1. О ПРОБЛЕМАХ КОЛОНИЗАЦИИ ЛУНЫ

И ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Человечество уверенно движется к колонизации Луны и планет. Многие не задумываются, с чем придется столкнуться. А нужно знать свои перспективы.

1. Мы живем в мире микроорганизмов: – Землей правит плесень, иногда принимающая форму грибниц, нам не понятных и не замечаемых ни в лесу, ни в наших домах. Первыми их заметили космонавты, прилетавшие на орбитальную станцию «Мир» время от времени. Плесень насытила станцию, начала съедать стекла иллюминаторов, поселилась в системе водоочистки и в организмах космонавтов: она оказалась неубиваемой жестким космическим излучением, космическим холодом и космической жарой. Микроорганизмы быстро мутировали и из вечных превратились в бессмертных. Станцию «Мир» затопили в океане вместе с ними. Выйдут ли они из океанских глубин через столетия в виде каких-то неизвестных нам животных, чтобы захватить планету?
Так что первое правило: не нужно возвращать из космоса на Землю бессмертных микромутантов. Их инкубатора могут стать отели на орбите. И я не шучу.

Задумайтесь над тем, что сейчас серьезно обсуждаются проекты полета людей на Марс, но только в одну сторону. Первые колонисты Марса останутся марсианами и никогда не смогут вернуться на Землю по очень простой причине: современное время полета на Красную планету обеспечит людей половиной смертельной дозы космического излучения. Вторую люди получат по возвращению на родную планету, но уже не смогут ее увидеть.
Второе правило: ищите защиту от проникающего космического излучения.

2. Эти две проблемы как-то можно решить. Например, на Луне спрятать обитаемые станции под шести-семикилометровыми скалами базальта, расположенными вокруг лунных морей. Базальт будет частично поглощать космическое излучение, частично для защиты необходимо принимать меры по созданию магнитных колпаков над базами. Основные «жители» лунных баз должны быть автоматами, не контактирующими с людьми. А люди должны быть «стерильными» и находиться в стерильных условиях временных помещений, которые должны немедленно сжигаться после того, как люди будут их покидать.
Но остается на закуску третье блюдо природы.

3. Мы произошли, рождаемся и живем в электромагнитном поле Земли. Оно неповторимое, и нигде в космическом пространстве ничего подобного нет. Создать его искусственный аналог невозможно – оно как живой организм, постоянно «дышит», двигается, меняет свое «настроение». Оно как живой организм, внутри которого мы живем.
Живые существа – очень сложные творения природы, нами до конца не изученные и не понятные: человек существо ограниченное, его мозговая деятельность, начиная с пралюдей, остается неизменной на протяжении десятка миллионов лет. И нет никаких предпосылок того, что люди вдруг поумнеют, начнут разговаривать с деревьями и домашними кошками. Поэтому все непонятное объясняется по существующим аналогиям, выдвигаются гипотезы, и, о чудо! иногда делаются открытия!

Времена «холодной войны», противостояния СССР и США, гигантских расходов на военные исследования, дали некоторые знания о том, как можно уничтожать солдат противника. В результате сейчас мы знаем, что человеческий организм состоит из отдельных клеток, каждая из который не является живым организмом, а крошечным механизмом со своим индивидуальным электромагнитным полем.
И все, что есть на Земле, имеет свое электромагнитное поле – это результат воздействия магнитного поля Земли. Для нас с вами магнитное поле Земли является наведенным полем для каждой клетки организма. Давно установлено, что болезнь – это тот случай, когда в каким-то органе электромагнитные характеристики ряда клеток по каким-то причинам отклонились от нормы.
В начале 90-х годов прошлого века мне удалось провести эксперименты по адаптации работников одного из заводов к вредным условиям производства. Эксперимент проводился под контролем врачей, лекарства не применялись. Использовалось свойство каждого органа в теле человека поглощать отдельные вещества (витамины, настои трав, продукты питания). Исследования времен «холодной войны» дали данные о том, какие вещества для конкретного органа имеют те же электромагнитные характеристики, что и клетки этого органа.
То есть, прием отдельных веществ способствовал своими электромагнитными свойствами (методом наведенного поля) восстанавливать нормальные характеристики в клетках заболевшего органа.
Эффект был достигнут – больные с хроническими производственными заболеваниями за один месяц были частично приведены в норму.
Сейчас очевидно, что при отсутствии магнитного поля Земли на Луне, Марсе придется таким образом лечить космонавтов при длительных путешествиях – врачом будет физик, а не терапевт.
Третье правило: в отсутствии магнитного поля Земли колонистов далеких планет придется «лечить» для восстановления нормального состояния клеток их организмов.
Хочу поделиться своими исследованиями и представить выдержки из отчета по рассмотренной «Теме №3».

Исцеление клеток организма электромагнитным воздействием

АКАДЕМИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ОБЩЕСТВА И ЛИЧНОСТИ

ОТЧЕТ
по опробованию применения технологии повышения резервов адаптации группы работников предприятия с применением метода нелинейного анализа (NLS) состояния организма на клеточном уровне и использование биологически активных травяных комплексов
(по договору № 01-ДВРПЗ от 14.06.2002 г.)

Р е ф е р а т и в н о е и з л о ж е н и е

Директор Академии устойчивого развития общества и личности
Левенко А. С.

Врач-консультант по энергоинформационному тестированию
Загороднюк Н. В.

Днепропетровск
18 декабря 2002 г.

1. МЕТОД НЕЛИНЕЙНОГО АНАЛИЗА И КОМПЛЕКС «ОБЕРОН»

Влияние даже очень слабых электромагнитных полей на организм естественно и закономерно. Эта идея не нова, она была высказана еще М. Фарадеем, определена на основании изучения солнечной активности А. Л. Чижевским, а после него многими другими учеными (Г. Бортельс, Д. Пиккарди и др.).
Изучение электромагнитной природы функционирования организма на уровне клеток привело к созданию экспериментальных систем электромагнитной коррекции клеток организма человека для приведения в «нормальное состояние» при обнаруживаемых в ходе бесконтактной компьютерной диагностики отклонениях с применением датчиков, воспринимающих электромагнитное излучение торсионных полей клеток организма.
Это практическое осознание древних представлений о биополе, где действия осуществлялись по наитию, приобщению к некой тайне.
Тайн на определенном уровне знаний нет или их становится меньше. Вековая мудрость восточной медицины, в основе которой лежат энергетические представления об акупунктуре, как способ управления организмом, в наше время нашла научно обоснованное применение. Американский ученый Б. Ким сделал открытие: окончания акупунктурного меридиана достигают клеточного ядра мышечной ткани.
На основе новейших научных представлений разработан ряд систем компьютерной диагностики, основанных на использовании электромагнитной природы биосреды. Некоторые из таких систем и комплексов практически позволяют определить все этапы перехода от здоровья к болезни по изменению волновых характеристик тканей организма, отдельных клеток и даже хромосом. Они относятся к системам нелинейной диагностики. Основанные на спектральном анализе вихревых магнитных полей живых организмов методы позволяют определить тенденции к заболеванию в еще не сформировавшемся процессе.
В частности, Институтом прикладной психофизики (Российская Федерация, Москва) проведены исследования и изготовлена аппаратура, которая позволяет определить условия стабильного существования любого материального объекта: механического, физико-химического, биологического, в том числе организма человека.
Разработана теория энтропийной логики, по которой информационный обмен между системами осуществляется за счет квантов электромагнитного излучения, имеющих энергию, адекватную энергии разрушения связей элементарной структуры системы. Разработанная аппаратура улавливает дистанционно, «пеленгует», сигналы нейронов мозга, передающие информацию о состоянии всех клеток организма.
Исследователям удалось создать эффективную аппаратуру, способную автоматически, без участия человека, настраиваться на частоту нервных импульсов организма, самостоятельно находить и исправлять дефекты и патологии органов и клеток при помощи комбинации различных специфически модулированных электромагнитных колебаний, записанных на матрицу. При создании аппаратуры использовался не только опыт древних китайцев, индийская Аюрведа и теория чакр, но и научные разработки Фолля, Мореля, Шиммеля, теория спина, фитотерапия. В конструкции аппарата используется низкочастотный квантовый генератор.
NLS-диагностика, метод которой разработан под руководством директора института В. И. Нестерова, позволяет получать информацию непосредственно от исследуемых органов с гораздо меньшей погрешностью, чем иные известные технологии. Оценка состояния осуществляется в сравнении с эталонными показателями. Нарушения представляются в виде электромагнитных колебаний.
И лечение, если это можно назвать лечением, может осуществляться на основе законов элементарной физики. Наиболее простой способ – воздействие на клетку электромагнитным колебанием с обратным знаком для приведения ее в норму.
Метод «МЕТА», позволяющий осуществить такой принцип, изобретен в середине 70-х годов ХХ в. доктором Ф. Морелем и инженером-электронщиком Е. Раше. Разработанная в России «Метапатия» является развитием технологии диагностики и лечения методом электромагнитных воздействий. При этом воздействие может осуществляться как непосредственно электромагнитным полем, так и биологически активными веществами, например – травами, которые направленно действуют на «разбалансированный» орган собственной природной электромагнитной частотой.
Такой метод позволяет уйти от традиционной медицины, основанной на опыте и ошибках, и от шарлатанства в части применения рекламируемых биологически активных добавок: точная диагностика дает точные рекомендации по применению совершенно конкретных биологически активных добавок для конкретных клеток конкретного органа. Такие информационные препараты получили название метазодов. Назначает их применение не врач, а компьютерная программа (под наблюдением врача) методом сравнения частотных характеристик препаратов и клеток организма.
Как правило, болезни, рождающиеся внутри человека, являются следствием недостаточной адаптации организма к окружающей среде, либо дисгармонии адаптации отдельных клеток в системе самого организма. Особенно это актуально в зонах техногенной нагрузки на человека. В таком случае биологически активные вещества являются адаптогенами, С точки зрения медицины, которая борется с последствиями заболевания, адаптогенгы выделены отдельно от лекарственных препаратов. Но это с точки зрения традиционной медицины. С точки зрения физики, адаптогеном может стать любое вещество, позволяющее адаптироваться клетке живого организма в реальных условиях.
Магнитное и электромагнитное влияние на человеческий организм естественно и неизбежно, сама природа определила возможность существования жизни на Земле под этим воздействием. Влияние экологически неблагополучной среды обитания снижает иммунитет и создает предпосылки к возникновению заболеваний. Здоровый организм адаптируется к изменениям быстро и безболезненно.
Диагностический аппарат телеметрической обработки данных при нелинейном анализе (NLS) «Оберон» предназначен для экспресс-анализа состояния организма по регистрации изменений в органах и гистологических структурах, для проведения динамического контроля за состоянием гомеостаза, прогнозирования этапов лечения и развития осложнений. Аппаратный комплекс позволяет сократить время проведения анализа состояния организма и заменяет традиционные лабораторные исследоывания, позволяя:
- получить качественную оценку функционального состояния организма в форме топического анализа;
- осуществить контроль эффективности методов терапевтического воздействия;
- проанализировать динамику изменений функционального состояния организма в течение лечения;
- оценить характер патологии;
- оценить основные параметры гомеостаза.
Все это в целом дает возможность аппаратуре определить адаптивные способности организма.
Процесс диагностики осуществляется в автоматическом режиме при минимальном участии врача, пациент подвергается безопасному воздействию магнитоиндукторов и лазерного излучателя.
Аппаратура функционирует на основе принципа усиления индукцирующего сигнала при распаде метастабильных структур. Магнитные моменты молекулярных токов примесных центров нервных клеток коры головного мозга под воздействием внешнего электромагнитного поля теряют свою первоначальную ориентацию, за счет чего разупорядочиваются спиновые структуры делокализированных электронов. Что служит причиной возникновения в них неустойчивых метастабильных состояний, распад которых играет роль инициирующего сигнала.
С физической точки зрения аппарат представляет собой систему электронных осцилляторов, резонирующих на длинах волн электромагнитного излучения, энергия которых адекватна энергии разрушения доминирующих связей, поддерживающих структурную организацию объекта.
Аппарат позволяет сформировать заданную биоэлектрическую активность нейронов головного мозга пациента, на фоне которой проявляется их избирательная способность усиливать слабозаметные на фоне статистических флуктуаций сигналы (явление резонанса).
Информация о конкретном состоянии органов снимается бесконтактным способом с помощью триггерного датчика, разработанного с применением новых информационных технологий и микротехники. Датчик улавливает слабозаметные флуктуации сигналов, выделяемые из среднестатистических шумовых характеристик полей и преобразуемые в цифровую последовательность, обрабатываемую с помощью микропроцессора для передачи в компьютер. Информация о результатах проведенного компьютерного анализа выводится на экран монитора ПЭВМ, хранится на отдельном жестком диске и может быть перенесена диск или флеш-карту.
В процессе проведения диагностики между врачом и пациентом допускается диалог, в результате которого врач может предварительно оценить необходимость уделить больше внимания каким-то органам и функциям.
Аппаратный комплекс вводит в память ПЭВМ данные о пациенте и результаты обследований его организма, являясь индивидуальным средством диагностики. Диагностика проводится путем сравнительного анализа с эталонами собственных частот тканей в стандартных спектрах частот.
Путем математического сложения спектральных характеристик информационных препаратов предоставляется возможность получить наилучшее сочетание лекарственных и биологически активных средств по приближению к спектральным характеристикам патологического процесса и выбрать наиболее эффективно действующее средство, с учет ом безопасности его применения для других процессов в организме.
Возможность комбинации частот патологических агентов дает возможность в эксперименте создания виртуальных моделей самых различных патологических процессов.
Создание виртуальных моделей необходимо для подбора групп лекарственных и биологических препаратов, дающих в комплексе лучшие результаты.
Используя метод «динамической точки» врач с наибольшей точностью может локализовать зону патологии на проекции тела человека.
Энтропийный анализ позволяет построить математическую модель патологического процесса, взяв за исходную (нулевую) стадию здоровую ткань (органопрепарат), а за конечную – клинически выраженную форму патологического процесса, с расчетом ряда промежуточных состояний. В ходе анализа определяется наибольшее спектральное сходство к каком-либо из промежуточных состояний или крайним состоянием, определяя состояние процесса и наличие признаков доклинической патологии.
Низкая спектральная схожесть к эталону при условии высоких энтропийных показателей свидетельствует о состоянии ремиссии патологического процесса на фоне низких адаптивных реакций ткани. Эта особенность может быть использована при проведении мероприятий по повышению адаптивных способностей организма.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННОГО НЕЛИНЕЙНОГО АНАЛИЗА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ АДАПТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОРГАНИЗМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ НЕЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ТРАВЯНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

