перейти в меню сайта

О системе жизнеобеспечения лунной базы

Разговоры о строительстве лунной базы ведутся давно. Приводятся разные аргументы за и против, но в любом случае ценность базы на Луне будет уже в её символическом значении, как признак дальнейшего освоения ближнего космоса, как реальный пример движения вперед, а главное – как первое поселение на другой планете.

Поэтому, принимая во внимание, мягко говоря суровые царящие на спутнике Земли, давайте рассмотрим вопросы обеспечения жизни на лунной базе.


В чем отличается функционирование лунной базы от жизни на орбитальной станции?

На первый взгляд, главное отличие диктуется колоссальной разницей в стоимости доставки средств жизнеобеспечения с Земли. Из чего почти сразу приходит мысль, что практически все, что нынче доставляется с Земли на МКС в качестве средств для системы жизнеобеспечения (далее СЖО), Лунной базе придется самой добывать в недрах планеты.

При этом, системы жизнеобеспечения это не самая тяжелая часть лунной, да и вообще любой космической базы, тем более если на базе размещается промышленное производство. Поэтому стоимость доставки этих систем на фоне конечной цены доставки всего комплекса оборудования на Луну не столь значительна.

Элементы конструкций, промышленное и энергетическое оборудование будет весить в десятки раз больше. На самом первом этапе освоения нашего естественного спутника все компоненты самой первой базы будут несомненно привозными. Чтобы использовать ресурсы Луны, нужно их предварительно разведать (найти) и организовать добычу и переработку. До этого этапа база будет работать на привозных компонентах.

Самый доступный из лунных ресурсов, который можно было бы использовать в СЖО это кислород из лунных горных пород. Но он находиться в них не в свободном виде, а входит в состав оксидов. Таким образом, добывать кислород – значит одновременно восстанавливать металлы, а это уже целое металлургическое производство. Потом, из металлургического процесса кислород выходит опять же не в свободном, а в связанном виде, в составе воды или угарного газа. Так что, если на Луне нет доступных запасов воды то это создает значительные трудности. Только воду можно было бы использовать в СЖО более-менее непосредственно.

Но с другой стороны Луна в отличие от околоземной орбитальной станции (типа МКС) не ограничивает нас так жестко по массе и габаритам СЖО. Если например, мы доставляем на Луну только аппаратное обеспечение СЖО без летучих компонентов и в разобранном виде, а для размещения этого оборудования используем полости полученные проходкой лунных скальных пород, то мы можем существенно сэкономить.

А если на лунной базе будет размещено промышленное производство, то тогда и система жизнеобеспечения может функционировать совсем по другому, чем на МКС – можно организовать полностью замкнутый цикл.

Если мы возьмем и посмотрим сколько энергии человеческий организм тратит в сутки и переведем на обычные в технике единицы измерения количества энергии в единицу времени (ватты), то получим, что мощность человеческого организма приблизительно 100 Вт (для удобства дальнейших рассуждений). То есть человек потребляет на свою жизнедеятельность столько же энергии сколько и обычная лампочка. Если бы мы могли для целей жизнеобеспечения подключить человека к электросети непосредственно (предположим, что человек может питаться непосредственно электричеством), то при мощности электрической системы МКС в 100 кВт мы бы могли обеспечить жизнь 1000 человек (!), в то время как на МКС могут жить только 6 человек.
Но человек не может потреблять энергию в виде электричества, человек использует химическую энергию.

И вот здесь начинаются сложности.
На МКС СЖО частично замкнутого типа, то есть часть компонентов регенерируется и используется повторно, а другие компоненты, для обновления цикла, периодически доставляются извне (с Земли), а отходы выбрасываются (либо в космическое пространство, либо сбрасываются обратно на Землю).

Но если у нас есть база, на которой нас не ограничивают жестко объемы помещений, если есть мощная энергосистема (для промышленных нужд), если есть возможность привлекать местные лунные ресурсы, то тогда можно организовать СЖО полностью замкнутого типа.

Такая СЖО будет намного дороже в первичном изготовлении и доставке, но в дальнейшей эксплуатации будет гораздо дешевле, так как не требует постоянного пополнения свежими компонентами извне. И принимая во внимание дороговизну доставки грузов на Луну, такая СЖО будет предпочтительнее. Для лунной базы СЖО должна быть замкнутого типа, работа СЖО должна быть сопряжена с работой промышленного оборудования и системой энергоснабжения, и по возможности должны быть использованы местные лунные ресурсы.

Также, советую почитать любопытную статью на эту тему:
Перспектива 2050 года

Статьи на похожую тему:


Комментарии »»

1. Космонавт 19/05/2011

Неплохая статья. Только многое не раскрыто – а ведь база на луне будет целый шаг в перед и куча сложностей и мб даже те , которых пока не видно.


Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: