Инженеры создают максимально реалистичную космическую базу на Земле

0
21

Задача инженеров в том, чтобы воспроизвести как можно больше систем, необходимых реальной космической базе.

Иллюстрация Purdue University/RETH Institute.

В Университете Пердью запущен проект по созданию автономной роботизированной "космической базы" в четверть натуральной величины. Задача в том, чтобы испытать и отладить технологии, призванные сохранить жизнь колонистам на Луне или Марсе.

Напомним, что перспектива колонизации Луны сегодня выглядит не такой уж далёкой. Например, Китай обещает построить там обитаемую базу в течение десятилетия. С Красной планетой всё сложнее. Пока нет технологий, позволяющих человеку долететь до Марса и не погибнуть при этом от космической радиации. Тем не менее оптимисты считают, что путь рано или поздно найдётся. А значит, думать об устройстве жилых модулей можно уже сейчас.

"Мы решили взглянуть не на то, как мы доберёмся до Марса, а скорее на то, как мы преуспеем там, когда прибудем, – объясняет участник проекта Ширли Дайк (Shirley Dyke). – Как мы на самом деле создаём места обитания, которые могут поддерживать жизнь [экипажа] и справляться со всеми опасностями, но при этом обеспечивать людям комфорт и возможность заниматься научными исследованиями?"

Чтобы испытать технические решения и выявить возможные проблемы, исследователи создадут базу, в которой максимальное число систем будет реализовано "в железе", и лишь некоторые окажутся заменены виртуальными симуляторами.

"Мы можем посмотреть на взаимодействие между подсистемами и понять, как заставить их надёжно работать так, как они должны", – говорит Дайк.

Исследование будет сосредоточено на трёх конкретных характеристиках базы: устойчивости, "интеллекте" и автономности. Специалисты, во-первых, проверят, способно ли такое поселение защитить колонистов от враждебной космической среды. Во-вторых, они собираются сделать аппаратуру достаточно "умной", чтобы она адекватно реагировала на изменение обстановки, в том числе на неполадки и другие чрезвычайные ситуации. В-третьих, нужно удостоверится, что система сможет снабжать человека всем необходимым без связи с Землёй.

"Самая большая проблема заключается в чрезвычайных ситуациях, с которыми могут столкнуться эти обитаемые модули, – утверждает Дайк. – [Нужно понять,] что происходит во время радиационного облучения, землетрясения или песчаной бури и как нам создать среду, которая сможет выжить и адаптироваться, чтобы справиться со всеми этими вещами".

Впрочем, она напрасно говорит о землетрясениях: на Марсе и Луне они едва ощутимы даже для чувствительных приборов. Песчаные бури на Красной планете бывают (и весьма масштабные), но в атмосфере, в сто раз уступающей земной по плотности, напор ветра едва ли повредит какие-то конструкции. Зато потемневшее небо может оставить солнечные батареи без энергии. Именно так, по всей видимости, оборвалась миссия марсохода "Оппортьюнити". А вот всплеск радиации, связанный с выбросом вещества из короны Солнца – опасность вполне реальная. Землю от этой угрозы прикрывает магнитное поле, но у Марса оно очень слабое, а у Луны вовсе отсутствует. Потенциальную угрозу создают и метеориты. Поэтому реальные космические базы предполагается углублять в грунт или сразу строить в пещерах.

И всё-таки основная опасность для такого поселения исходит не от "стихийных бедствий", а от внутренних неполадок. Выход из строя систем жизнеобеспечения, снабжающих модули воздухом, энергией, пищей и водой, грозит экипажу гибелью. Дополнительную сложность создаёт то, что разные функции по поддержанию "жизни и порядка" неизбежно будут взаимосвязаны, и неисправность в одном устройстве может вызвать целую волну поломок в других системах.

Например, если в обычном жилом доме отключается электричество, то прекращают работу холодильники, лифты и электроплиты, но, по крайней мере, ничего не угрожает наличию воздуха, воды, отопления. А вот для космической базы остаться без энергии значит погибнуть. Другой пример: в некоторых проектах лунных поселений кислород для воздуха предлагается получать из воды, добытой, в свою очередь, из лунного грунта. В этих условиях поломка водоснабжения чревата тем, что колонистам станет не только нечего пить, но и нечем дышать.

"Могут возникнуть каскадные сбои, и необходимо тщательно следить за состоянием среды, поэтому, если что-то пойдёт не так, вы должны быть в состоянии исправить это или знать о последствиях, [которые наступят,] если вы этого не сделаете", – заключает Дайк.

Поэтому на прототипе базы будут испытаны различные типы датчиков, отслеживающих состояние всех систем, и выявлен лучший вариант системы такого мониторинга.

Важно также, чтобы поселение могло само о себе позаботиться в отсутствие колонистов. Для этого предназначена робототехника, которую тоже предстоит протестировать.

"Среда обитания должна достичь такого состояния, чтобы люди могли прибыть, прожить там с комфортом и через месяц или два покинуть её. Тогда среда обитания продолжит функционировать до тех пор, пока люди не появятся [там] в следующий раз", – обещает Дайк.

Сообщается, что стоимость проекта составляет 15 миллионов долларов США (почти 970 миллионов рублей по текущему курсу). Технические характеристики прототипа космической базы пока не разглашаются.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали об испытании японских роботов для строительства лунной базы, китайском "филиале Красной планеты", системах жизнеобеспечения для будущих космических колоний и лучшем способе получать на Марсе кислород. Тем временем проект по колонизации Красной планеты в ближайшем будущем обанкротился.

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here