Насколько реально было бы переместить МКС на поверхность Луны, чтобы в будущем перерабатывать ее компоненты?

Я считаю ужасной тратой энергии не только создание компонентов Международной космической станции (МКС), но и доставку их в космос, чтобы вывести станцию ​​из эксплуатации, позволив ей упасть обратно на Землю. Почему бы не переместить станцию ​​целиком или, возможно, лучше по частям на поверхность Луны, чтобы эти материалы и компоненты были доступны для переработки для будущих лунных пилотируемых миссий, чтобы помочь в создании лунной базы?

Я бы даже сказал, что мы должны отправить один из пригодных к использованию космических челноков обратно в космос и отправить его на Луну, чтобы он также приземлился там. Все эти части были созданы, чтобы быть достойными космоса, почему бы не оставить их в космосе для последующей переработки? Насколько я понимаю, одна из самых значительных затрат на космические приборы — это прежде всего их вывод в космос и от поверхности Земли. Зачем тратить впустую усилия, которые мы уже приложили для этого?

Разве это не было бы большим научным экспериментом и опытом в попытке переместить станцию ​​или ее компоненты на Луну? У нас есть все, чтобы выиграть, делая это.

Забавно, наверное, было бы проще посадить его на Марс.

Ответы (2)

Не было бы вообще. Давайте посмотрим на это с нескольких разных точек зрения:

  1. Требуемая дельта v составляет 5,93 км/с. Это не совсем так, но такой же уровень сложности, как запуск станции!
  2. Посадить шаттл или МКС на Луну будет сложно. Они просто не были предназначены для этого!
  3. Могут быть некоторые детали, которые можно использовать, но в значительной степени конец жизни МКС наступит из-за того, что детали изношены.

Суть в том, что приземлиться на Луне не намного дешевле, чем выйти на орбиту, и сомнительна ценность того, что переживет этот процесс. В общем, этого просто не будет.

Разве мы не можем просто установить большое количество ионных двигателей и постепенно подтолкнуть станцию ​​к Луне? Я уверен, что мы могли бы найти способ снабдить его какой-нибудь тормозной системой, чтобы замедлить его спуск на поверхность Луны. Не имеет значения, если будет причинен некоторый ущерб, поскольку мы не стремимся использовать его как есть, а вместо этого иметь его в качестве материала для использования в будущем. Однако я подозреваю, что некоторые части останутся пригодными для использования или ремонта, чтобы он мог служить первоначальным жилым отсеком для инженеров лунной базы во время работы там. Даже в качестве дополнительной защиты вокруг надувного модуля
@ user35276 20 000 тонн массы, собранной из модулей, потребовали бы значительного торможения даже при пониженной гравитации Луны.
@Все: МКС весит около 400 тонн.
@Hobbes: Ты прав. Виноват. Заря весила 20 тонн, что я неправильно процитировал выше.
«Это не совсем так, но такой же уровень сложности, как и запуск станции!» - Я не согласен с этим. В зависимости от поставщика услуг запуск МКС может потребовать от двух до трех раз больше топлива, чем требуется для ее отправки на Луну. Если, конечно, вы не учитываете усилия по доставке этого топлива на орбиту, в этом случае это намного сложнее.
Честная оценка. Я не собирался доставлять топливо на орбиту. Я только упомянул, что требования delta v одного порядка, вот и все.
Также имейте в виду: МКС сконструирована для использования в среде без гравитации. Нет места для кроватей, только плавающие спальные мешки. Шкафчики для хранения вещей повсюду. Нет путей для ходьбы, нет дверей, но есть небольшие отверстия, через которые можно проплыть и т. д. На Луне есть гравитация. Таким образом, люди будут ходить (и ударяться головой о «потолок», когда будут слишком сильно нажимать). Таким образом, единственной целью может быть переработка некоторых деталей ...
Я не читал все ответы (я манекен), но как насчет помощи на земле?
Гравитационные ассисты требуют какого-то облета.
@PearsonArtPhoto Я думаю, что посадка Шаттла (в его нынешнем виде) на Луну невозможна. Даже если кто-то построил взлетно-посадочную полосу для посадки, Шаттл — это планер, т. е. он полагается на атмосферу, чтобы выполнять большую часть работы по сходу с орбиты, поэтому у него нет никаких значимых вариантов мягкого ретроградного горения до приземления в космосе. вакуума.
@LeoS, конечно, было бы неплохо увидеть, как Шаттл приземляется наклоненным и задом наперёд.

Дополнительный ответ, расширяющий ответ @PearsonArtPhoto.

Первая часть доставки МКС (или чего-либо еще) с НОО на Луну — это подъем ее орбиты вокруг Земли (или, по крайней мере, одного конца ее орбиты), пока она не достигнет точки Лагранжа между Землей и Луной (EML1). Требования delta-V для этого есть в википедии . При использовании «большой тяги» (обычная ракета или аналогичная, выполняющая всю работу за короткий период, требуется около 3,77 км / с дельта-V. При использовании малой тяги, как ионные двигатели, около 7 км / с.

Мы можем использовать ракетное уравнение

Δ в знак равно в е п м 0 м ф

чтобы сказать нам, сколько топлива нам понадобится. Для варианта с большой тягой с использованием жидкого водорода и жидкого кислорода. в е составляет около 4500 м/с, и мы получаем примерно 2,3 для отношения исходной массы к доставленной массе. Так что нам потребуется чуть более 500 тонн топлива, чтобы поднять туда МКС. В этом случае тяга будет достаточно высокой, и нам также придется беспокоиться о том, что МКС развалится, пока мы ее толкаем.

Используя ксенон-ионный двигатель, мы имеем в е около 40 км/с, поэтому необходимое отношение масс составляет около 1,2, и нам потребуется 80 тонн ксенона, а также достаточно много энергии и ионных двигателей, если мы хотим, чтобы начальной тяги было достаточно для преодоления сопротивления воздуха. Если не считать других проблем, то это примерно 2 года мирового производства ксенона и обойдется примерно в сто миллионов долларов.

Возможно, удастся сэкономить немного дельта-V, используя взаимодействующую гравитацию Земли, Солнца и Луны, но это еще больше увеличивает затрачиваемое время.

Как только мы доберемся до L1, в каком-то смысле легко добраться до поверхности Луны. Небольшой толчок в правильном направлении сделает это. С другой стороны, он доставит вас туда со скоростью около 2,5 км/с (около 5000 миль в час), так что не будет много пригодных для использования компонентов, которые можно было бы извлечь из нового кратера. Замедление с такой скорости невозможно с системой малой тяги (вам нужна достаточная тяга, чтобы зависнуть на Луне, что для МКС составляет около 700 кН).

Так что вам определенно нужен химический ракетный двигатель для последней ступени. Если предположить, что вы каким-то образом сможете поддерживать жидкий водород так долго, вам потребуется (опять же ракетное уравнение) около 300 тонн топлива. Другими словами, вам нужно доставить 700 тонн EML1, что означает, что вам нужно около 900 тонн топлива (или 140 тонн ксенона), чтобы добраться туда с НОО.

Так что это только физика. С инженерной точки зрения, большинство ракет и других систем, которые были бы необходимы для этого, не существуют, и их нужно было бы спроектировать, построить и испытать перед запуском на МКС. Что может быть весело, но будет очень дорого.

Что может быть осуществимо, так это просто поднять орбиту МКС до высоты, при которой она будет стабильной в течение нескольких столетий, скажем, 900 км , где материалы будут доступны на всякий случай, если они нам понадобятся для чего-то. Дельта-V для этого составляет около 300 м . / с и может быть достигнуто чем-то вроде звездолета SpaceX без груза, сконфигурированного как буксир.

Кое-что, что я хотел бы добавить по поводу обоих комментариев - вы также должны учитывать структурную устойчивость МКС, центр масс, центр тяги. МКС периодически переводится на более высокую орбиту, так что, вероятно, это можно сделать, но вам нужно быть осторожным, чтобы не сломать ее при попытке.