنه لا توجد حاجة للتسرع في إنشاء مثل هذه الصواريخ حتى عام 2030 ، نظرًا لأنه ببساطة لا توجد حمولات لها. في الوقت نفسه ، أعلنت شركة RSC Energia في وقت سابق أن إنشاء صاروخ روسي جديد ثقيل للغاية سيكون أرخص بمقدار 1,5 مرة من إعادة إنتاج مركبة الإطلاق السوفيتية Energia ، والتي كان إنشائها ، إلى جانب مركبة Buran الفضائية ، أكبر برنامج. في قصص صناعة الصواريخ الفضائية المحلية.
محطة في قواعد المدار والقمر
تعتبر مشاريع بناء المحطات المأهولة في مداره مراحل وسيطة في استكشاف القمر. تم بالفعل الإعلان عن تنفيذ مثل هذه الخطط في الفترة من 2025 إلى 2030 من قبل روسيا والولايات المتحدة والصين. لا شك أن هذا المشروع سينفذ. يتمتع المجتمع الدولي الآن بخبرة غنية في التشغيل الناجح لمحطة الفضاء الدولية. في وقت سابق ، اتفقت الولايات المتحدة وروسيا على العمل معًا في المحطة القمرية الدولية ديب سبيس جيتواي. كما يعمل الاتحاد الأوروبي وكندا واليابان على المشروع. المشاركة في البرنامج ودول البريكس ممكنة. يمكن لروسيا ، في إطار هذا المشروع ، إنشاء من وحدة إلى ثلاث وحدات للمحطة الجديدة: البوابة والوحدات السكنية.
يمكن أن تكون الخطوة التالية بعد إنشاء محطة صالحة للسكن حول القمر هي إنشاء قواعد صالحة للسكن على سطح القمر. لا يوجد مجال مغناطيسي وغلاف جوي على القمر الطبيعي للأرض ، بينما يتعرض سطح القمر للقصف المستمر من قبل النيازك الدقيقة ، وتنخفض درجة الحرارة في يوم واحد لتصل إلى 400 درجة مئوية. كل هذا يجعل القمر ليس المكان الأكثر صداقة للبشر. لا يمكنك العمل على سطحه إلا بالبدلات الفضائية والعربات القمرية المضغوطة ، أو أثناء وجودك داخل وحدة ثابتة صالحة للسكن ومجهزة بنظام دعم الحياة الكامل. سيكون من الأنسب نشر مثل هذه الوحدة في منطقة القطب الجنوبي لقمرنا الصناعي. هناك دائمًا تقلبات خفيفة ودرجات حرارة أقل. من المخطط أن يتم تجميع الوحدة السكنية في المرحلة الأولى الروبوتات. بعد تطوير الرحلات المأهولة إلى القمر بشكل كافٍ ، سيتوسع بناء الوحدة القمرية السكنية.
سينشر سكان القمر الصناعي الأوائل أولاً وسائل اتصال مع المحطة المدارية والأرض على سطحه ، وبعد ذلك سيبدأون في إطلاق محطات طاقة تعتمد على خلايا الوقود أو الخلايا الضوئية المرنة. سيكون من الضروري العمل على قضايا حماية القاعدة القمرية من التوهجات الشمسية والإشعاع الكوني. للقيام بذلك ، من المخطط تغطيته بطبقة من الثرى بطول متر ، على سبيل المثال ، بمساعدة الانفجارات الموجهة ، لأنه من غير المنطقي تسليم شاحنات قلابة وحفارات إلى سطح القمر. يجب أن تستند أعمال البناء على القمر إلى تقنيات مختلفة تمامًا: لطباعة العناصر الهيكلية على طابعة ثلاثية الأبعاد ؛ استخدام وحدات قابلة للنفخ إنشاء مواد مركبة من التربة القمرية باستخدام الانصهار عالي الحرارة والتلبيد بالليزر.
سيكون للوحدة القمرية السكنية نظام مطور لتزويد مياه الشرب والأكسجين ، وسيتم إنشاء دفيئة نباتية. ستعطى الأهمية الرئيسية للاكتفاء الذاتي للقاعدة القمرية. بهذه الطريقة فقط سيكون من الممكن تقليل عدد الصواريخ ذات الشحنات المختلفة المرسلة إلى القمر. في الوقت الحالي ، لا توجد عقبات أساسية أمام الاستعمار البشري للقمر ، ولكن كيف ستبدو القاعدة القمرية الأولى المأهولة في النهاية ستعتمد على الأغراض التي سيتم تصميمها من أجلها.
مصادر المعلومات:
https://ria.ru/science/20180419/1518934894.html
http://kosmolenta.com/index.php/project-lunar/lunar-program-overview
http://tass.ru/kosmos/4323153
مواد من مصادر مفتوحة
السؤالان الرئيسيان لبرنامج القمر في تناسخه الحديث هما الأسئلة التالية: لماذا يحتاج أبناء الأرض إلى القمر ، وما هي التقنيات التي ستساعد البشرية على استعماره؟ يتم الآن البحث عن إجابات لهذه الأسئلة من قبل علماء من العديد من البلدان حول العالم. تظهر اليوم اهتمام روسيا والولايات المتحدة الأمريكية ودول الاتحاد الأوروبي والصين والهند واليابان بالقمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض. تم تذكر القمر مرة أخرى في عام 2004 ، عندما أعلن الرئيس الأمريكي جورج دبليو بوش استئناف البرنامج القمري. في وقت لاحق ، في عامي 2007 و 2013 ، أرسلت الصين مركبة مدارية وهبوطية إلى القمر. وفي عام 2014 ، أعلن ديمتري روجوزين ، الذي يشغل منصب نائب رئيس الوزراء في الحكومة الروسية ، عن خطط لاستكشاف القمر.
في منتصف السبعينيات من القرن الماضي ، كان يُعتقد أن السفر إلى القمر كان مكلفًا للغاية ، وإلى جانب ذلك ، لم يكن من الواضح تمامًا ما هو الغرض منه. اليوم ، أصبح القمر ذا صلة مرة أخرى ويبدو أن العلماء في جميع أنحاء العالم يجدون إجابات ، الأمر الذي يتطلب استئناف البرامج القمرية. على الرغم من غياب الدافع السياسي لاستكشاف القمر الآن ، ظهرت حوافز جديدة. على سبيل المثال ، يمكن أن يرتبط تفعيل البرامج القمرية بعد أكثر من نصف قرن من النسيان بالمستوى التكنولوجي العالي لحضارة اليوم ، والتي تحتاج حقًا إلى أهداف طموحة لمزيد من التطوير. أيضًا ، يمكن أن ترتبط هذه العملية بتطوير وآفاق الملاحة الفضائية الخاصة. اليوم ، ترسانة صناعة الفضاء العالمية لديها كل ما هو ضروري "لغزو" القمر ، يبقى فقط لتحديد أهداف وغايات البرامج القمرية بدقة.
تتمتع صناعة الفضاء الروسية بخبرة واسعة في عمليات الإطلاق القمرية ، والتي تراكمت في السابق من قبل المهندسين والعلماء السوفييت. كانت المركبات السوفيتية أول من هبطت برفق على القمر ، وصورت الجانب الخلفي من القمر الصناعي الطبيعي للأرض وأخذت عينات من تربة الثرى. أول مركبة فضائية في العالم تعمل بنجاح على سطح جرم سماوي ، والمعروفة باسم Lunokhod-1 ، هي أيضًا ميزة للملاحة الفضائية السوفيتية. عمل لونوخود على سطح القمر الصناعي من 17 نوفمبر 1970 إلى 14 سبتمبر 1971.
لونوخود -1
اليوم ، تم تضمين الرحلات الجوية المأهولة إلى القمر مرة أخرى في أسس سياسة الدولة ، وفقًا لتقارير وكالة الإعلام الروسية. أخبار. كجزء من برنامج الفضاء الفيدرالي للفترة 2016-2025 ، تم تطوير مشروع Luna-Glob ، والذي يتضمن إطلاق سلسلة من المحطات الأوتوماتيكية إلى القمر الصناعي الطبيعي للأرض. تقوم منظمة NPO التي تحمل اسم Lavochkin بتنفيذ هذا المشروع حاليًا. في 12 أبريل 2018 ، أشار رئيس الاتحاد الروسي فلاديمير بوتين ، أثناء زيارته لجناح كوزموس الجديد في VDNKh ، إلى أنه سيتم تنفيذ البرنامج القمري للبلاد.
خطط فورية لبرنامج القمر الروسي
في المرحلة الأولى من تنفيذ البرنامج القمري الروسي ، من المقرر إطلاق خمس محطات أوتوماتيكية إلى القمر في 2019-2025. من المقرر تنفيذ جميع عمليات الإطلاق من قاعدة فوستوشني الفضائية الجديدة. تعني دراسة القمر بواسطة المحطات الآلية اختيار موقع لتوسيع وجود الإنسان على القمر الصناعي الطبيعي للأرض. يجب أن تساعد المعلومات الواردة حول الموارد الضرورية في تحديد موقع القاعدة القمرية.
