11.08.2024, spacesettlementprogress.com

In-Situ Resource Utilization - это использование местных природных ресурсов в местах назначения космических миссий.

На стыке ИИ, роевой робототехники и горнодобывающих технологий лежит ключ к устойчивому и доступному освоению космоса. Offworld, Inc. находится на переднем крае этих разработок со своим набором разнообразных видов роботов, которые при координации с коллективным интеллектом обеспечат устойчивое использование ресурсов на месте (ISRU - in situ resource utilization ), тем самым снижая стоимость создания поселений на Луне и за ее пределами, одновременно давая старт процветающей экономике вне Земли. В презентации на Future In-Space Operations (FISO) Telecon 24 июля архитектор космических систем Даллас Бьенхофф описал планы Offworld по амбициозной демонстрационной миссии под названием Prospector 1.

В апреле 2023 года OffWorld Europe заключила соглашение с Люксембургским космическим агентством о сотрудничестве в рамках программы исследования Луны с помощью ISRU по заказу Европейского космического агентства. В рамках этой многолетней инициативы будет разработана система переработки, ориентированная на сбор и использование лунного льда. В рамках программы будет разработан лунный перерабатывающий модуль (LPM), интегрированный в мобильный экскаватор, который будет запущен к южному полюсу Луны в рамках миссии Prospector 1, запланированной на конец 2027 года. Цель миссии Prospector 1 - продемонстрировать возможность переработки лунного реголита, содержащего лед, для получения кислорода и водорода. LPM, загруженный таким реголитом, будет перерабатывать лунный грунт для извлечения воды, а затем путем электролиза производить кислород и водород. Бункер модуля рассчитан на прием до 50 кг реголита и порционную переработку 2,5 кг/час. Модуль будет размещен на мобильном экскаваторе массой 2500 кг. Компания Offworld уже завершила испытания LPM по методике TRL4 в своем люксембургском офисе.

Offworld оценивает нескольких поставщиков для доставки своего груза на Луну. Среди них Blue Moon Mark 1 Lander от Blue Origin, Griffin от Astrobotic, NOVA-D от Intuitive Machines и Starship от SpaceX.

Компания изучает различные варианты генерации энергии для миссии. Конечно, посадочные модули обеспечивают некоторую минимальную мощность, но ее недостаточно для обработки лунного реголита. Одной из перспективных систем, рассматриваемых в настоящее время, является технология вертикальной солнечной батареи (VSAT), разрабатываемая Astorbotic, которая будет обеспечивать 10 кВт энергии (только при солнечном свете).

Но это еще не все. В этом месяце Astrobotic объявила, что только что получила награду за исследования в области инноваций в малом бизнесе (SBIR) от NASA на разработку более крупной версии батареи под названием VSAT-XL, способной выдавать 50 кВт. Разработанная для отслеживания солнца, VSAT идеально подходит для размещения на южном полюсе Луны, где солнечные лучи находятся на очень низкой высоте и обеспечивают полупостоянное освещение краев постоянно затененных кратеров.

Другой инновационной альтернативой является источник энергии под названием Ядерная термоионная лавинная ячейка (NTAC), разрабатываемая Tamer Space, компанией, предлагающей ряд энергетических и строительных ресурсов для поселений на Луне, окололунной экономики и устойчивого освоения Марса. Устройство представляет собой электрический генератор, который преобразует гамма-излучение от радиоактивных материалов непосредственно в электроэнергию в компактном, надежном корпусе с высокой плотностью мощности, способном работать в течение длительного срока службы без дозаправки. NTAC может обеспечивать более высокие уровни мощности (например, начиная со 100 кВт) и не зависит от Солнца, чтобы обеспечить работу в течение лунной ночи, если Offworld решит разместить свой объект вдали от полюсов Луны или в постоянно затененных регионах. Tamer Space описала свою технологию на Круглом столе по космическим ресурсам 2023 года.

После Propector 1, планы Offworld по продолжению предусматривают запуск второго Prospector 2 в 2029 году. Эта миссия позволит расширить возможности и включить в нее несколько видов роботов, таких как экскаватор, транспортировщик и переработчик. Кроме того, в технологический поток будет добавлено сжижение (не только газообразных продуктов), и будут продемонстрированы возможности пилотной установки по снижения риска для следующей миссии. В 2031 году будет создана официальная пилотная установка с несколькими экскаваторами и тягачами. На объекте будет стационарная перерабатывающая установка и хранилища, способные производить тонны воды, кислорода и водорода. К концу 2034 года OffWorld планирует запустить завод ISRU промышленного масштаба с производительностью в сотни тонн летучих веществ, элементов и насыпного реголита в год.

В заключение своей презентации Бьенхофф сказал, что долгосрочное видение Offworld для лунных операций включает: «ISRU промышленного масштаба, десятки - сотни тонн продукции в год - под продукцией [я имею в виду] переработанный реголит, кислород, водород, воду, возможно, металлы.  Мы планируем монетизировать или использовать каждый грамм, который мы выкопаем. Это сложная задача, но для того, чтобы иметь процветающее лунное сообщество, нам нужно производить как можно больше на Луне, для Луны, прежде чем мы подумаем об экспорте с Луны».

Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti)
Оригинал: Offworld’s Prospector 1 mission to demonstrate ISRU on the Moon