При проведении научно-исследовательской работы (НИР), в которой принимали участие добровольцы одного из днепропетровских машиностроительных заводов, опробована технология повышения адаптационных свойств организма в условиях техногенной зоны. В эксперименте участвовали практически здоровые люди, условия работы которых могут привести к возникновению профессиональных заболеваний. Задача – предотвращение клинических заболеваний, когда уже требуется неотложная помощь медицины.
Пациентов подбирал врач заводского медицинского пункта из числа тех, кто обращается постоянно с симптомами различных заболеваний, т.е. людей, которые еще не заболели, но чувствуют периодически недомогание.
То есть, опробована технология сохранения нормального состояния здоровья организма методом коррекции электромагнитного состояния клеток отдельных органов, подверженных влиянию техногенной нагрузки окружающей среды.
Эта технология может применяться также в любой ситуации как средство поддержания здорового состояния организма человека без применения лекарственных препаратов на основе точной диагностики электромагнитного состояния клеток организма: при отклонении от нормы электромагнитных характеристик групп отдельных клеток возникают болезненные ощущения и в дальнейшем заболевание человека.
В ходе выполнения НИР проведены исследования и эксперименты, и практически повышены адаптационные свойства 14 работников машиностроительного завода различных профессий, в том числе, связанных с условиями вредного производства.
Работа выполнялась в заведомо минимизированных условиях:
- известно, что только 10-30 % людей добросовестно выполняют рекомендации врача;
- время приема препаратов было ограничено одним месяцем;
- препараты подбирались исходя из минимальной стоимости (по отпущенным на это средствам – 100 украинских гривен на одного человека);
- работа проводилась на территории и в условиях промышленного предприятия.
Использованы возможности аппаратуры комплекса компьютерной диагностики «Оберон». По результатам исследований на клеточном уровне и выявления отклонений в организме с учетом рекомендаций компьютерной программы врачом-консультантом проводилось назначение биологически активных травяных комплексов с целью коррекции электромагнитных показателей на уровне клеток до «нормы».
При этом учитывались жалобы каждого пациента на состояние здоровья и давались дополнительные рекомендации по здоровому образу жизнедеятельности. Кроме назначенных компьютерной программой препаратов врач-консультант, исходя из практического опыта проведения подобных работ, назначал дополнительные средства профилактики заболеваний.
Результаты проведенного анализа и полученные результаты представлены на схемах (в верхней части – результаты анализа, в нижней части – конечный результат после приема назначенных травяных препаратов) без указания имен пациентов.

