Выбор концепции станции. Постановка задач, которые будут решаться.

 

Возможны разные решение в плане компоновки станции. Если бы кто-то ставил ранее опыты с различным значением гравитации, то я выбрал бы не ту конструкцию, которую хочу предложить.

 

Мы планируем построить лунную станцию. Чтобы она себя оправдывала, она должна выполнять какие-то полезные функции:

- туристические,

- исследовательские,

- военные,

- политические.

 

Поскольку у нас частная компания, то военные и политические функции станция выполнять не должна. В плане исследовательских функций, то её отличие от прошлых орбитальных комплексов в том, что она будет находиться дальше от Земли и ближе к Луне. Здесь, несомненно, влияние космоса несколько иное на организм и технику, что следует изучить, значит, такая станция необходима. Также появится возможность наблюдать за Луной. В прошлом были полёты с высадкой на Луну, при этом на орбите оставался корабль. Если планируются высадки на Луну с активным изучением, то станция на орбите была бы очень кстати.

 

Несомненно, что орбитальный комплекс на лунной орбите будет также привлекателен и для туристов. Однако, как показывает практика, дело это непростое даже для проектов «более приземлённых».

 

Перечисленные задачи, вероятно, не требуют слишком большой станции. По крайней мере, для перечисленных задач вполне сгодилась бы станция «Мир» или «МКС». Однако я предлагаю данную станцию создать с целью изучения воздействия гравитации, для чего предлагаю три разных по назначению модуля (модуль с рельсом километровой длины; модуль с центрифугой; модуль для создания виртуальной реальности). Данная станция позволит получать различную силу тяжести. Это потребует от неё некоторых конструктивных особенностей, чем и будет обуславливаться предлагаемая концепция. По возможностям она позволит повторить когда-то поставленный Королёвым эксперимент. Кроме того, искусственная сила тяжести позволит не доставлять лунный грунт на Землю, а изучать его прямо на станции, ведь нам он интересен в первую очередь тем, как мы могли бы его использовать в земных условиях или искусственно созданных.

 

Цели и задачи проекта:

- разработать орбитальную станцию более надёжную по конструкции, чем МКС.

- разработка более безопасной стыковки,

- разработка концепции ремонта (замены) модулей,

- разработка защиты станции,

- разработка утилизации отходов жизнедеятельности,

- разработка оборудования для поведения экспериментов с гравитацией.

 

Станция должна иметь на борту спускаемые аппараты на Луну и аппараты для экстренной эвакуации на Землю. Должен быть склад воды и еды, вероятно, больший, чем на МКС.

 

Дополнительно будет предложено разработать новый метод добычи электроэнергии, не за счёт фотоэлементов. Также будет предложено разработать новый двигатель для полётов в космосе.

 

Описание станции.

 

Станция состоит из двух подстанции, которые могут существовать и работать независимо. По этой причине многие модули дублируются, что делает станцию, в тоже время, более надёжной.

 

Я предлагаю подстанции собирать параллельно и запустить их по разным орбитам. Так они смогут более полно обследовать Луну. Позже, в какой-то момент, произвести стыковку.

 

Те модули, которые дублируются, на одной из подстанций будут в процессе эксплуатации подвергнуты дополнительной защите. Суть дополнительной защиты состоит в обкладывании модулей отходами жизнедеятельности человека. По задумке, изготавливается одеяло с полостями, которые постепенно наполняются мочой, калом и пластиком. Одеяло выполняет из кевлара или иного аналогичного материала (см. конструкцию надувных модулей). Чтобы сохранить наработки для станции МКС, одеяло крепится не на сам корпус, а на каркас, который отодвинет одеяло от корпуса на достаточное расстояние (скажем, 3 метра, что позволит космонавтам передвигаться между одеялом и корпусом). После того, как одеяло заполнилось, его монтируют снаружи модулей. По такой же схеме будут изготавливаться панели для защиты от метеоритов. Сами панели будут находиться над станцией (относительно Луны) и вдоль основной оси (траектории движения), накрываю станцию целиком. В центре панели будет разъёмное соединение (или разрыв), чтобы подстанции могли существовать по отдельности.

 

Панели фотоэлементов будут монтироваться поперёк основной оси станции, выходя за её пределы, что позволит обеспечить более полное их освещение (будут поворачиваться к Солнцу). Пустое пространство фермы, может быть покрыто панелями метеоритной защиты из отходов жизнедеятельности.

 

Все модули одной из подстанций, в процессе эксплуатации, будут дополнительно покрыты герметичным одеялом, которое в процессе эксплуатации будет заполняться СО2, а, также, одеялом с отходами жизнидеятельности космонавтов (кал, пластик, моча и т.п.). Выбор СО2, как защита, обусловлен тем, что при низких температурах он будет твёрдым, а при более высоких жидкостью или газом, т.е. я полагаю, что можно сделать оболочку, которая может самозатягиваться.

 

Системы, которые, применялись ранее для переработки воды и обогащения воздуха, будут также использованы и на этой станции. Таким образом, станция какое-то время будет безотходной. В дальнейшем отходы можно будет либо спускать на Луну, либо отправлять на Землю, либо в космос (не желательный вариант).

 

На представленной схеме не обозначены фотоэлементы и противометеоритные панели.

 

Все модули, кроме модуля «купол» располагаются в одной плоскости. Модуль «купол» подсоединяется к «модулю 2.1» снизу.

