Научные сотрудники MIT предлагают строить космические заправочные станции

Заниматься исследованием космоса, когда каждый дополнительный килограмм полезного веса, включающего в себя в том числе и топливо для работы двигателей космического корабля, может обходиться в десятки тысяч долларов — дорогое удовольствие, знаете ли. Однако группа научных сотрудников из часто мелькающего и упоминаемого на наших страницах Массачусетского технологического института предлагает новое решение финансовой проблемы — установка космических заправочных станций, которые могут снизить общую стоимость будущих миссий на Луну.

Вы определенно будете правы, если думаете, что установка таких заправочных станций в свою очередь потребует и постоянную доставку на них топлива. Но идея MIT заключается в том, что космические заправочные станции будут задействоваться только «в случае самой крайней на то необходимости». Другими словами, они будут выполнять ту же роль, что дополнительная канистра с топливом, которую некоторые иногда возят с собой в машине, когда отправляются в очень дальнюю поездку. Канистра используется только в том случае, когда заправок поблизости нет и долго не предвидится.
Вместо того, чтобы отправлять и оставлять дополнительное топливо на Луне или сжигать его излишки в атмосфере, как это обычно и происходит, команда из MIT предлагает перевозить его на корабле на специальную станцию, которая будет располагаться между Землей и Луной.

В данном случае, в рамках следующих миссий космические корабли будут стыковаться со станцией, дозаправляться, а затем продолжать свою миссию на Луну. После завершения миссии на Луне космический корабль таким же образом сможет оставить на станции излишек топлива. Ученые называют такой подход «стационарным». Кроме того, исследователи отмечают, что таким образом в рамках многочисленных миссий топливо на этой станции будет постоянно накапливаться и тем самым позволит снизить его использование на Земле до необходимого для запуска минимума. В итоге заправлять корабли мы будем уже не на планете, а именно в космосе.

«Неважно, какие ракеты вы используете, вы бы наверняка хотели в полной мере задействовать возможности их грузоподъемности», — говорит Джеффри Хоффман, профессор Кафедры авиации и космонавтики в Массачусетском технологическом институте.

«Почти вся полезная грузоподъемность при запуске ракет с Земли приходится на топливо. Другими словами, чем больше свободного места мы будем иметь, тем больше полезного груза мы можем взять с собой».

Исследователи уверены, что строительство космических заправочных станций является наиболее эффективным с экономической точки зрения по сравнению другими аналогичными предложениями, в рамках которых предлагается использование специальных грузовых топливных космических танкеров, или строительство топливопроизводящих станций на Луне, проект одной из которых был предложен, например, компанией Shackleton Energy в 2011 году.

Космические станции дозаправки MIT предлагает установить в точках Лагранжа, где они смогут сохранять нейтральность гравитационного воздействия и оставаться в постоянной позиции по отношению к Земле и Луне.

По мнению Хоффмана, самым идеальным вариантом в этом плане будет вовлечение астронавтов или роботизированных манипуляторов для сифонирования топлива между кораблем и заправочной станцией. Правда, метод сифонирования в данном случае является весьма сложной (но выполнимой) задачей, так как топливу придется плавать в условиях отсутствующей гравитации.

Кроме того, оба подхода потребуют постоянного контроля станции, чтобы та находилась внутри точки Лагранжа, а также постоянной проверки температуры топлива. Ведь если топливо замерзнет, его невозможно будет передать от станции к кораблю. Хоффман считает, что если удастся решить все эти проблемы, то космические заправочные станции станут очень эффективным средством поддержки для будущих миссий на Луну.

«У крупномасштабных космических программ есть один очень существенный недостаток. Скажем, вы инвестируете огромное количество средств для постройки необходимой инфраструктуры, а затем программу берут и прикрывают», — говорит Хоффман.

«Но при использовании тех же заправочных космических станций ваши шансы на развитие программы уже в меньшей степени будут подвержены политическому воздействию».