В 100 % случаев получено улучшение состояния здоровья (в разной степени в зависимости от возраста и реальных условий жизни). Улучшение общего состояния организма определено компьютерной программой при повторном обследовании: по всей группе общее улучшение состояния здоровья от 12 % до 63 %, при этом по отдельным органам от 24 % до 78 %. при этом у 13 пациентов из 14 показатели составили по общему улучшению от 16 % до 63 %, по отдельным органам от 34 % до 78 %. У одного пациента по общему состоянию 12 %, по отдельным органам до 24 %.
Для сравнения можно указать, что по принятой Днепропетровским городским советом Программе «Повышение резервов адаптации населения города Днепропетровска в условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды» поставлена цель достижения нормализации состояния организмов горожан с позитивными сдвигами на 10 % от фоновых значений.

3. ВЫВОДЫ

Опробованная технология эффективна для достижения повышения уровня здоровья населения города Днепропетровска и работников промышленных предприятий. Она гарантированно позволяет повысить уровень здоровья организма более чем на 10 % от фоновых значений, улучшить состояние отдельных органов более чем на 20 % - при использовании биологически активных препаратов травяного происхождения в течение 6-8 месяцев и практически может достигать уровня 100 % оздоровления населения (кроме случаев неизлечимых заболеваний) в период до возникновения необходимости обращения с повторными жалобами в лечебное учреждение.

Для поддержания уровня здоровья колонистов на Луне и планетах Солнечной системы может использоваться подобная технология.

Александр Левенко

Illustration shows the mid-sized lander on the lunar surface.

Credits: NASA

1. О проблемах колонизации Луны и планет Солнечной Системы

2. Mission: Industrial Space – Space Resources

3. Безконтейнерная выплавка сплавов в космосе. А. Левенко

4. Космический удар. Миссия выполнима / Space strike. Mission Possible

5. Александр Левенко. Возвращение на Землю космического странника / Alexander Levenko. Return to Earth of the Space Wanderer

6. Техническое предложение по низкоорбитальной исследовательской ракете-носителе ZERO - Sciense & Space LLC - дополнено 28-03-23

7. FACTORY ON ORBIT

2. MISSION: INDUSTRIAL SPACE - SPACE RESOURCES

Space exploration suggests the industrialization of Cosmos in the near future. The mentality of mankind dictates the industrial extraction of resources as the first step. There are enough objects for this in the Solar System.

I. FIRST STEPS IN OUTER SPACE INDUSTRIALIZATION

Orbital industrialization and missions to fly to the moon have already been reviewed on our website.
The most complete and capacious direction of mining and space resources in Outer Space is formulated by Luxembourg Space Agency (LSA)- https://space-agency.public.lu/en.html.

The Grand Duchy is the first European country, and the second worldwide, to offer a legal framework on the exploration and use of space resources, ensuring that private operators can be confident about their rights on resources they extract in space.
Launched in February 2016 and led today by the LSA, the SpaceResources.lu Initiative positions Luxembourg as a pioneer in the exploration and utilisation of space resources.
The identification and utilisation of space resources is fast becoming a reality, driven by a revolution in space technology, accelerating exploration of outer space and the eventual scarcity of certain resources on Earth. Building on its long history at the forefront of the commercial satellite communications industry, Luxembourg aims to play a leading role in the exploration and utilisation of these resources.
Its goal is to ensure that space resources explored under its jurisdiction serve a peaceful purpose, are gathered and used in a sustainable manner compatible with international law and for the benefit of humankind. Luxembourg’s vision is built on support for advanced research activities and technological capabilities, drawing on the country’s existing expertise in the space sector and its ongoing strategy of economic diversification into future-oriented high-tech industries.

A UNIVERSE OF POTENTIAL
The Moon, other planets and asteroids contain a rich diversity of minerals, gases and water that could be used to provide raw materials, energy and sustenance to sustain human life and enable exploration deeper into space.
The Moon is the closest near-Earth object at a distance of around 385,000 kilometers, bound by the Earth’s gravity. Analysis of the Moon and the 400 kilos of lunar rock and regolith surface material already brought back to Earth indicate that it is rich in important and useful elements.
Other NEOs include asteroids that can be rich in carbon (C-type), metals (M-type) or silica (S-type). The number of near-Earth asteroids already identified now exceeds 20,000 and it continues to rise; more than 1,800 were discovered in 2018 alone.

FIRST STEPS
Mining space resources may well come surprisingly quickly. Expeditions to near-Earth asteroids and to the Moon have already yielded remarkable discoveries.
The European Space Agency’s Rosetta probe, which was launched in 2004, astounded the world with images and data sent back from its Philae module after landing on a comet in 2015.
The first Japanese Hyabusa (“Peregrine Falcon”) probe brought some 1,500 grains of material back from the Itokawa asteroid in 2010. A second Japanese Aerospace Exploration Agency probe reached the Ryugu asteroid in 2019. If all goes well, its samples will be back on Earth two years later.
The Moon was visited several times by the United States, the former Soviet Union and, most recently, China. The samples returned by the various missions and the data gathered since then proves the mineral wealth of lunar rocks and dust. Moreover, recent orbital missions such as NASA’s LCROSS and Lunar Reconnaissance Orbiter, and India’s Chandrayaan-1 mission, further increased the attractiveness of the Moon by showing large deposits of water ice in several locations scattered throughout the lunar poles.
Many future missions are planned, by both national space agencies and private commercial entities. These missions promise to further unveil the resource potential and help us better understand the extraction and processing methods required to utilise the resource in space or on Earth.