 

Модули 1.1, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 (2.1, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6) имеют сверху адаптированный стыковочный узел. Модули 1.2, 2.2 и ГМ1 имеют слева адаптированные стыковочные узлы, причём модуль ГМ1 имеет их два. Данный стыковочный узел предназначен для манипулятора. По задумке он имеет форму буквы m со множеством степеней свободы. Две крайние опоры имеют по стыковочному узлу, которые соединяется с модулями, захватывая их. Через любое из двух соединений можно управлять манипулятором, что позволяет захватывать модули и перемещать их требуемым образом. Желательно, чтобы он позволял вытаскивать их из середины станции. Средний (третий) манипулятор имеет захват в виде многопалой руки для захвата прочих деталей.

 

На модули 1.1, 2.1, 1.2, 2.2 монтируются вертикальные стойки-фермы (На ГМ1 с двух сторон). Далее эти стойки соединяются фермой (с разрывом над модулем ГМ1), на которую будут монтироваться противометеоритные панели. Поперёк монтируются фермы, на которые в дальнейшем расположатся фотоэлементы.

 

Описание модулей.

 

Модуль 1.1 (2.1). Когда создавалась МКС, сборка началась с модуля «Заря». Это полноценный транспортный корабль, способный двигать станцию. Позже присоединился модуль «Звезда», через который стали управлять станцией, также там находятся жилые помещения, спальня и кухня. В модуле 1.1 (2.1) эти функции объединены. Можно сделать одни модуль или соединить два, если использовать прошлые технологии.

 

Модуль 1.2 (2.2). Этот модуль предназначен для простейших экспериментов с гравитацией (т.е. с малыми объектами).

Модуль представляет собой цилиндр (ориентировочно 4,5 метров в диаметре). Цилиндр монтируется на станцию поперёк. Внутри располагается карусель вдоль борта, на которой крепятся 4 постели. Упругие промежутки между стенкой и постелью будут наполняться жидкостью, чтобы более менее нагрузить карусель равномерно. Далее, одной стороны от постельного отсека располагается складской отсек, с другой лаборатория. В лаборатории находится конус, который может крутиться с заданной скоростью (его вращение чем-то компенсируется), конус упирается в торец модуля. Через складской отсек от постельной карусели находится карусель для санузлов (две ванные и два туалета). Вращение этой карусели компенсирует вращение карусели постельный. Скорости этих каруселей достигают такой, чтобы достичь земной силы тяжести. Соответственно, чтобы воспользоваться услугой, систему надо будет останавливать.

 

Модуль 1.3 (2.3). Этот модуль предназначен для сбора отходов жизнедеятельности. Здесь удобно было бы использовать ступень ракеты.

 

Модуль 1.4 (2.4). Лабораторный модуль, содержит герметичный и негерметичный (для опытов в космосе) отсеки. Также оборудован выходом космонавтов в космос (выход находится внизу)

 

Модуль 1.5 (2.5). Это складской модуль, предназначенный для хранения еды и оборудования.

Модуль 1.6 (2.6). Пристань содержит несколько стыковочных узлов разного предназначения.

 

Модуль 1.7 (2.7). Модуль предназначен для хранения топлива.

 

ЛМ. Лунный взлётно-посадочный модуль.

 

ЗСМ. Спасательный модуль, способный доставить астронавтов на Землю.

 

ГМ1. Гравитационный модуль (пробный, потом диаметр может быть увеличен). Он состоит из вращающего бублика в двух плоскостях. Точнее бублик может вращаеться вокруг оси станции (создаёт силу тяжести перпендикулярно оси станции или модуля), а внутри него по окружности может двигаться капсула (что создаёт силу тяжести перпендикулярно другой оси). Задача получить результирующую силу тяжести в соответствии с картинкой, поступающей в 3D шлем, т.е. организовать максимально реалистичное событие для испытуемого. Диаметр бублика 9 метров. Малый диаметр 2-2.5 м.

 

ГМ2. Это модуль-конструктор, который в процессе эксплуатации будет видоизменятся или дорабатываться. Состоит из рельса длинойкилометр, одного малого транспортного корабля, который может двигаться вдоль рельса и управляется дистанционно, двух платформ, способных перемещаться вдоль рельса, на платформах крепятся два транспортника, в которых могут долгое время пребывать люди. Суть модуля в том, что он раскручивается двумя транспортными кораблями, находящимися по краям. Диаметр при этом километр, но он может меняться. Средний транспортник может измениться центр тяжести системы. При проведении эксперимента вся система выводится от станции на расстояние и существует вне неё.

Система сама по себе безопасна. Если оторвётся один из кораблей, то он продолжит самостоятельный полёт.

 

Дополнительно на станции хранятся два гибких модуля. Один из них предназначен для организации переходов из модуля в модуль по новому маршруту. Второй модуль позволяет стыковаться с пришедшим кораблём, образуя гибкий коридор, один конец будет соединён со станцией, второй с транспортным кораблём, который состыкуется с подошедшим кораблём.

 

Манипулятор. Предлагаю его сделать передвижным в виде буквы m (условно), т.е. он сможет перемещаться по станции. Для этого у него есть две «гибкие» (несколько степеней свободы) крайние ноги, на концах которых монтируется стыковочные узлы. Соответственно каждая нога сможет подсоединиться к тому или иному модулю и захватить его. Управление осуществляться может через любое из этих соединений, поэтому при достаточной длине манипулятора он сможет перемещаться самостоятельно по корпусу станции, а, также, выдёргивать модули из станции или перемещать их нужным образом.

 

Между двумя крайними ногами манипулятора находится рука, способная захватывать иные предметы.