33,3 тыс

Американские инженеры предложили построить маглев на Луне

❋ 5.8

При создании лунных баз понадобится решить проблему транспортировки грузов по поверхности Луны. Американские инженеры предложили весьма интересное решение этой задачи – систему магнитной левитации, основой которой служат гусеницы, раскатываемые по лунной поверхности.

Система FLOAT в представлении художника
Система FLOAT в представлении художника / © Ethan Schaler

В 2017 году NASA приняло программу исследования Луны «Артемида»: этот проект предусматривает высадку человека на Луну (она намечена на конец 2025 года) и создание в конце 2020-х постоянной лунной базы. При реализации этой программы необходимо будет решить множество технических проблем: в частности, разработать способы эффективной транспортировки грузов по лунной поверхности. Потребуется учесть агрессивные условия, в которых предстоит работать транспортной системе: значительные перепады температур, абразивную пыль, накопление статического электричества.

Инженеры американской компании SRI International предложили один из вариантов решения этой задачи. Они разработали проект системы магнитной левитации, или маглева.

Основным ее компонентом будут своеобразные ленты или гусеницы, укладываемые на поверхность Луны. Они состоят из двух слоев: первый, из графита, создает магнитное поле, заставляющее вагонетки с грузом висеть над лентой. Второй слой образован «гибкой электроникой»: так называют электронные схемы, располагающиеся на гибком основании. Электроника создает электромагнитное поле, заставляющее вагонетки разгоняться либо тормозить и тем самым управляющее их движением вдоль ленты.

Устройство гусеницы в разрезе и силы, действующие на левитирующую вагонетку
Устройство гусеницы в разрезе и силы, действующие на левитирующую вагонетку / © NASA

Возможно также устройство третьего слоя, состоящего из солнечных батарей: они могут собирать энергию для питания системы. Система, которая должна будет работать в автоматическом режиме, получила название FLOAT: это аббревиатура от Flexible Levitation on a Track, что дословно переводится как «гибкая левитация над гусеницей». Гусеницы действительно должны обладать большой гибкостью, что упростит постройку системы: изначально их можно сворачивать в большие рулоны, разворачивая на месте, подобно ковровой дорожке.

Схема укладки гусениц специализированным луноходом
Схема укладки гусениц специализированным луноходом / © NASA

Отметим, что на Земле пассажирские системы магнитной левитации работают достаточно давно: первую из них (не считая экспериментальных) открыли в Бирмингеме в 1984 году, она соединяла городской аэропорт с железнодорожным вокзалом. Сейчас такие системы наиболее интенсивно развиваются в Китае: поезда шанхайского маглева разгоняются свыше 400 километров в час. А в Японии экспериментальные составы достигали скорости 600 километров в час.

Ожидаемые скорости перемещения лунного маглева будут гораздо ниже — по крайней мере, на начальном этапе развития системы: вагонетки будут перемещаться со скоростью всего около метра в секунду. Их грузоподъемность составит около 30 килограммов на квадратный метр. Не станут проблемой холмы или впадины, так как вагонетки смогут двигаться при уклоне трассы до 30 градусов.

На первый взгляд может показаться, что в использовании на Луне столь экзотичного вида транспорта нет большого смысла, особенно учитывая малую скорость перемещения грузов. Однако предложенное решение родилось неспроста: как сказано выше, одна из серьезных проблем, подстерегающих колонизаторов Луны, — это лунная пыль. Как отмечал Naked Science, она привела к серии неисправностей во время высадки астронавтов на Луне. Практически все системы с подвижными частями (например, колесами) не могут долго работать в контакте с ней.

Преимущество маглева перед луномобилями и другими возможными видами лунного транспорта заключается в том, что он почти лишен подвижных частей и благодаря достаточной высоте, на которой будут двигаться вагонетки, способен перемещать грузы, не поднимая пыль от лунного реголита. Таким образом, груз не будет пылиться. Существует опасность того, что пыль покроет гусеницы, но эта проблема решаема: для очистки полотна предусмотрена специальная вагонетка-«дворник», снабженная щеткой. Двигаясь вдоль ленты, вагонетка будет сметать с нее пыль.

Эксперименты на Земле показали реализуемость идей, лежащих в основе FLOAT. Разработчики системы даже протестировали работу «дворника». Кроме того, они провели испытания в вакууме, ведь атмосфера на Луне практически отсутствует.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
Georgy Kiskin
25.08.2023
Надо признать, что идея хороша, но непонятно как быть с поворотами, если гусеница раскладывается из рулона
    В подробном описании проекта авторы пишут, что гусеницы разрабатывались с учётом необходимости делать повороты и перекрёстки, но никаких подробностей не приводят. Предположу, что гибкость гусеницы позволяет немного заворачивать путь. Кроме того, разработчики провели исследование ещё одной проблемы, связанной с поворотами: как магнитное поле будет удерживать вагонетку на повороте (ну, чтобы она не вылетела с полотна по инерции)?
На какие шиши это всё будет строиться? Мечтатели...
"...грузоподъемность составит около 30 килограммов на квадратный метр..." Это параметр в условиях земной гравитации или лунной?