Поскольку на Луне отсутствует атмосфера, микроскопические частицы пыли, сорванные с поверхности реактивной струей двигателя, будут двигаться по баллистической траектории. Пыль не будет собираться в облако как на Земле, а разлетится во все стороны с высокой скоростью. Если поблизости есть техника или база, то пыль может нанести значительный ущерб электронике и другим важным узлам аппаратуры.
Читайте на сайте Стало известно, где приземлится луноход NASA
Пыль разлетается во время посадки "Аполлона-15": смотреть видео
Пути решения "пылевой проблемы"
Существует два очевидных варианта выхода из ситуации:
- Сажать космические аппараты подальше от баз или других важных объектов.
- Построить посадочную площадку.
Оба варианта имеют очевидные недостатки.
Посадка далеко от базы
Сажая аппарат вдали от базы, возникает проблема добирания астронавтов к ней. Кроме астронавтов нужно будет возить еще и грузы.
Это означает, что требуется довольно большой и надежный ровер для передвижения и большее количество выходов людей на поверхность. Это добавляет больше рисков к и так опасным миссиям.
Месячный реголит и здесь будет представлять опасность. В условиях слабой лунной гравитации и увеличения мощности ракетных двигателей, частицы пыли или мелкие камни могут получить ускорение, которое даст им первую космическую скорость. Для Луны это всего 1,68 километров в секунду. Это может представлять опасность даже для аппаратов на орбите.
Посадочная площадка
Проблема посадочной площадки в том, что ее сначала нужно построить.
Необходимо возить множество материалов, что значительно увеличит количество необходимых пусков. Это, в свою очередь, повысит стоимость проекта. А до ввода в эксплуатацию площадки космические корабли где-то нужно сажать.
Частичный выход нашли еще в 60-х годах. Тогда месячные модули в миссиях Apollo использовали как стартовую площадку первую ступень. И "приземление" все равно происходило на "голую землю", а проблема с реголитом не стояла так остро, ведь никаких баз на поверхности Луны не было.
Кроме того, месячные модули "Аполлонов" были одноразовыми. А сегодня космические корабли постепенно переходят на "многократность". Например, Starship HLS.
Интересное на сайте Где сейчас находится Лунный модуль "Аполлона-11"
Старт с Луны в миссии Apollo 17: смотреть видео
Решение проблемы
Компания Masten решила пойти "другим путем" и построить посадочную площадку на Луне.
От "классического метода" построения она отличается скоростью, технологичностью и ценой. Своеобразный космодром будет готов к приему кораблей еще до того, как эти корабли сядут на поверхность Луны.
"Классическая" посадка на Луну и посадка FAST / Фото Masten
FAST Landing Pad
Masten предлагает технологию Flight Alumina Spray Technique (FAST).
Предлагается добавлять керамические частицы в факел исходящей струи специального ракетного двигателя. Частицы ударяются о поверхность и становятся твердыми, образуя жесткую посадочную площадку с высокой термической стойкостью.
Корка будет сформирована над прослойкой реголита, что обезопасит от разлета пыли и мелких камней во все стороны. Взлет тоже можно осуществить прямо с этой площадки.
Для Artemis потребуются частицы оксида алюминия диаметром примерно 0,5 миллиметра, чтобы они могли пройти через двигатель без плавления. Они будут сталкиваться с лунной поверхностью со скоростью примерно 1 500 метров в секунду, создавая базовый слой на лунной поверхности толщиной примерно 1 мм,
– говорится на сайте Masten.
Человек на Луне NASA подписывает контракт на построение жилого модуля лунной орбитальной станции Gateway
Двигатель может создать твердое покрытие на поверхности Луны / Фото Masten
Необходимо 10 секунд времени, чтобы образовалась площадка диаметром 6 метров. Через 2,5 секунды она остынет и будет готова к приему космических аппаратов.
Теоретически, площадку можно использовать множество раз. Кроме того, ее можно постоянно обновлять.
Толщина посадочной площадки и свойства материала будут зависеть от размера и температуры шлейфа двигателя и могут быть оптимизированы для выполнения различных задач.
Двигатель, вероятно, можно будет установить практически на любой космический корабль. Возможно, будет создан отдельный автоматический аппарат, который будет иметь одну задачу – построение стартово-посадочных площадок.