في المرحلة الأولى من تنفيذ البرنامج القمري الروسي ، تم تحديد المهام العلمية التالية: دراسة تكوين المادة والعمليات الفيزيائية الجارية في قطبي القمر ؛ دراسة خصائص الغلاف الخارجي وعمليات تفاعل بلازما الفضاء مع السطح عند قطبي القمر ؛ دراسة التركيب الداخلي للساتل الطبيعي للأرض باستخدام طرق قياس الزلازل العالمية ؛ دراسة الأشعة الكونية ذات الطاقة فوق العالية.
حاليًا ، خطط روسيا الفورية لدراسة القمر بمساعدة المحطات الآلية هي كما يلي:
2019 - إطلاق المركبة الفضائية Luna-25. تتمثل المهمة في دراسة سطح القمر في منطقة القطب الجنوبي.
2022 - إطلاق المركبة الفضائية لونا -26. المهمة - دراسة القمر عن بعد ، وتوفير الاتصالات للبعثات القمرية اللاحقة.
2023 - إطلاق 3 و 4 مركبات Luna-27 (مسبار هبوط رئيسي واحتياطي). تتمثل المهمة في تطوير تقنيات لإنشاء قاعدة دائمة على سطح القمر ، لدراسة الثرى والغلاف الخارجي للقمر.
2025 - إطلاق جهاز "Luna-28". تتمثل المهمة في تسليم عينات من التربة القمرية التي يتم التحكم في درجة حرارتها إلى سطح الأرض ، والتي سيتم استخراجها بواسطة المحطات الأوتوماتيكية السابقة ، وقد تحتوي العينات على بلورات ثلجية.
كيف يمكنك استخدام القمر
يعتقد العديد من العلماء أن التوسع في الفضاء سيكون خطوة منطقية في زيادة تطور البشرية. عاجلاً أم آجلاً ، ستصل حضارتنا إلى مرحلة تصبح فيها مزدحمة على كوكبنا وستكون هناك حاجة إلى قاعدة شحن على القمر ، حيث سيكون من الممكن البدء بسهولة إلى المريخ أو الكواكب الأخرى في النظام الشمسي .
يربط خبراء الآمال الخاصة بإمكانية استخراج معادن مختلفة على القمر ، مع إبرازهم جميعًا - الهيليوم 3. هذه المادة تسمى بالفعل طاقة المستقبل والكنز الرئيسي للقمر. في المستقبل ، يمكن استخدامه كوقود للطاقة النووية الحرارية. افتراضيًا ، أثناء الاندماج النووي الحراري مع تفاعل طن واحد من الهليوم -3 و 0,67 طن من الديوتيريوم ، يجب إطلاق طاقة مكافئة لاحتراق 15 مليون طن من النفط (ولكن لم يتم دراسة الجدوى الفنية لمثل هذا التفاعل بعد) . هذا دون الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الهيليوم 3 على سطح القمر يجب أن يتم تعدينه بطريقة ما. وهذا لن يكون سهلاً ، لأنه وفقًا لدراسات محتوى الهليوم 3 في الثرى القمري ، فهو حوالي جرام واحد لكل 100 طن من تربة القمر. لذلك ، لاستخراج طن من هذا النظير ، سيكون من الضروري معالجة ما لا يقل عن 100 مليون طن من تربة القمر في الموقع. ومع ذلك ، إذا أمكن حل جميع المشكلات المتعلقة بإنتاجه واستخدامه ، فسيكون الهيليوم 3 قادرًا على توفير الطاقة للبشرية جمعاء لآلاف السنين القادمة. بالنسبة للعلماء ، تعتبر احتياطيات المياه ، الموجودة أيضًا في تربة القمر ، ذات أهمية أيضًا.
لا تزال الإمكانات العلمية للقمر غير مستنفدة حاليًا. لا يزال الخبراء لا يعرفون بالضبط كيف تم تشكيل القمر الصناعي للأرض ، والإجابة على هذا السؤال ، من الواضح ، ليست على كوكبنا. أيضًا ، يبدو أن القمر منصة ممتازة لرصد الفيزياء الفلكية ، حيث لا يوجد غلاف جوي على القمر الصناعي الطبيعي لكوكبنا. من الناحية الفنية ، يمكن تثبيت التلسكوبات على سطحه حتى الآن. سيكون أيضًا أكثر ملاءمة لمراقبة الكويكبات من القمر ، والتي يمكن أن تشكل خطرًا خطيرًا على الأرض. وفي المستقبل البعيد جدًا ، ستكون البشرية قادرة على التفكير في نقل جميع الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة إلى القمر ، مما سيساعد بشكل كبير في تقليل كمية الانبعاثات الصناعية على كوكبنا.
مركبات الإطلاق الثقيلة الفائقة
في الوقت الحاضر ، لا تزال مسألة الحاجة إلى مركبات الإطلاق فائقة الثقل للرحلات الجوية إلى القمر محل نقاش. يعتقد البعض أن الصواريخ القادرة على حمل ما يصل إلى 80-120 طنًا من الحمولة لا يمكن الاستغناء عنها ، بينما يعتبر شخص ما ، على العكس من ذلك ، نهج إنشاء مثل هذه الصواريخ غير منطقي ، ويبرر ذلك بتكلفة تشغيل وصيانة البنية التحتية اللازمة. على أي حال ، يمكن للملاحة الفضائية العالمية ضمان إنشاء مثل هذه الصواريخ. هناك خبرة كافية في تطويرها: هذه هي مركبات الإطلاق السوفيتية N-1 و Energia و Vulkan و American Saturn-5 و Ares V.
صاروخ "الطاقة" مع المركبة الفضائية "بوران"
تعمل الولايات المتحدة حاليًا على مشروعين لمثل هذه الصواريخ - نظام الإطلاق الفضائي ، الذي تأخر إطلاقه والصاروخ الخاص الذي تم اختباره بنجاح فالكون ثقيل. في الصين ، يعملون على إنشاء صاروخهم الثقيل للغاية "Long March - 9" ، المصمم على الفور لحمل 130 طنًا. في روسيا ، تم اختبار صواريخ عائلة Angara ويجري العمل على الصاروخ الثقيل للغاية Energia-5. لا يوجد حاليًا نقص في موانئ الفضاء لاستخدام مركبات الإطلاق فائقة الثقل على الأرض: بايكونور ، فوستوشني ، كورو في غيانا الفرنسية وفاندنبرغ في فلوريدا ، 4 موانئ فضائية في الصين.
من المخطط أن يتم الإطلاق الأول لمركبة الإطلاق الروسية فائقة الثقل Energia-5 في موعد لا يتجاوز عام 2028 ، وسيكون مجمع الإطلاق الخاص بها في قاعدة فوستوشني الفضائية جاهزًا في عام 2027. ذكرت ذلك وكالة تاس سابقًا ، نقلاً عن مصادرها الخاصة في صناعة الصواريخ والفضاء. سيتم بناء منصة الإطلاق للصاروخ الروسي الجديد وفقًا للمبادئ المطبقة لمركبة الإطلاق السوفيتية Energia في بايكونور (الموقع رقم 250). يُذكر أن هذا سيكون مجمع إطلاق عالمي ، حيث يمكن أيضًا إطلاق صواريخ حاملة من الدرجة المتوسطة Soyuz-5 وتشكيلات من صاروخين أو ثلاثة أو خمسة من هذه الصواريخ (لتحقيق حمولات مختلفة). إن مبدأ الجمع بين خمسة صواريخ هو أساس الصاروخ الروسي الثقيل الجديد Energia-5.
يعمل المطورون الروس حاليًا على إنشاء مشروعين صواريخ مقترحين للتنفيذ - Energia-5V-PTK و Energia-5VR-PTK بوزن إطلاق يبلغ 2368 و 2346 طنًا. سيكون كلا الإصدارين من مركبة الإطلاق قادرين على إطلاق ما يصل إلى 100 طن من البضائع في مدار أرضي منخفض ، وما يصل إلى 20,5 طنًا من الحمولة في المدار القمري - وهي كتلة النسخة "القمرية" لمركبة الاتحاد الفضائية التي يجري تطويرها.
منظر تقديري لمجمع الإطلاق بصاروخ نظام الإطلاق الفضائي
وفقًا لحسابات روسكوزموس ، فإن تطوير مركبة الإطلاق فائقة الثقل وإنشاء البنية التحتية اللازمة لإطلاقها في قاعدة فوستوشني الفضائية سيكلف حوالي 1,5 تريليون روبل. كما ذكرت روسكوزموس سابقًا أنه لا توجد حاجة للتسرع في إنشاء مثل هذه الصواريخ حتى عام 2030 ، نظرًا لأنه ببساطة لا توجد حمولات لها. في الوقت نفسه ، أعلنت شركة RSC Energia في وقت سابق أن إنشاء صاروخ روسي جديد ثقيل للغاية سيكون أرخص بمقدار 1,5 مرة من إعادة إنتاج مركبة الإطلاق السوفيتية Energia ، والتي كان إنشائها ، إلى جانب مركبة Buran الفضائية ، أكبر برنامج. في قصص صناعة الصواريخ الفضائية المحلية.
