Для организации лунных баз необходимо найти способ транспортировки грузов по поверхности Луны. Американские инженеры разработали любопытное решение этой задачи – систему магнитной левитации, использующую гусеницы для передвижения по лунной поверхности.
В 2017 году NASA запустило программу «Артемида», целью которой является возвращение человека на Луну (планируется осуществить к концу 2025 года) и создание к концу 2020-х годов обитаемой лунной базы. Для успешной реализации этого проекта предстоит преодолеть ряд технических трудностей, включая разработку эффективных методов доставки грузов по поверхности Луны. Необходимо будет учитывать суровые условия эксплуатации транспортной системы: значительные колебания температуры, абразивную пыль и накопление статического электричества.
Инженеры американской компании SRI International предложили один из вариантов решения этой задачи. Они разработали проект системы магнитной левитации, или маглева.
Ключевым элементом конструкции станут специальные ленты или гусеницы, которые будут размещены на поверхности Луны. Они состоят из двух частей: нижний слой, выполненный из графита, формирует магнитное поле, удерживающее вагонетки с грузом над лентой. Верхний слой образован «гибкой электроникой» – это электронные схемы, расположенные на гибкой основе. Электроника создает электромагнитное поле, которое обеспечивает разгон и торможение вагонеток, тем самым контролируя их перемещение вдоль ленты.
Для обеспечения электропитания системы можно предусмотреть установку третьего слоя, включающего солнечные батареи. Эта система, предназначенная для работы в автоматическом режиме, получила название FLOAT, являющееся аббревиатурой от Flexible Levitation on a Track, что в переводе означает «гибкая левитация над гусеницей». Гусеницы должны обладать значительной гибкостью, что облегчит сборку системы: их можно изначально сворачивать в большие рулоны и разворачивать на месте, аналогично раскладыванию коврового покрытия.
Следует подчеркнуть, что на Земле пассажирские системы магнитной левитации функционируют уже достаточно продолжительное время: первая из них (если не учитывать экспериментальные разработки) была запущена в Бирмингеме в 1984 году и обеспечивала сообщение между городским аэропортом и железнодорожным вокзалом. В настоящее время наиболее активное развитие таких систем наблюдается в Китае: поезда шанхайского маглева способны развивать скорость более 400 километров в час. В Японии экспериментальные составы демонстрировали достижения в 600 километров в час.
Предполагаемая скорость движения лунного маглева будет значительно ниже, особенно на этапе внедрения: скорость вагонеток составит приблизительно один метр в секунду. Их полезная нагрузка будет составлять около 30 килограммов на квадратный метр. Холмы и впадины не создадут препятствий, поскольку вагонетки смогут функционировать при наклоне трассы до 30 градусов.
На первый взгляд, использование столь необычного транспорта на Луне кажется неоправданным, особенно с учетом низкой скорости доставки грузов. Однако это решение не случайно: как было отмечено ранее, одна из ключевых проблем, с которыми сталкиваются будущие поселенцы Луны, — это лунная пыль. Как отмечал Naked Science, из-за этого возникла цепочка сбоев при высадке астронавтов на Луну. Почти все системы, содержащие подвижные элементы, такие как колеса, не способны функционировать продолжительное время при взаимодействии с ней.
Маглев имеет ряд неоспоримых достоинств по сравнению с луномобилями и другими потенциальными средствами передвижения по Луне. Он практически не содержит движущихся элементов, а достаточный дорожный просвет вагонеток позволяет транспортировать грузы, исключая поднятие пыли с лунного грунта. Следовательно, груз не будет загрязнен пылью. Конечно, существует вероятность оседания пыли на гусеницах, однако эту проблему можно решить: для очистки полотна предусмотрена специальная вагонетка, выполняющая функции «дворника» и оснащенная щеткой. Перемещаясь вдоль трассы, она будет удалять пыль с ее поверхности.
Наземные испытания подтвердили принципиальную возможность реализации концепции FLOAT. Специалисты, создавшие систему, провели тестирование функции очистки. Также были проведены проверки в условиях вакуума, поскольку на Луне атмосфера практически отсутствует.