🚀 Цель проекта

Разработка стационарной электромагнитной катапульты на Луне, способной запускать грузы массой до 500 кг со скоростью 2.38 км/с — этого достаточно для выхода на орбиту без подъема перицентра. Система использует гаусс-пушку (многокатушечный соленоид) с ограничением перегрузки до 100 g, питаясь от солнечных панелей через ионисторы и/или аккумуляторы. Планируется один запуск в час.

⚙️ Технические параметры

Параметр

Значение

Масса полезной нагрузки

500 кг

Целевая скорость на выходе

2.38 км/с

Допустимое ускорение

100 g = 980 м/с²

Длина пускового ствола

~2.89 км

Энергия на один запуск

1.416 ГДж (эффективно)

Энергия с учётом КПД (30 %)

~4.72 ГДж

Частота запусков

1 запуск в час

📏 Расчет длины ускоряющего ствола

По формуле:

L=v22a=(2380)22⋅980≈2890 мL = \frac{v^2}{2a} = \frac{(2380)^2}{2 \cdot 980} ≈ 2890 \, \text{м}

🔋 Энергетическая система

Аккумуляция энергии:

Ионисторы непригодны из-за массы (944 т)

Выбираем литий-ионные аккумуляторы (~720 кДж/кг)

Необходимый запас: ~6.6 т, с запасом: ~10 т

Солнечные панели:

Средняя мощность: 1.3–2.5 МВт

При удельной массе 1.5 кг/кВт — около 2.5 т панелей

Заряд происходит между запусками (1 час)

🛠️ Конструкция пушки

500 секций по ~5.8 м

Каждая секция: медная/алюминиевая катушка, блок управления, термозащита

Средняя масса секции: ~75 кг

Всего: ~37.5 т

Добавим несущие конструкции, крепежи и теплоотвод: ~12 т

📦 Сводная масса всей системы

Компонент

Масса

Катушки + электроника

~38 т

Структура и направляющие

~12 т

Аккумуляторы (Li-ion)

~10 т

Солнечные панели

~2.5 т

Итого

~62–65 т

🌕 Особенности размещения на Луне

Постоянное освещение на вершинах кратеров (близ экватора или в регионах “вечного света”) позволяет обеспечить стабильное питание

Вакуум упрощает тепловой режим и снижает потери при ускорении

Отсутствие атмосферы снижает требования к защите конструкции

✅ Преимущества решения

Никакого топлива — только солнечная энергия

Высокая частота запусков без износа сопел и двигателей

Возможно масштабирование для постоянных поставок на орбиту или межпланетные грузовики

Модульная структура позволяет замену или наращивание мощности

🔄 Возможности развития

Рекуперация энергии при обратном торможении снарядов (в будущем)

Автоматизация загрузки и прицеливания

Варианты с направленным фокусом ускорения (конусные стволы, пуск с рельефа)

Итог: электромагнитная пусковая установка на Луне длиной ~2.9 км, массой ~65 т, способна разгонять 500 кг грузов до орбитальной скорости, работая полностью от солнечной энергии с частотой до 24 запусков в сутки.