Использование ядерных энергетических установок (ЯЭУ) с реактором деления накладывает определенные требования к структуре и компоновочной схеме транспортного средства, основным из которых является требование обеспечения радиационной защиты не только транспортируемого полезного груза (ПГ), но и оборудования ЯЭУ, электроракетной двигательной установки (ЭРДУ), приборного отсека с радиационно-чувствительной аппаратурой управления, при необходимости обеспечения минимальной массы транспортного аппарата. Одновременное выполнение этих требований достигается за счет так называемой лучевой компоновки транспортного аппарата с теневой радиационной защитой от излучений реактора и отведения ЭРДУ с приборным отсеком и полезного груза от реактора. Однако при выведении с Земли транспортный аппарат с ПГ должен быть размещен под обтекателем ракеты-носителя (РН), внутренний объем которого ограничен, поэтому компоновка должна быть максимально компактной. Построение рабочей компоновки возможно лишь после выведения в космос. Отведение ЭРДУ и ПГ в заданное положение осуществляется до включения реактора на стартовой или рабочей орбите, которая по современным международным требованиям должна быть радиационно-безопасной, например, высотой не менее 800 км.

На рис.1 приведен общий вид ММБ [7].

Рис. 1. Общий вид многоразового межорбитального буксира.

ММБ состоит из двух модулей – энергетического 1 и грузового 2. Энергетический модуль 1 включает в себя ЯЭУ 3, трансформируемую ферменную конструкцию 4 системы отведения ЯЭУ от приборного отсека 4, приборный отсек 5, в котором размещен ряд служебных систем ММБ, и стыковочный агрегат 6 для стыковки с грузовым модулем 2.

Грузовой модуль 2 включает в себя агрегатный отсек ЭРДУ 7 с установленными на нем штангами с секциями электроракетных двигателей 8, стыковочными агрегатами 9 для стыковки с энергетическим модулем 1 и стыковочным агрегатом 10 для стыковки с транспортным контейнером полезного груза 11, также оснащенным стыковочным агрегатом 12 обеспечивающим стыковку с агрегатным отсеком ЭРДУ 7 и последующую расстыковку.

В качестве устройства для отведения ЯЭУ от ЭРДУ на требуемое расстояние рассматривается пространственная трансформируемая ферменная конструкция [8, с.115], один из вариантов такой конструкции в составе ММБ предложен в патенте [7].

Базовым элементом ферменной конструкции является секция в форме параллелепипеда с квадратным основанием. Ферменная конструкция и ее базовая секция изображены на рис. 2.

Рис. 2. Секция фермы системы отведения ЯЭУ:

1 – основание; 2 – боковая панель; 3 – диагональ; 4 – шарниры.

Секция состоит из общего для двух соседних секций основания, четырех попарно шарнирно соединенных боковых панелей, и двух диагоналей. Основание и боковые панели, сваренные из трубчатых стержневых элементов, соединены между собой шарнирно.

Диагональные стержни в смежных секциях установлены разнонаправлено. Для беспрепятственного процесса раскрытия конструкции диагональ вынесена из плоскости вращения шарнира боковой панели.

Шарнирные узлы в местах соединения боковых панелей, а также в месте сложения диагонали обладают пружиной кручения, под действием которой происходит раскрытие конструкции. В шарнирах боковых панелей и диагоналей установлены фиксаторы, обеспечивающие блокировку конструкции в развернутом состоянии.

На концах ферменной конструкции могут быть установлены отсеки, имеющие значительные массы. Поэтому вследствие бесконтрольного раскрытия системы раздвижения ферма может быть деформирована, либо разрушена под действием сил инерции движущихся масс. Для предотвращения повреждений предусмотрена система безударного раскрытия. Она состоит из стального троса, проходящего через центры оснований и в сложенном положении намотанного на барабан. Барабан с тросом установлен на ферме агрегатного отсека и соединен через редуктор с электродвигателем.

После раскрытия стыка ЯЭУ с агрегатным отсеком электродвигатель через редуктор начинает вращать барабан и сматывать с него трос.

Помимо контроля скорости отведения энергоблока система безударного раскрытия выполняет еще одну функцию. Так как трос пропущен внутри ферменной конструкции, то после полного раскрытия системы происходит натяжка троса с дальнейшим контролем натяжения. Таким образом, происходит выборка излишних люфтов фермы, что повышает ее жесткость и минимизирует амплитуду поперечных колебаний ММБ. Кроме того, натянутый трос, пропущенный через специальные втулки в центре оснований каждой секции, обеспечивает системе устойчивое состояние равновесия. При возникающих прогибах продольной оси ММБ сила натяжения троса будет стремиться сократить прогиб, возвращая систему в равновесие.

Оценка массы конструкции производится путем расчета массовых характеристик одной секции фермы. Учитывая такую особенность ферменной конструкции, как использование общего для двух соседних ячеек основания, единичная секция для расчета массы конструкции имеет только одно основание.

В модели массового расчета пренебрегаем массой соединительных элементов (гайки, болты) при этом рассматривая детали, соединяемые ими без соответствующих отверстий под крепеж.

