- 28,260
- 46
- 8 Ноя 2022
Сеть башен на освещённых вершинах сможет питать луноходы и буровые установки в кратерах, куда никогда не попадает солнечный свет.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1400/788;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
Мечта Николы Теслы о передаче электричества без проводов может впервые получить практическое применение там, где меньше всего хочется прокладывать кабели. Китайские учёные предложили построить у южного полюса Луны сеть лазерных станций, способных снабжать энергией луноходы и оборудование в вечно тёмных кратерах.
Речь не идёт о «бесплатной энергии», несмотря на эффектный заголовок исходной публикации. Система должна получать обычную солнечную энергию, преобразовывать её в лазерное излучение и направлять луч к приёмнику на луноходе. Фотоэлектрические элементы затем снова превратят свет в электричество.
Такая схема особенно полезна возле южного полюса Луны. Высокие участки на краях кратеров подолгу освещает Солнце, а расположенные рядом впадины никогда не получают прямого света. Учёные считают, что в постоянно затенённых областях могут находиться запасы водяного льда, поэтому кратеры представляют большой интерес для будущих экспедиций и лунных баз.
Обычные солнечные панели на дне кратера бесполезны, а аккумуляторы увеличивают массу аппаратов и ограничивают продолжительность работы. Кабели пришлось бы прокладывать по сложному рельефу при температуре, которая местами опускается ниже минус 230 градусов. Лазерная сеть позволит оставить генерацию на освещённой возвышенности, а энергию передавать к мобильной технике на расстоянии.
Команда Харбинского технологического института рассчитала , где лучше размещать лазерные передатчики вокруг кратера Шеклтон. Исследователи использовали реальные данные о рельефе, собранные лунным лазерным высотомером LOLA, и применили байесовский алгоритм для поиска наиболее эффективной конфигурации сети. Модель учитывала не только площадь покрытия, но и связь между отдельными зонами, чтобы луноход не оставался без питания при перемещении.
После оптимизации доля территории, доступной для лазерной передачи энергии, выросла с 17,8 до 24,08 процента. Связность зоны покрытия увеличилась гораздо заметнее, с 38,69 до 99,29 процента. Иными словами, отдельные участки с доступным питанием почти объединились в единую сеть, по которой техника сможет перемещаться с меньшим риском потерять луч.
Построить такую систему будет непросто. Неровный рельеф способен перекрыть луч, ошибки наведения снизят мощность, а поднятая луноходом пыль начнёт рассеивать и поглощать излучение. Отдельные расчёты команды показали, что плотная пыль у поверхности может ослаблять лазерный сигнал более чем на 20 децибел на километр. Установка приёмника на высоте свыше двух метров заметно уменьшает потери.
Исследователи предлагают использовать несколько передатчиков вместо одной большой башни. Стационарные платформы будут собирать солнечную энергию, а лазерные блоки можно разместить или перемещать так, чтобы обходить препятствия и поддерживать питание в разных частях кратера. Получателями станут луноходы, буровые установки, прыгающие аппараты и комплексы для добычи местных ресурсов.
Пока китайский проект существует в виде расчётов и компьютерной модели. Учёные не сообщили о сроках строительства лунной лазерной сети. Работа показывает, что беспроводная передача энергии может оказаться не экзотическим экспериментом, а способом добраться до самых холодных и тёмных районов Луны, где обычные источники питания быстро становятся бесполезными.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1400/788;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
Мечта Николы Теслы о передаче электричества без проводов может впервые получить практическое применение там, где меньше всего хочется прокладывать кабели. Китайские учёные предложили построить у южного полюса Луны сеть лазерных станций, способных снабжать энергией луноходы и оборудование в вечно тёмных кратерах.
Речь не идёт о «бесплатной энергии», несмотря на эффектный заголовок исходной публикации. Система должна получать обычную солнечную энергию, преобразовывать её в лазерное излучение и направлять луч к приёмнику на луноходе. Фотоэлектрические элементы затем снова превратят свет в электричество.
Такая схема особенно полезна возле южного полюса Луны. Высокие участки на краях кратеров подолгу освещает Солнце, а расположенные рядом впадины никогда не получают прямого света. Учёные считают, что в постоянно затенённых областях могут находиться запасы водяного льда, поэтому кратеры представляют большой интерес для будущих экспедиций и лунных баз.
Обычные солнечные панели на дне кратера бесполезны, а аккумуляторы увеличивают массу аппаратов и ограничивают продолжительность работы. Кабели пришлось бы прокладывать по сложному рельефу при температуре, которая местами опускается ниже минус 230 градусов. Лазерная сеть позволит оставить генерацию на освещённой возвышенности, а энергию передавать к мобильной технике на расстоянии.
Команда Харбинского технологического института рассчитала , где лучше размещать лазерные передатчики вокруг кратера Шеклтон. Исследователи использовали реальные данные о рельефе, собранные лунным лазерным высотомером LOLA, и применили байесовский алгоритм для поиска наиболее эффективной конфигурации сети. Модель учитывала не только площадь покрытия, но и связь между отдельными зонами, чтобы луноход не оставался без питания при перемещении.
После оптимизации доля территории, доступной для лазерной передачи энергии, выросла с 17,8 до 24,08 процента. Связность зоны покрытия увеличилась гораздо заметнее, с 38,69 до 99,29 процента. Иными словами, отдельные участки с доступным питанием почти объединились в единую сеть, по которой техника сможет перемещаться с меньшим риском потерять луч.
Построить такую систему будет непросто. Неровный рельеф способен перекрыть луч, ошибки наведения снизят мощность, а поднятая луноходом пыль начнёт рассеивать и поглощать излучение. Отдельные расчёты команды показали, что плотная пыль у поверхности может ослаблять лазерный сигнал более чем на 20 децибел на километр. Установка приёмника на высоте свыше двух метров заметно уменьшает потери.
Исследователи предлагают использовать несколько передатчиков вместо одной большой башни. Стационарные платформы будут собирать солнечную энергию, а лазерные блоки можно разместить или перемещать так, чтобы обходить препятствия и поддерживать питание в разных частях кратера. Получателями станут луноходы, буровые установки, прыгающие аппараты и комплексы для добычи местных ресурсов.
Пока китайский проект существует в виде расчётов и компьютерной модели. Учёные не сообщили о сроках строительства лунной лазерной сети. Работа показывает, что беспроводная передача энергии может оказаться не экзотическим экспериментом, а способом добраться до самых холодных и тёмных районов Луны, где обычные источники питания быстро становятся бесполезными.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
