Воскресенье, 16.12.2018
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Мегателескоп SKA могут поделить между Австралией и ЮАР
22.04.2012 04:37 Давность: 7 yrs
Категория: Системы планет гигантов, Юпитер
Количество просмотров: 1709

Предложен принципиально новый способ энергоснабжения планетоходов




Valkyrie — довольно узкий криобот, около 25 см в диаметре. Он должен проплавить десятки километров льда перед собой нагревом головной части. (Здесь и ниже иллюстрации Stone Aerospace.)

Несмотря на то что в подповерхностном океане спутника Юпитера Европы предполагается существование жизни, добраться туда будет чрезвычайно сложно. Вскрытие «родного» озера Восток велось в тепличных условиях по сравнению с теми, что есть на Европе, и всё же продолжалось бог знает сколько лет. И самое главное: есть вероятность, что толщина льда на Европе стремится к десяткам километров, и это значит, что бурение потребует весьма продвинутого энергоснабжения. 

Американская компания Stone Aerospace предложила новый метод организации такого энергоснабжения. Вероятно, его можно будет использовать и для питания обычных планетоходов. 

Солнечные батареи на Европе будут малопригодны, поскольку на один квадратный метр там приходится в 25 раз меньше энергии солнечного излучения, чем в окрестностях Земли. Да и не получится у бурильщика взять с собой солнечные батареи в толщу льда. То же можно сказать о ядерном реакторе. 

Так сколько же энергии и времени понадобится, чтобы пробурить такую толщу при значительно более низких температурах, чем в земной Антарктике? Глава Stone Aerospace Уильям Стоун представил на Астробиологической научной конференции НАСА в Атланте концепцию обеспечения бурящего криобота (робота для подлёдных исследований) энергией по оптическому волокну, которое одновременно может служить для обмена с ним информацией. При этом лазерное излучение в основном будет преобразовываться в микроволны, которыми криобот на манер погружающейся микроволновки будет плавить лёд перед собой. Небольшая часть энергии, требующаяся научной аппаратуре дрона, будет получаться из тепловой при помощи компактного термоэлектрического генератора. 

В ближайшие годы г-н Стоун намерен провести испытания пятикиловаттного лазера, который позволит криоботу пробурить 250 метров льда в земных условиях. Напомним, что отправка миссии к Европе намечена на период после 2020 года, то есть времени для испытания и доводку этой схемы не так уж много. Особенно с учётом того, что, как отмечает сам изобретатель, для миссии на Европе придётся использовать более мощный лазер. 

Предложенная схема энергоснабжения позволила бы оставить ядерный реактор (или любой другой источник энергии) на поверхности, при этом подпитывая криобота даже на глубинах в десятки километров. 

Разрабатываемый криобот Valkyrie имеет 1,83 м в длину и всего 25,4 см в диаметре. На грядущих испытаниях его энергоустановка и мощный лазер также останутся на поверхности, а снабжение энергией для растапливания льда будет вестись по оптоволоконному каналу. Valkyrie должен будет не только вскрыть лёд, но и осуществить забор образцов. Лазерная установка и кабель уже готовы, а криобот, испытания которого намечены на июнь 2013 года на леднике Матануска на Аляске, «дорабатывается». 

Endurance, другой криобот разработки Stone Aerospace, в 2008–2009 годах исследовал подлёдное озеро Бонни в Антарктиде. Оптоволоконную линию он использовал только для связи с поверхностью. Именно тогда Уильям Стоун, по его словам, задумался о возможности посылки по такой линии более мощного лазерного луча, который мог бы обеспечивать криобота не связью, а энергией. Исследователь полагает, что существующие технологии производства таких кабелей позволяют делать их длиной до 100 км и поднять передаваемую мощность до 10 МВт, что значительно практичнее электропроводящего кабеля, который был бы слишком тяжёлым и непрочным. Кстати, подобное «привязное» электроснабжение может быть использовано для планетоходов на Марсе или Луне, что позволило бы им оставить громоздкую энергетическую установку на месте высадки и снизить тем самым собственные энергозатраты на передвижение по поверхности, уменьшив нагрузку на шасси и движители. 

Подготовлено по материалам Wired.

Текст: Александр Березин

Послушать эту новость 


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Конвекция

(от лат. convectio - доставка) Конвекцией называется один из механизмов переноса тепла. При этом происходит перемещение газовых, жидкостных или плазменных фрагментов, облаков, потоков, нагретых в разной степени... [далее]

Rambler's Top100