COMMERCIAL SPACE EXPLORATION TODAY
The space industry is undergoing an extraordinary evolution. As national budgets tighten, governments are increasingly seeking to involve the private sector in all aspects of space transportation and exploration, which private companies are keen to do as the commercial imperative transforms the economics of space.
Both established players and start-ups are using lower cost technologies – including nano- and microsats – to build innovative systems and services in Earth observation or satellite communications. Private companies are already successfully delivering cargo to the International Space Station (ISS). Others are keen to develop the launch and hosting capabilities to take humans to the ISS, the Moon or even Mars. There is a recreational side, too. Space travel companies promise an exhilarating ride to the edge of our atmosphere and are actively offering seats on their future spacecraft.

THE ECONOMICS OF SPACE
Greater competition and ongoing scientific discovery will lower the cost of space exploration still further.
Today, the biggest impediment to space exploration is the cost of escaping Earth’s atmosphere. Lifting heavy equipment and cargo requires a great deal of thrust – and fuel.
Building new spacecraft or servicing existing ones in the weightlessness of space could be more economic if the necessary resources are already close at hand. And those resources could serve as well as the basic materials for additive manufacturing in space of a variety of critical equipment and parts.
Once in space, the emphasis switches to the resources necessary for sustaining human habitat. At present, astronauts must ferry all their fuel, food and water with them, adding to already hefty payloads.
Water is the critical component for drinking, nourishing plants, and as an element in the ongoing production of energy and air. Without it, there is virtually no prospect for deep-space travel and habitats. Ice from asteroids or the Moon could be harnessed for both biological and energy needs in outer space.
Luxembourg is the first European country and the second country worldwide after the United States to offer a legal framework that secures property rights for space resources. As more countries develop their own legal framework, Luxembourg is ready to join international efforts to harmonise global rules for the peaceful exploration and utilisation of space resources. Luxembourg is actively engaged in related discussion at the UN COPUOS and strongly contributes to the work of the International Hague Space Resources Governance Working Group.

THE TECHNOLOGIES OF SPACE – ТЕХНОЛОГИИ КОСМОСА
Этому направлению посвящены Технические предложения Научно-исследовательского Института индустриализации космического пространства (Institute of Space Industrialization).
Среди них выделяются предложения с использованием орбитеров – автоматических аппаратов, предназначенных для полетов в космическом пространстве с выполнением необходимых маневров и отдельных работ с последующим возможным возвращением на Землю или на базовый космических корабль.
USC представлены в трех вариантах: стартовая масса 500 кг (USC-500-Х), 1000 кг (USC-1000-Х), и 50 кг (USC-50-Х, экспериментальный аппарат для исследований технологий и конструкции орбитера; может использоваться как разведчик при облетах астероидов).

После первого этапа освоения Луны со строительством лунных промышленных баз по добыче основных ресурсов: водорода и кислорода из лунного водяного льда, космодром на Луне позволит запускать корабли в дальний космос с исследовательскими орбитерами.
Задача орбитера:
- дистанционное зондирование космического пространства;
- дистанционное зондирование поверхности астероида и дистанционное определение его состава;
- посадка на астероид для взятия образцов грунта (благодаря свойству USC сдвигать наружный корпус в пространстве);
- добыча материала астероида в массе 100-900 кг;
- переплавка при необходимости в космическом пространстве руд металлов бескорпусным методом (непосредственно в пространстве);
- доставка груза на базовый космический корабль.
Все три предложенные модели USC могут быть использованы для выполнения подобных миссий. Индекс Х – означает Explorer.
Космические корабли с орбитерами (USC-Explorer) могут стартовать и с поверхности Земли.

FACTS ONLY - ТОЛЬКО ФАКТЫ

По оценкам NASA запасы железа на астероиде Психея могут покрыть все потребность земной промышленности. К 2004 году добыча железной руды на Земле превысила 1 млрд тонн, запасы железной руды Психеи превышают земные в 100 тысяч раз. Однако, земляне не должны уничтожать космические объекты. Космос нужно оберегать с первых же шагов его индустриализации. Можно только приветствовать правовые ограничения, которые разрабатываются уже сейчас.

Астероид Психея в представлении художника / © Arizona State University

Нужно отметить, что пока только две страны законодательно закрепили цивилизованное право добывать ресурсы в космосе: США и Великое Герцогство Люксембург. Многие другие страны: Республика Корея, Япония, Китай, Индия, Россия, Израиль и другие – по факту вторгаются на Луну и астероиды. Это напоминает время открытия континентов на Земли. Мореплаватели достигали неведомых земель, объявляли их собственностью своих государств и хищнически уничтожали все, в интересах этих государств. В космосе такого не должно быть.
В декабре 2014 года Международный институт воздушного и космического права создал Гаагскую рабочую группу по управлению космическими ресурсами, чтобы разрешить противоречия между обязательствами по Договору о космосе и отдельными странами. Цель рабочей группы - рекомендовать ООН строгий космический закон, который примет во внимание космическую добычу ресурсов.
В сентябре 2017 года рабочая группа распространила «Проект основных положений для разработки правового режима деятельности по добыче полезных ископаемых в космосе». Окончательная редакция опубликована в 2020 году (Building Blocks for the Development of an International Framework on Space Resource Activities).
Споры, возникающие в связи с деятельностью по добыче полезных ископаемых, должны разрешаться с применением судебных, несудебных и гибридных механизмов, например, в соответствии с Факультативным арбитражным регламентом Постоянной палаты третейского суда по урегулированию споров, касающихся деятельности в космическом пространстве (Optional Rules for Arbitration of Disputes Relating to Outer Space Activities), от 6 декабря 2011 г.
Реакция многих государственных космических агентств, в том числе Украины, нам пока не известна.

Ученые предполагают, что большая часть редких металлов на поверхность Земли была принесена падающими астероидами в период геологического развития планеты. Намечен десяток перспективных астероидов, доступных землянам.
В каталоге Солнечной системы содержится уже около 700 тысяч астероидов. Около 20 000 небесных тел имеют официально утвержденные наименования. В Солнечной системе, скорее всего, находится от 1,1 до 1,9 миллиона объектов, размер которых превышает 1 км. Больше всего астероидов в поясе астероидов, расположенном между орбитами Юпитера и Марса. Кроме этого есть и другие пояса: пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также скопления объектов рассеянного диска и облака Оорта.
Кроме астероидов большой интерес представляют малые (карликовые) планеты, имеющие сферическую форму:
- Церера;
- Плутон, ранее считался планетой, - 5 спутников: Харон, Гидра, Никта (Никс), Кербер, Стикс;
- Хаумеа - 2 спутника: Хииака и Намака;
- Макемаке - 1 спутник: S/2015 (136472) 1;
- Эрида (Эрис) - 1 спутник: Дисномия.
- Гигея, ранее считалась астероидом, самая маленькая карликовая планета.
И еще не менее 42 объектов, кандидатов в карликовые планеты.
Ресурсы астероидов, планет и спутников планет могут обеспечить растущие потребности земной промышленности более, чем на 400 лет.

Ресурсы Луны

Лидирует в теме освоения астероидов и других объектов Солнечной Системы NASA. Есть реализуемые программы Евросоюза, Китайской Народной Республики и других стран. Готовятся к добыче ресурсов на астероидах частные компании: Planetary Resources, Deep Space Industries, компании, расположенные в Люксембурге и другие. Их поддерживают законодательство США и принятый Конгрессом США закон - Space Resource Exploration and Utilization Act of 2015, а также законодательство Люксембурга, ранее традиционно занимавшегося добычей и переработкой железной руды в Европе. Для этого Люксембург поддерживает финансами иностранные компании на своей территории.

3. БЕЗКОНТЕЙНЕРНАЯ ВЫПЛАВКА СПЛАВОВ В КОСМОСЕ

  А. Левенко

Индустриализация космического пространства, в том числе, предполагает использование в невесомости и вакууме металлургических мини-заводов для получения сплавов с заданными свойствами.
Исследования получения и повышения качества сложных сплавов показали важность контроля изменения состояния жидкой фазы расплава. Наиболее эффективна выплавка сплавов в условиях невесомости (Эксперименты на Международной космической станции и более ранние исследования [1]).
Это касается технологий получения сталей (Fe-Cr-Ni) и сложных сплавов (Fe; Ni: LEK94 (Ni-13,8; Al-6,6; Cr-7,6; Co-2,1; Ta-1,6; W-1; Mo-1; Re-5,6; Ta-0,05; Hf); Ti: Ti6Al4V; Zr; Nb; Ta), стеклообразующих составов (Cu-Zr : Zr58,5 Nb2,8 Cu15,6 Ni12,8 Al10,3; VIT106a (Zr-15,6; Cu-12,8; Ni-10,3; Al-2,8; Nb) –металлическое стекло или суперметаллы, и пр.
Исследования по выплавке сплавов в космическом пространстве известны с 80-х годов прошлого века.
Наибольший практический интерес вызывает безконтейнерная плавка в пространстве: сплав в твердой и жидкой фазах удерживается в пространстве и невесомости электромагнитным полем.
Подобные эксперименты хорошо себя показали и в условиях земного тяготения: использовалась искусственная левитация. Эксперимент, например, описан в работе по изучению состояния жидкой фазы расплава [2]. Использовалась метод электромагнитной левитации для исследования плотность жидкой фазы, как функции температуры, для Ni, Сu, Al, манганина (Cu86Mn12Ni2) и TiAl6V4.
На рис. схема получения электромагнитной левитации образца сплава.

.Эксперимент проводился на достаточно сложном оборудовании, имитирующем специальные условия (в космическом пространстве они реализуются природой). Схема испытательной установки:

Использовался пирометр (IMPAC IGA 6 ADVANCED, LumaSense Technologies GmbH, Франкфурт-на-Майне, Германия) со спектральным диапазоном 1:45 мкм-1: 8 мкм. Замерялась температура капли левитирующего расплава. Интервал температур 1000-2000 оС
Применялся генератор радиочастотного тока (Trumpf Huettinger GmbH + Co. KG, Фрайбург, Германия). Выходная мощность: 6 кВт. Работает с частотой 400 кГц и генерирующий переменный ток Irms = 350 A через катушку левитации.
В условиях космоса такая мощность не требуется: необходимо только слабое поле позиционирования.

Полученные результаты исследований позволяют спроектировать металлургический мини-завод для эксплуатации на орбите земли. Выплавка сплавов должна осуществляться безконтейнерным методом.

В космосе может быть практически осуществлен процесс добычи полезных ископаемых и производства продуктов из имеющихся ресурсов в космосе [3]. Проблема заключается в снижении капитальных затрат. 

Производство может размещаться, например, на Луне. Основные минералы лунной почвы: анортит (CaAl2Si2O8), «оливин» (Mg2SiO4 и Fe2SiO4), ильменит (FeTiO3) и пироксены
(MgSiO3, CaSiO3, FeSiO3). Металлы (Fe, Ti, Al, Mg и Ca) в виде оксидов металлов. Кислород является основной составляющей всех лунных минералов.

Безконтейнерный метод металлургии перспективен для добычи полезных ископаемых и на астероидах.
Получение сплавов относится к основной промышленной космической продукции:
- полупроводники;
- фармахимическая продукция;
- металлические сплавы.

Библиография.
1. Hans-Jörg Fecht & Rainer K. Wunderlich. Fundamentals of Liquid Processing in Low Earth Orbit: From Thermophysical Properties to Microstructure Formation in Metallic Alloys / JOM volume 69, 2017 – Р. 1261–1268 - https://link.springer.com/article/10.1007/s11837-017-2417-4
2. Alexander Schmon, Dipl.-Ing. Density Determination of Liquid Metals by Means of Containerless Techniques // Doctoral thesis to achieve the university degree of Doktor der technischen Wissenschaften submitted to Graz University of Technology. Graz, February 2016. – 137 p.
3. Kundan R Avchare, Amit Tarwani, Divyanshu Jain, Umesh Saini, Rajesh Purohit. Space manufacturing Techniques: A Review // International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 4, Issue 4, April 2014. – P. 1-10.

http://world.lib.ru/m/mihail_a_z/mz11.shtml.

4. КОСМИЧЕСКИЙ УДАР. МИССИЯ ВЫПОЛНИМА

1. Энергия падения метеоритов и астероидов
«Ударная волна в земной коре — при падении астероида достаточно крупного размера, атмосфера не сможет погасить его огромную скорость. Например, скорость астероида Апофис составляет 30,728 км/с. При массе этого же астероида 2,7•1010 кг его кинетическая энергия составляет 2,4•1019 Дж. Для сравнения, энергия ядерной бомбы, сброшенной на Хиросиму, составляет 1014 Дж. Такой удар вызовет землетрясение невиданной силы» (Wikipedia). По другим данным энергия ядерной бомбы, сброшенной на Хиросиму составляет около 6⋅1013 Дж.Результаты таких падений остались на поверхности земли. Одним из наиболее крупным астероидным образованием является Попигайская астроблема (Заполярье России): диаметр 100 км, глубина 200 м, возраст 38 млн лет.

Попигайский кратер.

Кратер Чуксулуб имеет диаметр 180 км, расположен на полуострове Юкатан в Мексике, частично в водах Мексиканского залива, возраст 65 млн лет. По оценкам, его создало падение 10 километрового астероида. Ему приписывается планетарная катастрофа, при которой вымерли динозавры.

2. Космическая опасность.
На поверхности Земли множество кратеров, оставшихся за миллионы лет в виде шрамов от ударов падающих метеоритов и астероидов – в настоящее время их известно около 200. В прошлом такие удары приводили в некоторых случаях к глобальным катастрофам.

Кратер Бэрринджера, штат Аризона (США), возраст 49000 лет, слева, и группа молодых кратеров Маша в Западной Якутии (Россия), справа.

В памяти людей истории падений небесных тел от Тунгусского метеорита до Челябинского. Высвобождающаяся при столкновении объекта, летящего с космической скоростью, с земной поверхностью огромна, в сравнении с ядерной бомбардировкой Хиросимы она может быть в десятки миллиардов раз больше. Речь идет о переходе кинетической энергии движения в удар и тепловую энергию.
Все аспекты такой возможной катастрофы изучены.

а) Взаимодействие космических тел с атмосферой.
Известно, что в атмосферу Землю каждый день попадают около 70 млн космических тел размером около 5х10-6 см (пыль) и 1х10-2 см (метеороиды). Они летят в любом направлении в любое время суток со скоростями 11,2 – 72 км/с [1]. Большая часть из них разрушается в атмосфере на высотах 20-100 км (массы метеоритов от 10 т до пылинок 10-6 г, микрометеороиды, однако, большинство метеоритов имеют массу менее 100 г) за счет плавления и испарения при перегрузках в тысячи единиц. Около 1 % падает на землю в виде метеоритов. При их падении на суше образуются кратеры, в море – волны и цунами.
Таким образом, масса Земли каждый день увеличивается на 100-1000 т (за год увеличение примерно на 1000000 т). На самом деле это совсем не много: увеличение массы Земли на 1 - 4 % может произойти примерно за сто тысяч миллиардов лет
Видов метеоритов известно более 2000. Большинство из них, возможно, являются продуктом разрушения комет. Крупнее метеоритов болиды. По составу метеориты бывают железные, железокаменные и каменные: по содержанию никель-железа и силикатов, 93 % всех метеоритов каменные.
Небесные тела заносят на Землю органические вещества – аминокислоты, вирусы, которые могут выдержать космическое путешествие.
Еще более крупные объекты – астероиды, ядра комет представляют прямую угрозу всему живому на Земле.
При полете в атмосфере более крупные метеориты сохраняют свою массу, внутреннюю температуру и даже скорость полета до столкновения с Землей.
Максимальное торможение метеороида в атмосфере происходит тогда, когда заметаемая по пути следования масса газа сравнивается с массой небесного тела: остается только около 37 % начальной кинетической энергии движения. При этом возможно разрушение, взрывное разрушение, разделение на несколько обломков [2]. Метеороид «работает» в атмосфере и теряет свою кинетическую энергию. Нагрев атмосфере настолько незначительный, что его трудно определить.
Катастрофических процессов в атмосфере Земли не происходит. Атмосфера снижает удар падающих небесных тем малой массы по поверхности Земли.

