О производстве на Луне

В свете информационного взрыва после твита Маска о том, что SpaceX в ближайшие годы переключает основное внимание с Марса на Луну, возник настоящий взрывной интерес к лунной добыче и переработке ресурсов. Тема, кстати, совсем не новая - ею занимаются ещё с 50-х годов, хотя по-настоящему серьёзные технологии появились только в последние 20-30 лет

Лунный реголит – состоит в основном из диоксида кремния, оксидов алюминия, железа, кальция, магния и титана. При электролизе расплава из него получают кислород и чистые металлы

Прототипы таких реакторов уже существуют. Самый известный - установка Blue Alchemist от Blue Origin. Она работает в полностью автоматическом режиме, прошла важный этап проектирования в 2025 году, а в 2026-м планируют показать полноценную демонстрацию в условиях, близких к лунным. Есть и другие разработки - например, от компании Lunar Resources и различных лабораторий NASA
Из реголита можно получать чистое железо (>98 %) карбонильным методом с добавкой углерода (привозного или из метана). Если процесс немного дополнить - сразу выходят различные стали для 3D-печати и строительства

Но одна из самых интересных вещей - производство полупроводников. Оксид кремния из реголита можно высокотемпературным электролизом разложить, получить кремний, очистить и добавить легирующие примеси. В итоге появляется возможность делать простую полупроводниковую продукцию прямо на Луне. Яркий пример - та же установка от Blue Origin, которая в автоматическом режиме производит солнечные элементы и алюминиевые провода к ним

Так как у Луны нет атмосферы, то здесь широко раскрываются возможности 3D-печати. Если про печать из самого реголита уже рассказал каждый, то вот 3D-печать металлами на Луне - тема намного интереснее. Лунные условия позволяют использовать прямые методы лазерного сплавления порошка и печатать огромные конструкции почти без ограничений по размеру с помощью электронного луча или лазера. На Земле такие принтеры ограничены размером герметичной инертной камеры, а здесь вакуум сам по себе служит защитой от окисления. Можно представить, как печатают цельные металлические каркасы больших изделий, баллоны высокого давления и топливные баки, детали двигателей и прочее

А если заглянуть в будущее - лет на 50-100 вперёд - полупроводниковая промышленность на Луне может вырасти до совсем другого уровня. Можно будет производить диодные лазеры, а также огромные конструкции для лунных масс-драйверов. Масс-драйверы - по сути длинные сверхпроводящие электромагнитные пушки длиной в десятки километров. С их помощью можно будет буквально «выстреливать» грузы в космос или даже к Земле с очень низкими затратами, потому что скорость убегания здесь всего 2,4 км/с. А энергию для всего этого дадут гигантские солнечные фермы, сделанные тоже из местного сырья

Если немного помечтать, огромные фазированные решётки диодных лазеров вместе с гигантскими полями солнечных панелей и сверхпроводящими накопителями (спрятанными в тени километровых отражающих «зонтов» для лёгкого охлаждения) позволят разгонять грузы и аппараты до огромных скоростей и дистанций. Например, забрасывать обсерватории на 550 а.е. от Солнца - туда, где оно работает как гравитационная линза, давая снимки экзопланет с разрешением в десятки или даже единицы километров на пиксель


На Луне можно будет делать развёртываемые отражатели и паруса, запускать их масс-драйверами: к Марсу - для орбитальных зеркал и нагрева планеты (поднять атмосферное давление хотя бы вдвое), к Меркурию - для лазерной фазированной решётки в 100-200 петаватт, чтобы разгонять корабли к ближайшим звёздам. Плюс это резко ускорит космическую энергетику. Для чего? Ну, например, если к тому времени мы улучшим наши лазерные установки на 6-7 порядков по плотности энергии в луче – появится возможность получать антиматерию (используя процесс Брейта-Уилера) с довольно неплохим КПД, для чего потребуются огромные фабрики на орбите солнца, генерирующие антиматерию в тонных количествах, тогда уже и настоящие межзвездные полёты станут реальностью.

Но эт я уже чёт размечтался совсем, мда

Ну, Маск такое и показал час назад...

Из предыдущего моего поста:

Масс-драйверы - по сути длинные сверхпроводящие электромагнитные пушки длиной в десятки километров. С их помощью можно будет буквально «выстреливать» грузы в космос или даже к Земле с очень низкими затратами, потому что скорость убегания здесь всего 2,4 км/с. А энергию для всего этого дадут гигантские солнечные фермы, сделанные тоже из местного сырья

Тем временем Blue Origin после переключения внимания SpaceX на Луну - показали аппарат Mars Telecommunication Orbiter (для скоростной связи Земля-Марс), создаваемый на основе платформы Blue Ring, которая уже летала в космос, и делают неожиданно большую ставку на Марс ))


blueorigin.com/mars

В январе 2026-го Рэй Барса (Ведущий инженер по АКБ, SpaceX) выложил разбор надёжности батарей Starlink по данным ~10 000 спутников на орбите. Самый большой набор реальной статистики по использованию литий-ионных аккумуляторов в космосе. Ключевые интересности:

1. Аккумуляторы формата 4680 - уже в космосе
Спутники Starlink используют аккумуляторы точно такого же формата, как в Tesla Cybertruck и в части Model Y (сборки завода Giga Texas).
Главная фишка - приличная плотность энергии (230 Вт*ч/кг) и массивные медные электроды, которые одновременно работают как мощные теплошины. Они эффективно отводят тепло от внутренностей аккумуляторных ячеек, позволяя держать высокие зарядно-разрядные токи, а это критично важно, когда спутник то гонит терабайты через радиоаппаратуру, то активно маневрирует плазменными двигателями

2. Проверка на электрический пробой в АКБ
Во время подъёма в ракете, и на НОО давление внутри спутника и вокруг шин падает до величин ниже 1 Торр (давление как на высоте около 50 км). По кривой Пашенa (зависимость пробивного напряжения от произведения давления на расстояние между электродами) в этой зоне наступает минимум: дуга возникает при гораздо меньших напряжениях, чем при нормальных условиях
Наблюдали классическую цепочку развития дугового разряда: разряд на парах металла > каскадное увеличение тока разряда > полноценная плазменная дуга
Главный вывод: квалификацию АКБ на устойчивость к дуговому разряду обязательно выполнять после вибро-, ударных и термических испытаний. Иначе в полёте возможен катастрофический пробой с потерей всей АКБ (раз так говорят - значит уже такое было)


3. Радиация - самые масштабные данные в истории
Мега-группировка даёт уникальное преимущество: тысячи спутников одновременно собирают радиационные данные с обычных коммерческих КМОП-матриц технологических камер. Всего за 10 минут пролёта всей группировки строится детальная эпюра радиационного фона на низкой околоземной орбите - в частности, чёткая карта Южно-Атлантической аномалии по трекам заряженных частиц и шуму от протонов
Измеренная суммарная доза оказалась заметно ниже консервативных расчётных оценок. Это позволяет увереннее применять недорогие коммерческие компоненты (COTS) и точнее настраивать систему обнаружения, изоляции и восстановления неисправностей - особенно для выявления неявных отказов, когда сбой не «вкл/выкл», а проявляется в аномальных скоростях изменения напряжения (dV/dt) или температуры (dT/dt) отдельных ячеек аккумулятора



Остальное:

Производство более 1000 спутников за квартал даёт 50 МВт*ч аккумуляторной емкости в год. Суммарно на орбите аккумуляторов только в Старлинках уже более чем на 100 МВт*ч. Кстати, получается, что масса АКБ на каждый спутник V2 Mini - около 54 кг (12.5 кВт*ч)

Спутники V2 Mini, которые сейчас запускаются на Falcon 9 - целой пачкой добавляют пропускную способность 3 терабит в секунду, тогда как один запуск спутников V3 на Starship будет добавлять в 20 раз больше - 60 терабит в секунду

Сейчас орбита 550 км, в 2026 опустят до 480 км. При этом без коррекции спутники сходят с 480 км орбиты примерно за один год, с высоты 350 км - за месяцы, с опорной орбиты (куда выводит их ракета) 280 км - за недели