Masten Space Systems разрабатывает роботизированный вездеход под названием Rocket M, который однажды сможет добывать воду на Луне с помощью направленных тепловых импульсов. Ровер, участвующий в программе НАСА «Разбей лед» (англ. Break the Ice), использует ракетные импульсы для разрушения ледяного грунта или реголита Луны и может собирать до 100 кг частиц льда в день.
Из-за ошеломляющих затрат на доставку грузов с Земли программа НАСА Artemis по обеспечению постоянного присутствия человека на Луне сосредоточена на разработке новых технологий, которые позволят будущим астронавтам существовать в основном за счет местных ресурсов. Особое значение имеет вода, которую используют не только для стирки носков, но и для жизнеобеспечения, производства топлива, выращивания пищи и многих других целей.
Считается, что в затененных областях южного полюса Луны есть большие залежи льда в виде вечной мерзлоты на дне темных кратеров. Сложнее всего найти экономичный способ добыть этот лед в практических количествах, а затем очистить его для транспортировки и обработки.
Задача Break the Ice требует, чтобы участники спроектировали марсоход, который можно было бы установить в бассейне Эйткен возле южного полюса. По оценкам ученых, он вмещает порядка 70 миллионов кг льда, при этом аппарату предстоит извлечь до 10 000 кг воды и осуществить ее транспортировку на базу НАСА.
Развертка аппарата после приземления
Работая с Honeybee Robotics и Lunar Outpost, Masten Space Systems спроектировала Rocket M, который весит 1118 кг и доставляется на поверхность Луны посадочным модулем, который также действует как вспомогательная станция.
После развертывания корабль на солнечной энергии может двигаться со скоростью до 3,45 км / ч и преодолевать рельеф под уклоном до 20 градусов. Аппарат будет двигаться по сетке заранее выбранных участков добычи и устанавливать в ключевых точках металлический купол, герметизирующий реголит. Ракетный двигатель, способный создавать тягу в 100 фунтов, испускает импульсы раз в полсекунды, подвергая реголит прямому конвективному нагреву, который разрушает поверхность на глубину до двух метров.
После измельчения ледяная руда засасывается марсоходом, и зерна проходят через магнитный сепаратор, а затем попадают в камеру пневматического циклона, в которой более тяжелые частицы начинают вращаться. Оставшееся зерно проходит через электростатический сортировщик, вторую циклонную камеру, затем через холодные пластины для улавливания воды, которая в процессе всех этих манипуляций превратилась в пар. Очищенный лед хранится внутри марсохода и пригоден для транспортировки, при этом весь процесс занимает от 5 до 10 минут.
Инженеры Masten считают, что система, которая уже была протестирована на vjltkb лунном реголите, может осуществлять добычу в 12 кратерах в день. При наличии 100 кг льда на кратер получается 426 тонн воды, извлекаемой за год. Ракетная система работает на кислороде и водороде, выделенном из воды с помощью электролиза, так что в итоге аппарат эффективно добывает не только воду для людей, но и собственное топливо.
Благодаря легкому весу и мобильности Rocket M масштабируется и может преодолевать валуны, трещины, базальтовые отложения и другие препятствия. Помимо добычи льда, система также может использоваться для добычи сухого реголита для строительных материалов.
Подпишись: