Можно ли использовать лунную добычу для обслуживания низкой околоземной орбиты?

С точки зрения бюджета дельта-v может быть большая экономия при транспортировке необходимых материалов с Луны на НОО (∆V ~ 2,74 км/с) вместо Земли на НОО (∆V ~ 9,3–10 км/с) ^[1] . предполагая, что вы можете уменьшить избыточную скорость выхода на орбиту (~ 3,3 км / с со скорости входа примерно 11 км / с до 7,7 км / с для МКС), которая создается из-за большей сферы Земли Хилла с аэрозахватом в атмосфере Земли и соответствует апогею целевой орбите высота.

Это потребовало бы дополнительного прожигания круговой орбиты в апогее (примерно половина дельта-v маневров подъема переходной орбиты Гомана и ниже 0,78 км/с ^[2] ), чтобы соответствовать целевой орбите НОО, такой как орбита МКС, но общий бюджет дельта-v все равно останется значительно ниже, чем у Земли на НОО. Это будет непросто, но возможно:

    (Источник изображения: Википедия )

В качестве альтернативы, установите гравитационные «посещения» велосипедистов Земля-Луна.во-первых, и затраты дельта-v на части «такси» могут быть еще ниже, если нацелены на более высокие экваториальные орбиты (часть «замка» циклера должна оставаться в плоскости орбиты Земля-Луна и избегать земной атмосферы). перетащите в LEO). Требуемая дельта-v от Луны до низкой лунной орбиты при этом еще меньше (∆V ~ 1,87 км/с), но конечная циркуляризация орбиты и изменение наклонения (в случае наклонных целевых орбит, подобных орбите МКС) все же сохраняются. . Тем не менее, все еще может быть экономия в требуемой дельта-v, даже по сравнению с методом аэрозахвата, когда «замки» находятся на своих циклических орбитах, если скорость пролета циклера вокруг Земли не намного превышает скорость целевой орбиты «такси». Два обязательных рандеву немного усложняют задачу, но вы не

Проблема в том, что в настоящее время у нас нет добычи полезных ископаемых и необходимых вспомогательных объектов на Луне, нет предприятий по переработке и производству сырья на НОО или на самой Луне, а также нет необходимой транспортной инфраструктуры или расходных материалов, таких как, например, необходимое химическое топливо, которое также имело бы производиться на Луне, чтобы такая операция была экономически целесообразной и, конечно, возможной. Так что в долгосрочной перспективе да, лунная добыча может служить источником поставок, необходимых на НОО. Но мы далеки даже от того, чтобы приблизиться к этому, поэтому самой сложной частью должно быть финансирование и логистика, если предположить, что Луна может предоставить все ресурсы, необходимые для этого, и в какой-то момент в будущем станет больше. выгодно это делать.

TL;DR - это больше об экономике (сколько), политике (если, кто и когда), законности (кто возражает) и этике (с какими аргументами), чем о технической и научной осуществимости. На Луне, безусловно, есть ресурсы, которые мы могли бы использовать на НОО, среди многих других, например, вода, запертая в ее полярных областях, постоянно затененных, кислород, заключенный во многих оксидных минералах, металлы, такие как титан, ... и на ней нет живой души, чтобы воздействовать на крупномасштабную промышленность. эксплуатации их. Но это был бы амбициозный марафон, чтобы добраться до этой точки, и преобладающие в настоящее время препятствия, описанные выше, управляются 4-5-летними мандатными позициями. Удачи!

1. Википедия о бюджете Delta-v: космос Земля-Луна - большая тяга
2. Википедия о переходной орбите Хомана: пример

Высокие первоначальные затраты по сравнению с текущим уровнем спроса являются основной экономической проблемой. Инфраструктуре потребуется больше космических кораблей, чтобы она стала стоящей. Продление срока службы геостационарных спутников может стать решающим шагом к тому, чтобы сделать эту концепцию прибыльной. Но они сегодня не строятся для дозаправки. Я думаю, что тянуть гораздо проще, чем перекачивать топливо. Производители спутников, вероятно, могли бы создать такую ​​лунную индустрию, если бы договорились о стандарте.

В конечном счете, самой сложной задачей будет экономическая конкуренция с организациями, которые добывают астероиды, а не Луну.

Мне придется перепроверить точные цифры, но я обычно понимаю, что затраты энергии на взлет с Луны превышают затраты энергии на доставку материала астероида примерно на порядок.