Так, в модели, кроме стержневых элементов, выполненных из трубы 10х1мм, предусмотрено 6 видов деталей, соединяющих стержни в единую конструкцию и образующих шарнирные узлы. Это фитинг основания, фитинги боковой панели «вилка» и «ухо», фитинги диагонали «вилка» и «ухо» и законцовка стержней.

Массовая сводка деталей и их количество в одной секции фермы, участвующее в расчете массовых показателей, представлены в таблице (табл.1).

Табл. 1. Массовые характеристики конструктивных элементов секции фермы.

Общая масса секции, включая неучтенную массу и добавляя массу не учитываемого ранее крепежа (в сумме не более 5%) составляет 6,0 кг. С учетом длины секции 1,1 м общая погонная масса фермы составляет 5,4 кг/м.

Масса системы безударного раскрытия, состоящей из троса, барабана, электродвигателя с редуктором и системы управления вращением барабана представляется в пределах 3 – 7 кг.

Выводы

Выполнены оценки погонной массы предложенной трансформируемой ферменной конструкции системы отодвижения ЯЭУ от ЭРДУ в виде секций, состоящих из общего для двух соседних секций основания, четырех попарно шарнирно соединенных боковых панелей, и двух диагоналей, сваренные из трубчатых стержневых элементов с учетом общей для всей ферменной конструкции системы безударного раскрытия. Показана возможность создания относительно легкой ферменной конструкции, Так, применительно к лунному ММБ с электрической мощностью 500-1000 кВт для конструкции фермы с габаритами секции 0,41 х 0,41 х 0,65 м погонная масса составит 5,4 кг/м.

Освоение Луны предполагается проводить в несколько этапов [1]. Должна быть создана постоянная база с ограниченной численностью персонала (от 3 до 12 человек) и проведено развертывание на ней экспериментального производства систем жизнеобеспечения и компонентов топлива. В процессе функционирования базы будет проведено постепенное освоение технологических процессов комплексной переработки лунного грунта – производство газообразных продуктов, воды и отдельных видов конструкционных материалов и изделий из них, будут разработаны технологии добычи полезных ископаемых [2] и процессы технологического обслуживания транспортных средств, курсирующих от Луны до орбиты искусственного спутника Луны (заправка, ремонт, дооснащение). Имеющиеся данные по требуемым уровням электрической и тепловой энергии лунной базы зависят от того, какие цели и задачи освоения Луны рассматриваются, детализации этапов освоения Луны, количества членов экипажа и комфортности пребывания их на лунной базе, степени замкнутости систем жизнеобеспечения, технологических процессов и их цикличности.

Для определения степени пригодности источника электрической и тепловой энергии того или иного типа для автономного энергетического модуля лунного базирования, проведена оценка технико-экономической эффективности применения двух типов энергетических установок в составе системы энергоснабжения лунной базы – ядерно-энергетических установок (ЯЭУ) и солнечных электростанций (СЭС) на основе солнечных батарей.

Рассматривались два основных варианта размещения ЛБ – в южной приполярной области Луны, где в ряде районов возможно высокое  содержания воды в реголите (в форме льда, либо в связанном состоянии), а также в произвольном районе лунной поверхности (например, в экваториальных и средних широтах). Для второго варианта характерен типичный состав лунного грунта [3, 4] и наличие суточного цикла освещенности (14 суток лунного дня и 14 суток лунной ночи).

При размещении ЛБ в полярном регионе возможны два режима освещенности. В общем случае ЛБ размещается в постоянно затененных районах, где использование ядерных источников энергии в составе системы электроснабжения ЛБ является безальтернативным. В тоже время рассмотрен вариант дислокации базы в районе «пиков вечного света» – на территории части вала кратера Шеклтон, расположенного вблизи южного полюса Луны.

Для каждого из рассмотренных выше возможных расположений на лунной поверхности могут быть следующие варианты ЛБ:

- ЛБ с добывающе-перерабатывающим комплексом (ДПК) [5] для производства кислорода и воды из лунных ресурсов;

- ЛБ с ДПК для производства криогенных компонентов топлива (и с оборудованием для их хранения) для обеспечения топливом лунной транспортной системы (в части доставки грузов с орбиты искусственного спутника Луны на поверхность Луны и обратно);

- ЛБ с ДПК работающий по технологии полной переработки лунного грунта (для получения кислорода, воды, криогенных компонентов топлива и металлов).

Возможные типы ДПК для переработки лунного грунта, используемое в их составе оборудование и физико-химические процессы рассмотрены в [1, 6]. В соответствии с полученными в указанных работах результатами, рассматривались следующие типы ДПК, различные сочетания которых обеспечивают решение стоящих перед исследуемыми вариантами ЛБ задач:

1) ДПКВ (энергопотребление до 100 кВт): комплекс, обеспечивающий добычу воды (содержащейся в форме льда) из лунного реголита его термической обработкой, очистку воды и получение из нее кислорода и водорода посредством электролиза (применяется только для переработки грунта, обогащенного водяным льдом).

2) ДПКР (энергопотребление до 500 кВт): комплекс, обеспечивающий получение кислорода и металлов (при необходимости) путем восстановления окислов металлов в ходе полной переработки лунного грунта, включающей процессы карбохлорирования.

3) ДПК-Н₂ (энергопотребление до 1000 кВт), осуществляющий получение воды из адсорбированных газов (Н₂, СО₂, СО), с ее последующим электролизом для производства кислорода. Попутно с адсорбированными газами добывается также и некоторое количество адсорбированной воды – продукта восстановления водородом солнечного ветра окислов лунного грунта.

В Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королёва имеется большой опыт проектно-конструкторских и экспериментальных работ по созданию высокотемпературных космических ЯЭУ большой мощности [7]. В результате проведения большого объема научно-исследовательских работ был предложен целый ряд возможных космических применений ЯЭУ на базе указанной технологии, включая лунную атомную электростанцию (ЛАЭС) [8]. Лунная атомная электростанция представляет из себя комплекс специальных агрегатов и сооружений основным из которых является ЯЭУ – термоэмиссионный реактор-преобразователь с отводом тепла излучением с поверхности высокотемпературного холодильника-излучателя на тепловых трубах. Защита персонала и оборудования лунной базы от излучения реактора осуществляется собственной радиационной защитой ЯЭУ, валом радиационной защиты из лунного грунта и (или) помещением ЯЭУ в заранее подготовленную шахту на поверхности Луны.

Облик солнечной электростанции на основе солнечных батарей (СБ) [9, 10] будет определяться, в первую очередь, местом размещения ЛБ на лунной поверхности.

В районе, где имеет место 14-суточная лунная ночь, для постоянной работы СЭС требуется использование накопителя энергии большой емкости. В качестве накопителей энергии могут использоваться либо химические аккумуляторные батареи (например, никель-водородные, литий-ионные или литий-полимерные), либо регенерационные электрохимические генераторы (РЭХГ). Рассматривалось использование в составе РЭХГ газобаллонной системы хранения и предполагалось, что их запас изначально доставляется с Земли.

При размещении ЛБ в районе «пиков вечного света» нет необходимости включать в состав СЭС накопители энергии. СЭС может быть построена на базе однотипных энергомодулей на основе солнечных батарей.

Вне зависимости от выбора типа и параметров основной энергоустановкой для ЛБ с ДПК на начальном этапе развертывания лунной базы, а в дальнейшем в качестве аварийной системы электропитания должна использоваться резервная система на основе солнечных батарей и накопителей энергии (предпочтительно РЭХГ) проектной мощностью до 10 кВт.

Применение ЛАЭС обязательно в полярных районах с постоянным затенением. Проведенный сравнительный анализ показал также, что использование ЛАЭС практически безальтернативно, начиная с этапа производства топлива из лунных ресурсов, если ЛБ размещается в произвольном районе Луны, без значительных запасов воды в грунте и при наличии суточного цикла освещенности.

Учитывая высокую степень технологической готовности СБ, их высокий ресурс, надежность и безопасность эксплуатации, а также выполненные оценки массы и габаритов, можно сделать предварительный вывод о предпочтительности СЭС при размещении ЛБ в районе «пиков вечного света», по крайней мере для требуемых уровней мощности до  50 – 200  кВт.

Аналогично сравнение массогабаритных характеристик позволяет заключить, что для случаев размещения ЛБ в произвольном районе Луны (когда в состав СЭС должен входить РЭХГ) даже при среднесуточном уровне энергопотребления до 50 – 100 кВт (когда имеет место производство кислорода, но отсутствует производство криогенных компонентов топлива) явным преимуществом должны обладать ЛАЭС.

В таблице 1 представлены результаты качественного сравнения лунных атомной и солнечной электростанций.

Таблица 1. Результаты качественного сравнения лунных атомной и солнечной электростанций

Эта статья продолжает описание моих исследований Стоунхенджа. Впервые я описал ряд результатов на английском языке в 2015 году [Злобин А.Е., 2015]. В настоящее время хотел бы добавить несколько выводов, которые более детально учитывают египетскую мифологию. Я получил много новых данных, которые основаны на математическом анализе Стоунхенджа. Ниже я даю объяснение изогнутой Аллеи между Стоунхенджем и рекой Эйвон с позиций египетской мифологии. Также дается объяснение Курсуса. Эта короткая статья – мое первое сообщение о египетском значении Аллеи и Курсуса.

Я уже упомянул египетских богов в моей предыдущей статье о Стоунхендже [Злобин А.Е., 2015]. На мой взгляд, имя известного египетского солнечного бога Атума было записано в Стоунхендже одновременно при помощи ребуса и математической формулы. Кроме того, в Стоунхендже была записана древняя фраза «Вечно живой Атум». Также я отметил в Стоунхендже некоторую египетскую символику, которая соответствует мифологии бога Осириса. Теперь я описываю символику египетской богини Нут. Эти примеры показывают, что египетская мифология, видимо, представлена в Стоунхендже весьма широко.

