СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ СБОРА ВОДЫ С ЛЕДЯНОЙ ПОВЕРХНОСТИ АСТЕРОИДА ИЛИ ЯДРА КОМЕТЫ Российский патент 2021 года по МПК B64G4/00 E21C51/00 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при освоении астероидов и ядер комет, имеющих участки поверхности из водяного льда.

Из уровня техники не выявлено способов выполнения сбора воды с ледяной поверхности астероида или ядра кометы.

Задачей изобретения является обеспечение эффективного и технологичного отделения куска водяного льда от ледяной поверхности астероида или ядра кометы в космических условиях.

Указанная задача решена за счет того, что в способе выполнения сбора воды с ледяной поверхности астероида или ядра кометы участок ровной ледяной поверхности астероида или ядра кометы накрывают закрепляемым куполом с нагревательным элементом, затем нагревательным элементом расплавляют водяной лед ледяной поверхности астероида или ядра кометы под куполом, после чего нагрев прекращают, а когда вода под куполом под действием сил поверхностного натяжения и факторов невесомости примет форму, близкую к форме шара, пространство под куполом охлаждают холодом космического пространства до образования из воды ледяного шара.

Изобретение характеризуется следующим существенным отличительным признаком: накрыванием участка ровной ледяной поверхности астероида или ядра кометы закрепляемым куполом с нагревательным элементом, расплавлением нагревательным элементом водяного льда ледяной поверхности астероида или ядра кометы под куполом с прекращением нагрева после расплавления водяного льда с последующим охлаждением пространства под куполом холодом космического пространства, когда вода под куполом под действием сил поверхностного натяжения и факторов невесомости примет форму, близкую к форме шара, до образования из воды ледяного шара.

Указанный существенный отличительный признак позволяет эффективно и технологично отделить кусок водяного льда от ледяной поверхности астероида или ядра кометы в космических условиях.

У поверхности астероидов и ядер комет силы тяготения, воздействующие на предметы, ничтожно малы, поэтому здесь действуют факторы невесомости. В таких условиях вода под действием сил поверхностного натяжения принимает форму, близкую к форме шара. Принцип действия изобретения основан на том, чтобы растопив лед, достичь шарообразной формы воды, а затем заморозить ее в такой форме. Ледяной шар, висящий в невесомости, легко перемещать, даже если он случайно примерзнет к какой-либо поверхности, его легко можно отделить механическим способом. И наоборот, к ледяному шару легко приморозить, например, буксировочный трос.

Купол может быть выполнен, например, развертываемым зонтичным /US 8839585 В2, 23.09.2014; US 10081446 В2, 25.09.2018; RU 2736656, 19.11.2020/, иметь конструкцию палатки /W 2238383 G1, 20.10.2004/ и т.п. Крепление купола к поверхности астероида или ядра кометы выполняют, например, гарпунирозанием, или используют магнитную фиксацию /RU 2646711, 06.03.2018/, если астероид или ядро кометы имеет железоникелевые включения.

Для контроля процессов таяния льда, образования водяного, а затем ледяного шара купол может быть снабжен внутренней видеокамерой с подсветкой. Растапливание льда под куполом выполняют, например, микроволновым, электротермическим, химическим, оптическим или иным нагревом. В качестве источника питания могут быть использованы ядерные или солнечные батареи, электрические аккумуляторы, электрохимические генераторы и т.п. Охлаждение подкупольного пространства выполняют, например, открыванием клапана, соединяющего подкупольное пространство с внешним космическим пространством. Для извлечения ледяного шара купол может быть снабжен, например, отверстием с крышкой.

Купол доставляют на астероид или ядро кометы с помощью средств космической техники, развертывают его конструкцию, устанавливают на участок ровной ледяной поверхности и закрепляют гарпунированием или, если возможно, магнитной фиксацией. Затем нагревательным элементом расплавляют водяной лед ледяной поверхности астероида или ядра кометы под куполом, после чего нагрев прекращают. Когда вода под куполом под действием сил поверхностного натяжения и факторов невесомости приобретет форму, близкую к форме шара, пространство под куполом охлаждают, например, путем открывания клапана между подкупольным и космическим пространством, до образования из воды ледяного шара. В дальнейшем ледяной шар перемещают, складируют и растапливают по мере необходимости использования воды.

Изобретение осуществляют с помощью известных методов и средств.

Таким образом, накрывание участка ровной ледяной поверхности астероида или ядра кометы закрепляемым куполом с нагревательным элементом, расплавление нагревательным элементом водяного льда ледяной поверхности астероида или ядра кометы под куполом с прекращением нагрева после расплавления водяного льда с последующим охлаждением пространства под куполом холодом космического пространства, когда вода под куполом под действием сил поверхностного натяжения и факторов невесомости примет форму, близкую к форме шара, до образования из воды ледяного шара за счет использования естественных факторов космического пространства у ледяной поверхности астероида или ядра кометы /приобретения жидкой водой шарообразной формы в невесомости, охлаждения подкупольного пространства холодом космического пространства/ позволяет эффективно и технологично отделить кусок водяного льда от ледяной поверхности астероида или ядра кометы в космических условиях.

Изобретение относится к области освоения малых небесных тел. Участок ровной ледяной поверхности астероида или ядра кометы накрывают куполом с нагревательным элементом, посредством которого расплавляют лед под куполом. После прекращения нагрева вода под куполом в условиях микрогравитации и под действием сил поверхностного натяжения принимает форму, близкую к форме шара. Затем объем под куполом подвергают действию холода космического пространства до образования из воды ледяного шара. Техническим результатом является эффективное и технологичное отделение куска льда от ледяной поверхности малого небесного тела.

Способ выполнения сбора воды с ледяной поверхности астероида или ядра кометы, характеризующийся тем, что участок ровной ледяной поверхности астероида или ядра кометы накрывают закрепляемым куполом с нагревательным элементом, затем нагревательным элементом расплавляют водяной лед ледяной поверхности астероида или ядра кометы под куполом, после чего нагрев прекращают, а когда вода под куполом под действием сил поверхностного натяжения и факторов невесомости примет форму, близкую к форме шара, пространство под куполом охлаждают холодом космического пространства до образования из воды ледяного шара.