Иногда предполагается, что космические порты или, по крайней мере, стартовые площадки должны быть построены на Луне для поддержки экспорта воды и на Марсе для поддержки крупномасштабных исследований и заселения. У меня сложилось впечатление, что предлагается использовать марсоход для выравнивания поверхности, возможно, с помощью аддитивного производства или спекания реголита. Космические порты на Земле построить не так просто. Новый космопорт SpaceX в Техасе требует довольно масштабных операций. 300 000 кубических футов грунта будут перемещены дважды. Альтернативой может быть установка множества стальных железобетонных столбов глубиной 200 футов.
Неужели так сложно построить космодром на Земле из-за активной эрозии? Или космопорты в космосе — это футуристические мегапроекты, которые не могут даже начаться, пока Марс не будет заселен людьми?
http://www.parabolicarc.com/2016/04/18/giant-pile-dirt-marks-spacexs-texas-launch-site/
Вам нужна плоская поверхность, вот и все.
Лунные посадочные модули «Аполлон» приземлились на Луне без какой-либо существующей инфраструктуры. Затем ступень спуска служила карманным изданием космопорта.
Поскольку решение без инфраструктуры возможно, его улучшение тривиально. Любое действие, которое делает зону приземления более плоской или большей, а также удаляет мешающие скалы и утесы, помогает, улучшая качество площадки как космического порта. Кроме того, для повышения точности операций можно использовать несколько единиц вспомогательного навигационного оборудования.
Это может показаться дешевым аргументом, и это так. Но фактическая сложная и трудоемкая инфраструктура на самом деле не связана напрямую с самим космопортом. Производство космических кораблей, комплектующих, материалов и топлива на месте — вот что сложно. Сам космопорт может быть настолько простым, насколько вы пожелаете.
Одним из важных факторов является гравитация Земли.
Чтобы достичь космоса с Земли, любой космический корабль должен быть огромным. Для этого требуется огромный гусеничный ход и хороший гусеничный ход. Для этого требуется прочная, большая пусковая площадка, чтобы выдержать вес корабля и инфраструктура, чтобы поддерживать его в вертикальном положении, заправлять его сотнями или тысячами тонн топлива, поддерживать его питание и защищать от окружающей среды (включая недисциплинированных наблюдателей). Мощным двигателям требуются огневые траншеи, чтобы сдержать взрыв выхлопных газов и защитить корабль от него. Там есть большая водонапорная башня и массивная система орошения (больше похожая на затопление) для гашения звуковых волн от запуска, которых достаточно, чтобы уничтожить корабль.
Все это имеет большой вес и нуждается в структурной инфраструктуре, чтобы поддерживать его и не дать ему просто утонуть в почве или сломаться под собственным весом. Вот почему земные космодромы такие огромные.
На Луне дельта-V, необходимая для достижения орбиты Луны, намного меньше, и, принимая во внимание уравнение ракеты, необходимый размер корабля экспоненциально меньше. Двигатели меньшего размера, так как требуется не такая большая тяга. Танки намного меньше. Поставьте трубы и кабели, которые не порвутся под собственным весом. Это означает, что для поддержки запуска требуется гораздо меньше — экспоненциально меньше — инфраструктуры. Ваш корабль будет весить, может быть, 20 тонн вместо 20 000, для аналогичной полезной нагрузки на орбите. Даже совершенно независимо от того, что одна и та же структурная конструкция способна выдержать в шесть раз больше массы, чем она могла бы выдержать на Земле, просто потому, что все легче!
Марс находится где-то посередине по массе, но опять же, ракетное уравнение с его показателем на нашей стороне, экспоненциально уменьшая массу по отношению к гравитации. Возможно, вам понадобится больше инфраструктуры, но на самом деле простой бетонной плиты (или чего-то подобного) будет достаточно там, где требовалась стартовая площадка с огневыми траншеями и системой сброса воды.
Космодром, который SpaceX строит в Техасе, состоит как минимум из следующего:
Оба они требуют хорошего фундамента, потому что местность состоит из почвы: рыхлого, сжимаемого материала.
На данный момент все, что нам нужно на Марсе, — это стартовая площадка, которая может поддерживать ступень подъема, способную выйти на орбиту Марса, и которая может весить всего 22 тонны. Может быть, немного больше, чтобы вместить более крупный посадочный модуль, который опускает ступень подъема. Расчистка рыхлого реголита до тех пор, пока вы не встретите твердую скалу, будет простым способом построить такую стартовую площадку. Добавьте несколько противовзрывных барьеров, и все готово.
Только когда вы начнете строить ракеты на Марсе, вам понадобится космодром размером с Техас.
лайтсайдер
call2voyage