ПопулярнеРедакціяСвіже
КращеОбговорюване

Лунное топливо выгоднее?

Этот текст также доступен на русском языке

Для окололунной экономики топливо лунного происхождения может составить конкуренцию земному.

Джон Джосси, spacesettlementprogress.com , 13.05.2023

image
Искусственный интеллект сгенерировал изображение, изображающее завод по производству ракетного топлива на Луне. Credit: DALL-E

Экономика космической отрасли, основанной на ракетном топливе лунного происхождения, была рассмотрена планетологом Флоридского космического института Филипом Мецгером в статье, предварительно размещенной в arXiv 16 марта. Исследование будет опубликовано в июньском номере Acta Astronautica. Многие скептики этого подхода полагают, что при резком снижении стоимости запуска, в первую очередь из-за возможности повторного использования, впервые предложенной SpaceX, будет дешевле обеспечивать зарождающуюся окололунную экономику топливом, доставляемым с Земли, а не топливом, получаемым при добыче лунного льда.

В своем анализе Мецгер рассматривает окололунную экономику компаний, эксплуатирующих геостационарные спутники, которым необходимо приобретать услуги по доставке с использованием орбитальных транспортных средств, работающих на криогенном водороде и кислороде. Вопрос в том, будет ли получение H2/O2 из льда, добытого на Луне, конкурентоспособным по сравнению с доставкой ракетного топлива с Земли. Он отмечает, что предыдущие исследования, которые благоприятствовали Земле в решении этой проблемы, были ошибочными, поскольку в них сравнивались различные технологии добычи воды на Луне (например, добыча полезных ископаемых открытым способом, сублимация в скважинах, сублимация в палатках или выемка грунта с обогащением), а не анализ экономики окололунной экономики как сектора.

Имея в виду этот подход, Мецгер разрабатывает экономическую модель с оценочными показателями, чтобы оценить, насколько различные технологии добычи льда сопоставимы с топливом, добываемым на Земле. Одним из таких параметров является «передаточное отношение» G, которое на языке орбитальной динамики представляет собой соотношение массы оборудования и топлива до и после перемещения между двумя точками в соответствии с уравнением ракеты. Другим ключевым показателем является коэффициент производственной массы Ø, который представляет собой массу топлива, доставленного в определенное место, деленную на массу основного оборудования, необходимого для производства топлива.

Упомянутая в статье «технология сублимации в палатке» была изобретена Джорджем Соуэрсом и представлена в его заключительном отчете NIAC за 2019 год о первой фазе добычи льда из холодных тел в Солнечной системе, ранее рассмотренном SSP.

Хотя G ограничено законами физики, возможны разумные значения, и значение Ø ≥ 35 является пороговым значением, при превышении которого лунное топливо выигрывает. По оценкам, технология сублимации палаток имеет Ø более 400 мм, что на порядок выше минимального значения для получения преимущества. Новый подход Мецгера учитывал, что затраты на запуск в конечном итоге снизятся настолько, насколько это возможно, но даже в этом случае становится ясно, что лунное топливо может быть произведено с конкурентным преимуществом. Единственным предостережением является проверка соответствия требованиям TRL (уровень технологической готовности) и надежности технологий добычи льда.

image
Японский проект топливного завода на Луне. Credit: global.jaxa.jp

«Ракетное топливо лунного происхождения может конкурировать с ракетным топливом, доставляемым с Земли, независимо от того, насколько низкими будут затраты на запуск».

Метод извлечения воды из лунного реголита, хотя и не включенный в исследование Мецгера, заключается в нагревании с помощью микроволновых печей малой мощности. Недавнее исследование показало, что эта технология эффективна для извлечения воды из имитируемого лунного грунта, пропитанного льдом. Было бы интересно посмотреть, превышает ли Ø для этого метода порог преимущества.

Разработка бизнес-обоснования для использования лунной воды – это первый шаг к быстрому старту внеземной экономики. Мецгер ранее писал о том, как робототехника, 3D-печать и использование ресурсов на месте (in situ) будут использоваться для ускорения роста цивилизации Солнечной системы.

Перевод: Александр Тарлаковский (блог  τ Ceti)
Оригинал: Lunar-derived propellant fueling a cislunar economy may be competitive with Earth

Научная статья: Economics of In-Space Industry and Competitiveness of Lunar-Derived Rocket Propellant

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

10

Це користувацький матеріал, який було написано учасником спільноти, що не входить до складу редакції чи адміністрації. Підтримуючи авторів оцінками, ви допомагаєте нашій спільноті розвиватися.

Увійдіть, щоб читати ще 38 коментарів, брати участь в обговореннях та не бачити рекламу.
Ідейна Хелен Ріплі
Вечность назад

> коэффициент производственной массы Ø, который представляет собой массу топлива, доставленного в определенное место, деленную на массу основного оборудования, необходимого для производства топлива. Очень хорошая формула. Просто, понятно и верно. Ведь сколько надо натаскать на Луну разного оборудования, чтобы добыть/создать довольно банальное топливо и остаться в плюсе. Не так мало как может изначально показаться, ведь это не только условный "завод". Это и элементы его питания, и техника для его установки, и запчасти, если что поломается, и люди которых туда надо притащить, и всё то "барахло" которое понадобится чтобы они там жили и работали. Стартовые затраты будут огромны.

Марнотратна Космічна Альпака
Вечность назад

> В своем анализе Мецгер рассматривает окололунную экономику компаний, эксплуатирующих геостационарные спутники, которым необходимо приобретать услуги по доставке с использованием орбитальных транспортных средств Услуги по доставке геостационарных спутников с НОО на ГСО ?

Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зареєструйтесь на сайті щоб не бачити рекламу, створювати та відслідковувати теми, зберігати статті в особисті закладки і брати участь в обговореннях
Якщо не виходить увійти тут, спробуйте за посиланням.