Если говорить об Аллее, прежде всего, должна быть упомянута астрономическая тема [Lockyer, N.J., 1906], [Хокинс Д., Уайт Д., 1966]. Тот факт, что направления в Стоунхендже связаны с положениями Солнца и Луны, дает нам намек относительно неба. Напомним, что в соответствии с египетской мифологией, древние египтяне рассматривали восход Солнца как рождение Солнца богиней Нут [Монтэ П., 1946]. После рождения утром, бог Ра (Солнце) проплывал в его ладье по телу богини Нут, которая символизировала небо. Известно много древних изображений богини Нут, где она выглядит как женщина с изогнутой линией тела. Также мы знаем изображения бога Ра, который плывет по небу в ладье, и небо выглядит как богиня Нут со звездами на ее теле. В соответствии с египетской мифологией, богиня Нут проглатывала Солнце вечером. Ночью, после заката, Солнце путешествовало через подземный мир. Следующим утром рождение Солнца повторялось и т.д.

В настоящее время археологи исследуют район Стоунхенджа, см. например [Pearson M.P. и др., 2008], [Gaffney, C. и др., 2012]. Ниже я привел изображение окрестности Стоунхенджа с некоторыми моими пояснениями с позиций египетской мифологии (Рис.1). Посмотрим на изогнутую форму Аллеи. Если нарисовать изображение богини Нут рядом с Аллеей, можно видеть очень хорошее соответствие между этими двумя формами. Ступни богини Нут расположены возле входа в Стоунхендж. Руки богини Нут направлены к берегу реки Эйвон. Средняя часть Аллеи символизирует тело богини Нут. Линия от Стоунхенджа вдоль ног богини направлена к животу, где в день летного солнцестояния восходит (рождается) Солнце. Голова и руки богини направлены к тому месту берега реки Эйвон, где в направлении Стоунхенджа виден заход Солнца в день летнего солнцестояния. Это место символизирует проглатывание Солнца богиней Нут. Без сомнений имеет место точная египетская символика богини Нут.

Рис. 1. А.Е.Злобин – объяснение окрестности Стоунхенджа в соответствии с египетской мифологией. Путешествие бога Солнца (Ра) по телу богини Нут (по небу) днем, и путешествие Солнца через подземный мир Дуат ночью

Также я предлагаю ясную интерпретацию и объяснение Курсуса, который располагается несколько севернее Стоунхенджа. Тонкие голубые дополнительные линии показывают, что Курсус может символизировать границу между небом и подземным миром (Рис.1). Древние египтяне назвали этот подземный мир – Дуат. В соответствии с мифологией древних египтян, западная точка Курсуса указывает вход Солнца в Дуат, а восточная точка Курсуса является выходом Солнца из Дуата. Необходимо обратить внимание, что значение Аллеи и Курсуса одно и то же. Это значение – путь бога Ра (Солнца). В случае Аллеи – это путь по небу. В случае Курсуса – это путь по подземному миру. Имеет место замечательное соответствие египетской мифологии в отношении путешествия бога Ра в дневные часы в специальной дневной ладье, и путешествия в ночные часы в специальной ночной ладье. Эта мифология описана М.Э.Матье в ее книге [Матье М.Э., 1996]. Утром, у восточного выхода из подземного мира, бог Ра переходит с ночной ладьи на дневную. Вечером, у западного входа в Дуат, он переходит с дневной ладьи на ночную. Момент, когда Солнце перходит с дневной ладьи на ночную, изображен на Рис.2 [Матье М.Э., 1996].

Рис. 2. Солнце переходит с дневной ладьи на ночную [Матье М.Э., 1996]

Я хотел бы обратить внимание на некоторые другие аналогии, которые объединяют Стоунхендж и Древний Египет. Если учитывать описание египетской мифологии М.Э.Матье [Матье М.Э., 1996], Курсус одновременно символизирует подземную реку Нил, где бог Ра путешествует в ночные часы. Я не исключаю также религиозную аналогию между рекой Эйвон и египетской рекой Нил. Мы знаем, что древние египтяне рассматривали реку Нил как священный объект. Египетские религиозные действия тоже часто были связаны с рекой Нил. На мой взгляд, весь район Стоунхенджа использовался для религиозных действий. Логично представить Аллею Стоунхенджа как водный путь и канал для плавания бога Ра в его ладье в процессе празднования восхода Солнца в день летнего солнцестояния. В этом случае представляется значительной логическая связь между Стоунхенджем, Аллеей и рекой Эйвон. Это религиозное действо могло начинаться в Стоунхендже утром в процессе восхода Солнца. В Стоунхендже священники готовят настоящую ладью и человека, чья роль – бог Ра. В течение всего дня ладья с богом Ра движется по каналу Аллеи одновременно с движением Солнца по небу. Древние люди приветствуют бога Ра по всей Аллее. Религиозный смысл этого праздничного представления – рождение Солнца богиней Нут и движение Солнца по телу богини. Вечером ладья бога Ра прибывает к реке Эйвон, где богиня Нут проглатывает Солнце. Таким образом, полностью демонстрируется египетская мифология относительно восхода и захода Солнца. Подобное религиозное представление кажется возможным ночью в Курсусе. Различие заключается в ночном темном времени и подземном пути Солнца. Я думаю, что ночное религиозное представление в Курсусе было продолжением упомянутых религиозных действий после заката. Имеет место значительное подобие между мифологией бога Осириса в Стоунхендже [Злобин А.Е., 2015] и ежегодными религиозными действиями в египетском Абидосе [Коростовцев М.А., 1976]. Известно, что Абидос был центром культа бога Осириса. Я полагаю, что это хорошо объясняет множество могильников возле Курсуса.

Река и вода были важны для египтян не только с точки зрения религии. Они были важны как основа ирригации и гидравлических технологий. Сила воды способна поднять огромный вес, если знать методы гидравлики. В моей предыдущей статье о Стоунхендже [Злобин А.Е., 2015] я описал гидравлические технологии, которые могли использоваться для сооружения этого каменного храма. Показано, что для этой цели использовались искусственные бассейны. Подъем гигантских камней в Стоунхендже производился с помощью деревянных плотов и понтонов. В данном случае для подъема водного уровня использовались устройства типа журавля (шадуфы). Изображения шадуфов хорошо известны в Древнем Египте (Рис.3). Разумеется, для установки столбов журавлей были необходимы глубокие лунки (выемки) в земле. Следы этих лунок мы можем видеть в Стоунхендже до сих пор [Atkinson R.J.C. 1991], [Вуд Дж., 1978].

Рис. 3. Полив сада в Древнем Египте при помощи шадуфов [Савельева Т.Н., 1976]

Для плотов и понтонов, а также для управления уровнем воды в бассейнах, были необходимы шлюзы. Возможные места расположения шлюзов показаны красным цветом на Рис.4. Я не исключаю, что эти шлюзы использовались позже не только для строительства Стоунхенджа, но также и для религиозных действий. Возможно, через эти шлюзы проплывала и ладья бога Ра. Также уровни трех искусственных бассейнов показаны различными оттенками голубого цвета. Более насыщенный голубой цвет соответствует более высокому уровню воды в бассейне. Для постепенного увеличения высоты подъема камней были необходимы три уровня воды. Эти три уровня отмечены лунками X, Y и Z для размещения трех колец шадуфов. Гидравлические технологии объясняют размер многих элементов Стоунхенджа. Согласно Т.Н.Савельевой [Савельева Т.Н., 1976], египтяне использовали шадуфы для подъема воды до 2 метров высоты. Именно поэтому для строительства Стоунхенджа и подъема горизонтальных камней (перекладин) были необходимы три уровня искусственных бассейнов. Именно поэтому круглый меловой вал вокруг Стоунхенджа был сделан приблизительно двухметровой высоты. Круглый вал и аналогичный искусственный бассейн соответствовали первому уровню воды (2 метра). Второй бассейн и второй уровень воды доходил приблизительно до 4 метров высоты. Третий бассейн и самый высокий уровень воды был примерно 6 метров. Камни перекладин в Стоунхендже имеют примерно 1 метр в высоту. Поэтому, самые большие Трилиты в Стоунхендже были сделаны высотой около 7 метров (2+2+2+1=7 метров).

Рис. 4. Шлюзы (красным) и уровни трех искусственных бассейнов в Стоунхендже

Теперь я не сомневаюсь, что Стоунхендж был построен с помощью египетских знаний и технологий. На мой взгляд, строительство Стоунхенджа контролировал некий египтянин или египтяне. В Стоунхендже мы можем видеть не только следы египетских технических устройств, но даже египетскую мифологию и египетские иероглифы. Я уверен, что работы археологов дадут нам новую важную информацию об истории Стоунхенджа и его окрестностей. Возможно, история человечества более сложна для понимания, чем кто-то думает. Стоунхендж открывает новую страницу этой истории и весьма вероятно множество новых открытий.

Замечательно, когда древние английские легенды подтверждают происхождение Стоунхенджа. Это подтверждение хорошо заметно в легендах о короле Артуре. Как отмечают Джеральд Хокинс и Джон Уайт, в соответствии с этими легендами происхождение Стоунхенджа связано с Африкой [Хокинс Д., Уайт Д., 1966]. Также иероглифы в Стоунхендже [Злобин А.Е., 2015] находятся в хорошем соответствии с методом расшифровки Ж.-Ф.Шампольона, который был основателем египтологии [Шампольон Ж.-Ф., 1822]. Язык Стоунхенджа – это язык египетских жрецов и писцов. Я продолжаю работу над египетским словарем Стоунхенджа [Злобин А.Е., 2015], и этот словарь – ключ к наиболее священной мифологии и знанию древних египтян. Священные тайны египетских богов скрыты в древнем Стоунхендже. Я надеюсь, что не только египтология поможет исследовать Стоунхендж, но и Стоунхендж поможет более детально и точно понять историю Древнего Египта. Известно ли кому-нибудь о вкладе и влиянии древних англичан на цивилизацию Древнего Египта? Может быть есть объяснение всех мегалитических сооружений с позиций некоторого общего древнего знания?

Примечание

Эта статья сначала была написана автором на английском языке, а затем переведена на русский язык. При переводе на русский язык автор специально стилистически не редактировал русский текст, чтобы по возможности избежать разночтений в английском и русском вариантах статьи. Именно этим объясняются некоторые стилистические шероховатости русского текста.

Библиографический список

1. Atkinson R.J.C. 1991, Stonehenge and Neighbouring Monuments. English Heritage. Fourth impression, London.
2. Шампольон Ж.-Ф. 1822. О египетском иероглифическом алфавите. Перевод, редакция и комментарии И.Г.Лившица. Ленинград: Издательство Академии наук СССР, 1950.
3. Gaffney, C., Gaffney, V., Neubauer, W., Baldwin, E., Chapman, H., Garwood, P., Moulden, H., Sparrow, T., Bates, R., Löcker, K., Hinterleitner, A., Trinks, I., Nau, E., Zitz, T., Floery, S., Verhoeven, G., Doneus, M., 2012, The Stonehenge Hidden Landscapes Project. Archaeological Prospection. Volume 19, Issue 2, April/June 2012, Pages: 147-155.
4. ХокинсД., УайтД. 1966. Разгадка тайны Стоунхенджа. Перевод с англ. П.С.Гурова под ред. А.А.Гурштейна. 2-е издание. М.: Мир. 1984, 256 С.
5. Коростовцев М.А. Религия / Культура Древнего Египта. Академия наук СССР. Институт востоковедения. М.: Наука. 1976, 444 С.
6. Lockyer, N.J., 1906, Stonehenge and other British Stone Monuments Astronomically Considered, Macmillan, London.
7. Матье М.Э. Избранные труды по мифологии и идеологии Древнего Египта. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН. 1996, 326 С.
8. Монтэ П. 1946. Египет Рамсесов. Повседневная жизнь египтян во времена великих фараонов. Перевод с франц. Ф.Л.Мендельсона. Ред. О.В.Томашевич. Академия наук СССР. М.: Наука, 1989, 376 С.
9. Pearson M.P., Pollard J., Richards C., Thomas J., Tilley C., Welham K. 2008, The Stonehenge Riverside Project exploring the Neolithic landscape of Stonehenge / Documenta Praehistorica XXXV. December. pp.153-166.
10. Савельева Т.Н. Материальная культура Древнего Египта. Ирригация и сельское хозяйство / Культура Древнего Египта. Академия наук СССР. Институт востоковедения. М.: Наука. 1976, 444 С.
11. Вуд Дж. 1978. Солнце, Луна и древние камни. Перевод с англ. П.С.Гурова под ред. А.А.Гурштейна. М.: Мир, 1981, 269 С.
12. Злобин А.Е. Древнейшая теория атома. Стоунхендж – удаленный египетский солнечный храм и древний университет // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 10 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2015/10/58057

Помимо некоторых суеверий, связанных с луной, солнцем или звездами, они создали поэтические мифы, вошедшие в фольклор. Туркменские поэты, связанные с этими небесными светилами, писали стихи, а их предки оставили истории и изречения своих предков, основанные на богатом опыте.

Было бы весьма справедливо считать древность  суеверии и народного творчество на равных правах.  Через суеверия мы можем в определенной степени увидеть, как люди в прошлом охотились, смотрели на огонь, Луну, Солнце, звезды, явления природы, занимались земледелием, соблюдали правила гигиены, занимались медициной.

Туркменский народ имеет богатую историю, насчитывающую тысячи лет. Его мудрость, радость, печаль, тоска, словом, судьба народа – в той истории. Озабоченность судьбой свойственна каждому человеку, равно как и зацикленность на собственной истории. Они думали, что судьба человека, рожденного под звездами, лежит. В результате возникает желание выяснить влияние Луны и Солнца на жизнь человека.

Золотая голова быка, найденная в храме в Алтындепе, свидетельствует о том, что здание в этом древнем памятнике городского типа было храмом бога Луны. Об этом наглядно свидетельствует находка фрагментов серповидной мозаики, а также отсутствие других культовых знаков и символов во всем комплексе памятников. Археолог В. М. Массон пишет по этому поводу: «…наличие символа Луны на голове быка, найденного в Алтындепе, и находка другой эмблемы Луны, расположенной в том же комплексе памятников, в данном случае позволяют предположить, что символ наш небесный бык является Богом Луны. Этому богу типа Нанна-Сина в Южном Туркменистане, возможно, был посвящен комплекс культовых сооружений со зданием типа зиккурата Алтындепе.

Пока неизвестно, в какой период слились культы Луны и Солнца. Возможно, это связано с утверждением на территории Туркменистана новой религии – зороастризма, поскольку в основе этой религии лежат принципы дуализма. Новый символ (луна и звезда-солнце) олицетворял не только ночь и день, свет и целостность, но также концепции левого (Солнца) и правого (Полумесяца).

Следует отметить, что, хотя символ луны остается неизменным, символ солнца усложняется в позднем бронзовом веке. Два креста объединяются, образуя одну и ту же «восьмиконечную звезду» или восьмиугольник, популярный на Востоке. Примечательно также, что у скифов, предков туркмен, была пятиконечная звезда. Что это значит, до сих пор остается предметом споров.

Восьмиугольную звезду отмечали в Хорезме еще в древности. Он используется для обозначения Сиявуша, символа дня. С помощью такой звезды переносился образ Бога тюркского народа. Еще в парфянские времена использовались изображения «звезды» и «полумесяца». На многих монетах парфянских царей распространены символы полумесяца и восьмиконечной звезды.

Таким образом, Полумесяц и Звезда являются древними символами туркмен. Представление о том, что эти символы пришли в Среднюю Азию, включая Туркменистан, из Восточной Азии через ислам, ошибочно. Уже в 1913 году учёный Ю. И. Смирнов предполагает, что образ Полумесяца был царским символом туркмен Малой Азии. Профессор В. Томсен придерживался идеи, что полуформа луны существовала в тюркских обществах еще до ислама. Академик В. В. Бартольд не возражал против этих предположений, приведя в пример флаг османов с изображением красного полумесяца. Как он пишет: «В любом случае, как религиозный символ, хадж так же важен для мечетей, как и для христианских церквей, не для ислама в целом, а для османского ислама в частности.»

В период развития культа Луны и Солнца многие фигурки, найденные в городских памятниках, таких как Алтындепе и Намазгадепе, в основном изображали женские фигуры. Потому что в то время, когда материнская линия уступила место отцовской, общество верило, что Луна — женское божество, а Солнце — мужское божество, и изготавливали фигурки, принадлежавшие им обоим.

В настоящий момент Луна находится в центре внимания ведущих космических держав как объект научных исследований и освоения, первый потенциальный форпост в дальнем космосе [2]. Большой интерес вызывают приполярные регионы Луны, где на дне постоянно затенённых кратеров обнаружены залежи воды, которые могут быть использованы в интересах развёртывания обитаемой лунной базы [3]. В рамках создания подобной базы может быть решено множество научных и прикладных задач, в том числе, поверхность Луны рассматривается как перспективное место для развёртывания радиоастрономической обсерватории [1,4,5].  Современный этап в развитии астрономии и астрофизики характеризуется многоканальным характером получения информации об объектах исследования: помимо наблюдений во всём диапазоне электромагнитного спектра (от радио- до гамма-излучения), эксплуатируются наземные нейтринные и гравитационно-волновые обсерватории, а также детекторы частиц высоких энергий [6]. Фиксация излучения в широком диапазоне спектра стала возможной благодаря выносу приёмников за пределы земной атмосферы. Тем не менее, до сих пор существует диапазон длин волн электромагнитного излучения, где наблюдения практически не проводятся – это длинноволновое радиоизлучение, с длинами волн от десятков метров до километров. Прохождение данного излучения сквозь ионосферу Земли крайне затруднено, также присутствует высокий уровень техногенных шумов. Вместе с тем, астрономические наблюдения в данном диапазоне спектра представляют огромный интерес: благодаря космологическому красному смещению именно в эту область сдвинуто излучение первых объектов во Вселенной, сформировавшихся вскоре после завершения эпохи рекомбинации. В этой связи, предлагается создать космические радиоастрономические обсерватории низкочастотного диапазона, идеальным местом размещения которых может стать лунная поверхность (либо обратная сторона, либо – дно глубокого кратера в приполярной области) [4,5]. Эксперименты в этом направлении уже проводятся, в частности, на борту китайской автоматической лунной станции «Чанье-4» [4]. Области электромагнитного диапазона на стыке радио- и инфракрасного (ИК) диапазона (субтерагерцовый диапазон, дальний ИК-диапазон) также уделено недостаточное внимание. Это связано со сложностями проведения наблюдений – поглощением земной атмосферой, необходимостью устранения тепловых шумов, в том числе за счёт охлаждения приёмника до криогенных температур. При этом к числу источников излучения в указанном диапазоне относятся объекты, представляющие первостепенный интерес – области звездообразования, протопланетные диски, экзопланеты, органические молекулы в составе межзвёздной среды и т.п.  Российскими специалистами предложен концептуальный проект лунной обсерватории, функционирующей в данном диапазоне [1].

В работе [1] рассматривается как относительно простой вариант размещения наблюдательного комплекса (в приполярной зоне на освещаемом Солнцем участке), так и более сложный, с точки зрения энергообеспечения, но и более перспективный – размещение всего комплекса антенных решёток внутри тёмного кратера, в который не проникают солнечные лучи. Это позволяет снизить нагрузку на криогенные системы охлаждения научных приборов, но усложняет вопросы электропитания. Для решения указанной проблемы предлагается использовать специальный служебный модуль, который совершит посадку в зону, освещаемую Солнцем [1]. Помимо генерации и передачи электроэнергии для научного оборудования в кратере, он мог бы осуществлять обмен научными и служебными данными между обсерваторией и Землёй (возможно использование ретранслятора на орбите Луны).

В рамках настоящей работы предлагается рассмотреть возможность использования беспроводного канала передачи энергии от служебного модуля на валу кратера потребителям, находящимся в зоне вечной тени. Возможно энергоснабжение не только антенных модулей обсерватории, но также и робототехнического комплекса для её развёртывания (например, системы мини-роверов для размещения на лунной поверхности антенн). Кроме того, в подобных полярных кратерах, параллельно с решением указанной главной задачи, могут проводиться и другие изыскания – например, геологическая разведка залежей воды и летучих элементов с помощью нескольких микро- и мини-роверов с дистанционным энергоснабжением, которые в этом случае не должны прерывать работу и возвращаться к служебному модулю для подзарядки.

Возможные варианты энергоснабжения научного оборудования в затенённом кратере, преимущества и недостатки дистанционной передачи энергии

Обеспечение длительного автономного энергоснабжения оборудования в зоне вечной тени на поверхности Луны возможно только при использовании радиоизотопных генераторов (например, термоэлектрических – РИТЭГ). Несмотря на ряд достоинств (высокая надёжность, большой ресурс), принципиальным недостатком РИТЭГ является весьма низкий КПД, что приводит к выделению большого количества тепловой энергии при умеренной электрической мощности. Так, РИТЭГ MMRTG, используемый в составе системы электропитания марсохода Curiosity, при полезной электрической мощности около 110 Вт выделяет в окружающую среду около 2000 Вт тепловой энергии [7].  Соответственно, возникают значительные проблемы, связанные с изоляцией криогенного оборудования лунной обсерватории от потока теплового излучения. Кроме того, в подобном РИТЭГ используется 4 кг радиоактивного изотопа – ²³⁸Pu, с чем связана его относительно высокая стоимость и необходимость решения вопросов радиационной безопасности.

Применение служебного модуля с солнечными батареями, размещаемого на освещённом валу кратера, очевидно, предполагает использование кабельной сети длиной от нескольких километров до десятков километров. Данный вариант возможен, но связан с использованием кабеля достаточно большой массы (в зависимости от передаваемой мощности), а также необходимостью развёртывания кабельной сети и обеспечения её надежной работы.

В качестве альтернативы может быть рассмотрена дистанционная передача энергии в лазерном канале от служебного модуля потребителям внутри кратера. В этом случае на борту служебного модуля устанавливается лазерный излучатель с системой формирования и наведения пучка излучения на фотоэлектрический приёмник, размещаемый в составе потребителя энергии.

Возможность дистанционного энергоснабжения потребителей в космосе рассматривалась в ряде работ, в том числе и применительно к задачам исследования Луны и планет [8-11].

Преимуществами системы дистанционного энергоснабжения являются:

- отсутствие необходимости в использовании радиоактивных изотопов и протяжённой кабельной сети;

- возможность снабжения разветвленной сети потребителей от одной станции;

- возможность обеспечение высокой энерговооружённости небольших посадочных аппаратов.

Для потребителей с криогенным оборудованием принципиально важно отсутствие источников тепла большой мощности и с высокой температурой. В силу конечного КПД фотоэлектрического приёмника на нём может рассеиваться от 50 до 80% мощности лазерного пучка, однако, данное энерговыделения будет существенно ниже, чем при использовании РИТЭГ. При этом приёмник может быть изолирован от криогенного оборудования системой отражающих экранов.

В работе [11] была достаточно подробно рассмотрена система дистанционного энергоснабжения потребителей на поверхности Луны с борта её искусственного спутника. Предлагаемые здесь основные технические решения аналогичны [11]: использование оптоволоконных лазеров с КПД около 35% (длина волны -1,06 мкм), низкотемпературных систем обеспечения теплового режима на основе тепловых труб, фотоэлектрических приёмников на основе Si фотоэлектрических преобразователей с КПД до 25%.

Соответственно, очевидны и недостатки подобной системы:

- низкий общий КПД передачи энергии (около 7%), что приводит к относительно большой требуемой проектной мощности солнечных батарей служебного модуля;

- использование достаточно сложного оборудования в канале передачи энергии.

Тем не менее, рассматриваемая система будет существенно отличаться от описанной в [11], поскольку ориентирована на непрерывную передачу энергии на расстояние до 10 км при относительной неподвижности излучателя и приёмника. Система, предложенная в [11] предполагает передачу энергии с борта искусственного спутника Луны на поверхность до расстояний 100 – 300 км в течение коротких (около 5 минут) сеансов. Соответственно, система дистанционного энергоснабжения лунной обсерватории будет значительно проще и дешевле: апертура главного зеркала системы формирования пучка не превысит 0,1 м (против 0,5 – 1,0 м для орбитальной системы), не потребуется использование сложной, высокоточной (ошибка – не более 1 мкрад) системы наведения и поворотной платформы; при одинаковой средней передаваемой мощности проектная мощность лазера будет существенно ниже, в составе системы отвода тепла не потребуется использовать низкотемпературный тепловой аккумулятор специальной конструкции.

Необходимо отметить, что близкий к предлагаемому концепт системы дистанционного энергоснабжения лунохода дли изучения затенённых кратеров рассматривало Европейское космическое агентство [12].

 Выводы

1. Рассмотрена возможность дистанционного энергоснабжения научного оборудования (прежде всего, антенных станций лунной обсерватории) в вечно затененных кратерах на лунной поверхности от служебного модуля с солнечными батареями, размещаемого на освещённом валу кратера.

2. Предложены базовые технические решения, рассмотрены принципиальные достоинства и недостатки указанного способа энергоснабжения.

3. Важным преимуществом дистанционного энергоснабжения является возможность отказаться от РИТЭГ в качестве источников энергии и снизить внешний тепловой поток к криогенному оборудованию.