محطة في قواعد المدار والقمر
تعتبر مشاريع بناء المحطات المأهولة في مداره مراحل وسيطة في استكشاف القمر. تم بالفعل الإعلان عن تنفيذ مثل هذه الخطط في الفترة من 2025 إلى 2030 من قبل روسيا والولايات المتحدة والصين. لا شك أن هذا المشروع سينفذ. يتمتع المجتمع الدولي الآن بخبرة غنية في التشغيل الناجح لمحطة الفضاء الدولية. في وقت سابق ، اتفقت الولايات المتحدة وروسيا على العمل معًا في المحطة القمرية الدولية ديب سبيس جيتواي. كما يعمل الاتحاد الأوروبي وكندا واليابان على المشروع. المشاركة في البرنامج ودول البريكس ممكنة. يمكن لروسيا ، في إطار هذا المشروع ، إنشاء من وحدة إلى ثلاث وحدات للمحطة الجديدة: البوابة والوحدات السكنية.
يمكن أن تكون الخطوة التالية بعد إنشاء محطة صالحة للسكن حول القمر هي إنشاء قواعد صالحة للسكن على سطح القمر. لا يوجد مجال مغناطيسي وغلاف جوي على القمر الطبيعي للأرض ، بينما يتعرض سطح القمر للقصف المستمر من قبل النيازك الدقيقة ، وتنخفض درجة الحرارة في يوم واحد لتصل إلى 400 درجة مئوية. كل هذا يجعل القمر ليس المكان الأكثر صداقة للبشر. لا يمكنك العمل على سطحه إلا بالبدلات الفضائية والعربات القمرية المضغوطة ، أو أثناء وجودك داخل وحدة ثابتة صالحة للسكن ومجهزة بنظام دعم الحياة الكامل. سيكون من الأنسب نشر مثل هذه الوحدة في منطقة القطب الجنوبي لقمرنا الصناعي. هناك دائمًا تقلبات خفيفة ودرجات حرارة أقل. من المخطط أن يتم تجميع الوحدة السكنية في المرحلة الأولى الروبوتات. بعد تطوير الرحلات المأهولة إلى القمر بشكل كافٍ ، سيتوسع بناء الوحدة القمرية السكنية.
مفهوم قاعدة القمر
سينشر سكان القمر الصناعي الأوائل أولاً وسائل اتصال مع المحطة المدارية والأرض على سطحه ، وبعد ذلك سيبدأون في إطلاق محطات طاقة تعتمد على خلايا الوقود أو الخلايا الضوئية المرنة. سيكون من الضروري العمل على قضايا حماية القاعدة القمرية من التوهجات الشمسية والإشعاع الكوني. للقيام بذلك ، من المخطط تغطيته بطبقة من الثرى بطول متر ، على سبيل المثال ، بمساعدة الانفجارات الموجهة ، لأنه من غير المنطقي تسليم شاحنات قلابة وحفارات إلى سطح القمر. يجب أن تستند أعمال البناء على القمر إلى تقنيات مختلفة تمامًا: لطباعة العناصر الهيكلية على طابعة ثلاثية الأبعاد ؛ استخدام وحدات قابلة للنفخ إنشاء مواد مركبة من التربة القمرية باستخدام الانصهار عالي الحرارة والتلبيد بالليزر.
سيكون للوحدة القمرية السكنية نظام مطور لتزويد مياه الشرب والأكسجين ، وسيتم إنشاء دفيئة نباتية. ستعطى الأهمية الرئيسية للاكتفاء الذاتي للقاعدة القمرية. بهذه الطريقة فقط سيكون من الممكن تقليل عدد الصواريخ ذات الشحنات المختلفة المرسلة إلى القمر. في الوقت الحالي ، لا توجد عقبات أساسية أمام الاستعمار البشري للقمر ، ولكن كيف ستبدو القاعدة القمرية الأولى المأهولة في النهاية ستعتمد على الأغراض التي سيتم تصميمها من أجلها.
مصادر المعلومات:
https://ria.ru/science/20180419/1518934894.html
http://kosmolenta.com/index.php/project-lunar/lunar-program-overview
http://tass.ru/kosmos/4323153
مواد من مصادر مفتوحة
معلومات