Китайські вчені запропонували концепцію магнітної катапульти для надсилання ресурсів з Місяця на Землю. Ця ідея не нова – вона була описана в романі Роберта А. Хайнлайна “Місяць – сувора господиня” (The Moon Is a Harsh Mistress) і вивчалася вченими десятиліттями як спосіб переправити місячні ресурси на Землю в майбутньому.
У недавній статті група вчених із Шанхайського інституту супутникової інженерії (SAST) Китаю докладно описала, як магнітна пускова установка на поверхні Місяця може стати економічно ефективним засобом надсилання ресурсів на Землю. Ця пропозиція може стати частиною довгострокової стратегії Китаю щодо створення Міжнародної місячної дослідницької станції (ILRS).
Згідно зі статтею, катапульта використовуватиме технологію магнітної левітації і працюватиме за тим же принципом, що й метання молота в легкій атлетиці, «але обертаючись зі зростаючою швидкістю перед тим, як відправити пускову капсулу до Землі». На поверхні Місяця середовище, близьке до вакууму, і низька гравітація – приблизно 16,5% від земної гравітації (0,165 g) – полегшать запуск корисних вантажів.
За словами команди SAST, запропонована система могла б проводити два запуски на день за десяту частину вартості існуючих транспортних методів. Основним корисним навантаженням буде гелій-3, зібраний з місячного ґрунту, який можна використовувати для живлення термоядерних реакторів на Землі.
«Технічна готовність системи є відносно високою. Оскільки установка споживає тільки електроенергію і не потребує жодного палива, вона буде відносно невеликою за масштабом та простою у реалізації. Основна мета – вилучення та доставка гелію-3 для вирішення енергетичної кризи на Землі. Проєкт також сприятиме розвитку технологій видобутку корисних копалин у космосі, важких ракет-носіїв та штучного інтелекту», – написали автори роботи.
Система складатиметься з 50-метрового важеля, що обертається і надпровідного двигуна. Вона буде живитися від сонячних панелей та ядерного реактора та призначена для перетворення кінетичної енергії на електрику під час фази гальмування. Це дозволить відновлювати понад 70% споживаної енергії після кожного запуску.
Після прискорення протягом 10 хвилин «рука» досягне швидкості виходу на поверхню Місяця в 2,4 км/сек (1,5 м/сек) і запустить корисне навантаження траєкторією до Землі. Команда також підкреслює, що система важитиме близько 80 метричних тонн і може залишатися в експлуатації протягом як мінімум 20 років.
Однак будівництво цієї системи доведеться відкласти доти, доки Китай не завершить розробку своїх надважких ракет-носіїв Long March 9 (CZ-9) та Long March 10 (CZ-10). Ці ракети мають важливе значення для створення ILRS, яке, як очікується, буде завершено до 2035 року за допомогою інших національних космічних агентств.
У цьому плані запропонована система запуску може бути частиною довгострокових планів Китаю з освоєння Місяця наприкінці 2030-х чи 2040-х роках. Запропоновані командою терміни відповідають цьому: вони сподіваються завершити розробку ключових компонентів системи до 2030 року та очікують на повномасштабну реалізацію до 2045 року.
Вартість будівництва системи запуску оцінюється у 130 мільярдів юанів ($18,25 мільярда). Проте, за оцінками дослідників, видобуток трьох-п’яти тонн гелію-3 на рік може дати дохід у розмірі 100 мільярдів юанів.
Передбачається, що система сприятиме розвитку технологій видобутку корисних копалин у космосі, важких ракет-носіїв та штучного інтелекту. Однак спочатку необхідно вирішити ряд технічних і логістичних завдань, у тому числі питання видбутку гелію-3 з реголіту, установки системи на нерівній місячній поверхні і забезпечення стабільності важеля, що обертається, на високих швидкостях.
