Инженеры рассказали, как можно «осветить» постоянно затененные кратеры Луны
Группа американских ученых работает над созданием отражателей, которые смогут перенаправлять солнечную энергию в затененные лунные кратеры. Это позволит будущим колонизаторам бесперебойно работать с необходимым для жизни на Луне ресурсом — залежами водяного льда, которого в таких кратерах достаточно много.
Южный полюс Луны давно привлекает умы ученых. Главная причина — там находятся постоянно затененные кратеры, где содержится много водяного льда. Будущие колонизаторы планируют добывать этот лед, чтобы с его помощью удовлетворить потребности первых лунных поселений в кислороде, воде, топливе.
Еще лунный водяной лед достаточно древний, что представляет особый интерес для ученых. Когда Луна была относительно молодой, ее поверхность часто бомбардировали богатые водой кометы, а вулканы выбрасывали водяной пар из недр (да, на нашем спутнике извергались вулканы). По мнению некоторых ученых, со временем вода и водяной пар могли превратиться в лед, который с тех пор хранится на дне кратеров, нетронутых солнечным светом.
Naked Science не раз писал, что одна из ведущих теорий образования Луны сегодня — мультиимпактная. Она гласит, что Селена образовалась из обломков, выбитых из Земли астероидами. Если это так, то древний лунный лед у полюсов должен быть по изотопному составу предельно близок к земному. Иными словами, изучая лунный лед, ученые больше узнают о происхождении Земли и Луны и, возможно, даже смогут понять, как возникла жизнь на нашей планете.
По данным, которые прислали индийский зонд «Чандраян-1» и станция NASA LRO, на дне вечно затененных лунных кратеров может находиться более 600 миллиардов килограммов водяного льда. Если его растопить, воды хватит, чтобы заполнить по меньшей мере 240 тысяч олимпийских бассейнов.
Правда, чтобы добыть этот ценный ресурс, нужна энергия, которая будет «питать» все необходимые для поиска и добычи системы. Лед постоянно находится в тени, что затрудняет доступ к нему.
Инженеры из Техасского департамента аэрокосмической техники совместно с коллегами из Научно-исследовательского центра NASA имени Ленгли предложили способ, который облегчит работу колонизаторов со льдом — специальные отражатели. О своей разработке инженеры рассказали порталу UniverseToday.
Технология американских исследователей представляет собой комплект из отражателей, которые устанавливаются на краю кратера, куда падает свет (так называемые пики вечного света), и приемника — он ставится на дно темного кратера. Отражатели «улавливают» свет и перенаправляют его на приемник, который, в свою очередь, будет распределять энергию по работающем в кратере системам.
Чтобы понять, какая форма отражателя будет наиболее эффективной для передачи большего количества света, инженеры применили компьютерное моделирование. По предварительным расчетам, это форма параболы.
Параболические конструкции ученые часто используют на Земле, они встречаются в различных устройствах, таких как телескопы, микрофоны и автомобильные фары, так же работают солнечные параболические отражатели. На нашей планете исследователи могут сделать эти конструкции любого размера и построить там, где нужно, но на Луне такой фокус не пройдет. Лунный отражатель должен быть очень компактным, поскольку запуск в космос лишнего килограмма груза обходится дорого.
Цель американских инженеров — создать отражатель, достаточно маленький, чтобы его можно было доставить на Луну, не переплатив лишних денег, и относительно «мощный», чтобы он смог перенаправлять максимальное количество солнечной энергии.
Чтобы убить двух зайцев сразу, исследователи разработали самоморфирующийся материал (self-morphing material) на основе природных компонентов, который способен менять форму в зависимости от окружающей среды — когда нужно увеличиваться в размерах, а когда не нужно уменьшаться.
Еще одна проблема, которую предстоит решить американским инженерам, чтобы их технология работала полноценно, — резкие перепады температур.
В разгар дня температура на лунном экваторе может подниматься до плюс 121 градуса Цельсия, что намного жарче, чем на Земле. Но ночью она может опускаться до минус 133 градусов. На дне постоянно затененных кратеров температура вообще минус 250 градусов.
Ученые разработали еще один материал, который сможет выдержать резкий перепад температур. Это так называемый материал с эффектом памяти формы. Он сможет изменять форму отражателя в ответ на изменение температуры. То есть отражатель будет подстраивать форму, которая позволит выдержать конкретную температуру.
«Этот материал будет включать сплавы с памятью формы, которые сами регулируют отвод тепла в зависимости от того, насколько тепло или холодно вокруг. Для нас перепады температур решаемая проблема», — пояснил Даррен Хартл, один из разработчиков.
В 2019 году NASA объявило о планах вернуть людей на Луну (миссия «Артемида-3», не ранее 2026 года), а также о создании международной обитаемой окололунной станции Deep Space Gateway и постоянной базы на поверхности спутника Земли для обширных исследовательских работ. Для решения этих задач необходимы передовые технологии, так что разработанные командой американских инженеров отражатели и самоморфирующийся материал могут сыграть важную роль в успехе будущих миссий.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии