Теперь ученики школы № 44 придумали, как преодолеть энергетический кризис, добывая лунное топливо. С этим проектом они недавно победили на всероссийском конкурсе “Космос-2008”.
Обуздать «солнечный ветер»
По мнению ребят, нефть и газ, углеводородное топливо, составляющее сегодня около 70% мирового энергобаланса, при нынешних объёмах потребления люди исчерпают до конца XXI века. Принципиальное разрешение энергетической проблемы может дать только использование ядерной энергии.
- Но её развитие сдерживается страшным недостатком - производством радиоактивных отходов, - рассказывает член команды, 11-классница Кристина Обухова (на снимке в центре). - Массовое развитие атомной энергетики неизбежно чревато катастрофическими последствиями для экологии.
Сегодня атомная энергия вырабатывается только за счёт реакции деления ядер урана. Но существует также термоядерный процесс, радиоактивность которого существенно меньше. Ребята предлагают использовать реакцию D с 3Не (гелий) - по их словам, этот процесс не вызывает радиационных повреждений материалов и даёт возможность прямому преобразованию термоядерной энергии в электрическую. Школьники уверяют, что
1 кг этого вещества смог бы позволить целый год освещать Москву. Но... его слишком мало на Земле.
Поэтому школьники предлагают построить на Луне терминал для добычи гелия. Спутник Земли лишён атмосферы и магнитного поля и, считают ребята, подвергается мощному облучению потоком лёгких атомов азота, гелия, углерода, водорода с Солнца - “солнечного ветра”. Поскольку на Луне нет активных геологических процессов и круговорота веществ, лунный грунт (реголит) миллиарды лет накапливает частицы “солнечного ветра”, в том числе 3Не.
- Поэтому мы предлагаем добывать это вещество из реголита, - говорит Кристина Обухова, - а для этого построить на Луне базу с космодромом, заводом по добыче и переработке гелия, атомной станцией и, естественно, жилой зоной для работников.
Жилая зона в кратере. Разрез
Добыть топливо помогут скреперы
Школьники планируют использовать космодром для приёма грузов с Земли и для отправки “домой” 3Не, а в перспективе - как ключевой транспортный узел межпланетных перелётов.
Грузы ребята собираются доставлять космическим кораблём класса “Клипер”, который уже разработан корпорацией “Энергия”. Его грузоподъёмность - 20 тонн, возможны пилотируемый и беспилотный режимы. Центр управления полётами, по их задумкам, разместится на Луне.
Жилая зона, согласно проекту, рассчитана на 200 человек, в ней планируется разместить все необходимые для жизни людей помещения и системы.
По словам 11-классника Артёма Максимова (на снимке крайний слева), добывать гелий можно “скреперами” - машинами, которые послойно срезают мягкий грунт. Работают они на электродвигателях, а вместо бензобаков у них тяговые никель-железные аккумуляторы. Управлять агрегатом должен человек.
Скреперы доставят реголит на расположенный неподалёку завод, где и планируется производить выделение 3Не из лунного грунта при нагреве до 1000оС. Такие температуры достигаются в тигельных индукционных печах. Разделение получившихся газов проводится при температурах ниже 2оК методом криогенной дистилляции. На нашу планету топливо попадёт в жидком виде в баллонах на космических кораблях.
Как считают ребята, за 5 лет непрерывной работы нужно выработать грунт с участка площадью 80 км2. Затем учёные выберут другое место на Луне, куда и переведут завод.
Структурная схема базы
Реактор защитит бетон
Как считает одиннадцатиклассник Дмитрий Кадаш (на снимке второй слева), для полноценной реализации проекта необходим мощный и постоянно действующий источник энергии, в качестве которого ребята предлагают использовать ядерный графитогазовый реактор. По сравнению со своими собратьями он имеет наибольший КПД, наименьшие требования к безопасности. Кроме того, он самый простой в обслуживании. Это новейшая разработка на сегодняшний день.
- В нашем реакторе используются новые нестандартные тепловыделяющие элементы и графит, наиболее доступный материал, - рассказывает Дима.
По словам ученицы 11-го класса Ольги Тарасовой (на снимке крайняя справа), реактор снабжён системой аварийной защиты, которая срабатывает при превышении допустимых уровней мощности, температуры, давления, излучения...
- Кроме того, оператор независимо от аварийных сигналов может в любое время обеспечить срабатывание защиты, - рассказывает Оля, - нажав на специальную кнопку. Сам реактор накрыт куполом из бетона и находится на дне кратера.
В итоге полученной энергии должно хватить и на завод, и на “Ковчег”, банк генофонда обитателей Земли.
Классический корабль «Клипер»
Шаг в будущее
Ребята назвали свой проект именем известного космонавта-исследователя Александра Сереброва, у которого школьники консультировались при создании работы.
Воплотить идеи школьников в жизнь, конечно, сложно. По подсчётам юных новаторов, он обойдётся в 3 млрд долларов, правда, должен окупиться за 6 лет.
- Но ведь строительство терминала на Луне имеет мировое значение, - считает Кристина Обухова. - Из лунного грунта можно добывать столько полезных ископаемых! Кроме того, со спутника Земли проще проводить изучение дальнего космоса, что, бесспорно, является перспективным направлением астрономии и космонавтики. Так что реализация нашего проекта - важнейший шаг на пути к новым технологиям, к новому высококачественному источнику энергии.
СПРАВКА «АиФ-НН»
Поволжский центр аэрокосмического образования постоянно привлекает школьников и студентов к самостоятельной научно-практической и исследовательской деятельности в областях:
- астрономии,
- радиофизики и радиоастрономии,
- программирования,
- экологии и экологического туризма,
- архитектурного наследия,
- аэрокосмического образования.
Программа центра разработана ведущими учёными Института прикладной физики Российской академии наук, Научно-исследовательского радиофизического института, вузов Нижнего Новгорода. На сегодняшний день ПОЦАКО - один из ведущих в России в области аэрокосмического образования.
Землю спасёт Луна? 
Нижегородский робот будет исследовать спутник Юпитера