б) Взаимодействие космических тел с водной средой
Прогнозы столкновения космических тел с Землей получили свое определение: астероидно-кометная опасность.
«Падение астероида в океан спровоцирует выброс миллионов тонн водяного пара в атмосферу, и неизбежно вызовет гигантскую волну цунами, последствия обрушения которой на сушу трудно прогнозируемы. Все это ставит изучение проблемы падения астероидов во главе актуальнейших задач современного естествознания. По своей сложности и социальной значимости для человечества эта задача сопоставима с проблемой управления термоядерной энергией» [3].
Имеется прогноз падения небесных тел по размерам и вероятности падения в периоды времени, табл.
Падение небесного тела в Мировой океан приводит к образование волны цунами «космогенного» цунами. Водная поверхность составляет около двух третей от всей земной, вероятность падения астероида в пять раз выше, чем на сушу. Обнаружено 15-20 кратеров, образованных при ударе в море. Такое малое количество связано с трудностями исследований мирового океана.
Пять стадий космогенного цунами:
- обнаружение небесного объекта с определением параметров его движения;
- формирование кратера на водной поверхности (парообразование, выброс воды в атмосферу, зависимость от рельефа дна);
- движение в толще океана (определяется влияние схлопывания газового пузыря за астероидом на образование цунами до образования кратера на дне);
- разрушение водного кратера (формирование начальной волны цунами);
- распространение волны и накат цунами на суше (что может быть аналогично сейсмическим воздействиям и сопровождаться сейсмическими воздействиями).
«Мгновенное торможение после прохождения слоя воды при ударе о литосферу Земли формирует мощную ударную волну, имеющую шаровидный фронт и распространяющуюся по полусферической области, приводящей в движение земные породы» [3]. Тепловая энергия превращает воду и породы Земли в плазму.
Метеорит диаметром 5-6 км при падении в центр Атлантического океана образует волну цунами высотой в несколько сотен метров, способную уничтожить Европу и Северную Америку.
Известны места падения космогенных цунами [3].

в) Взаимодействие космических тел с земной корой
Проведена оценка разрушений, вызываемых падением на суше самых массовых и самых вероятных астероидов и метеоритов размером 10-300 м [4].
Можно различить варианты падений космических тел:
- кратерообразующий удар;
- поверхностный взрыв гигантского болида без образования кратера;
- воздушный взрыв гигантского болида без образования кратера;
- обыкновенные падения метеоритов без оставления следолв на поверхности Земли.
Оценен «метеорный взрыв» 40-метрового объекта на высоте около 15 км с образованием высокоскоростной газовой струи, направленной на Землю. В этом случае ударная волна по поверхности распространяется на 10 км от центра с околозвуковой скоростью.
При поверхностном «метеорном взрыве» 70-метрового объекта газовая струя со скоростью до 2 км/с ударяет в поверхность, растекается на расстояние более 10 км в виде шара огня, отбрасывается вверх на высоту нескольких сотен километров.
Астероид размером 300 м практически не разрушается и практически не замедляется до удара о поверхность Земли. Возникает давление воздушной волны, сравнимое с ядерным взрывом.
А вот астероид размером 20 м серьезных разрушений не производит. Разрушения неизбежны при размере астероида более 30 м. Это касается каменных метеороидов.
Железный метеорит размером всего в несколько метров уже формирует на Земле кратер.
Критические размеры для более легких комет должны быть примерно в 1,5 больше, чем для астероидов для создания таких же разрушений при падении.
Известны данные: в среднем получается порядка квадратного километра разрушенной поверхности Земли в год (если тело не падает в океан), максимальный ущерб приносят удары астероидов размером 50–100 м. Наиболее опасны вертикальные падения небесных тел.
Расчеты результата уничтожения астероида взрывом показали, что при разрушении падающие обломки должны быть менее 20-30 м, иначе величина разрушений увеличивается: «если астероид диаметром 300 м разрушить на 27 осколков размером 100 м (сохранив полную массу и энергию), то... площадь поражения увеличится примерно в 10 раз» [4].
Это нужно учитывать при выборе метода уничтожения опасного небесного тела до подлета к Земле.
Глубина кратера может быть равна диаметру метеорита [5].

3. Астероидная опасность.
В течение последних десятилетий изучена астероидно-кометная опасность. Определены потенциально опасные космические объекты (Near-Earth Objects, NEOs), открыты около десяти тысяч околоземных астероидов, а также комет, представляющих опасность для Земли. Большая часть астероидов способна пересекать орбиту Земли (Earth-crossing asteroids, ECAs) – их около 800, что может привести к столкновению.
«Долгопериодические» кометы (long-period comets) могут подойти на потенциально опасную орбиту столкновения с Землей всего за два месяца до своего обнаружения [3].
Диаметр даже угасшей кометы может иметь размер в километр, известные астероиды Germes – 1,5 км, Apophis – «всего» 300 м, 20 млн т железа.
За последние 100 лет были обнаружены и зафиксированы падения девяти относительно крупных небесных тел:
- Челябинский метеорит, 2013 г. (Россия-Казахстан), мощность взрыва составила около 300000 т ТНТ (тротиловый коэффициент);
- метеорит Саттер Милл 2012 г. (США), мощность взрыва 4000 т ТНТ;
- метеоритный дождь в Китае 2010 г., самый большой обломок весил 12,6 кг;
- метеорит в Перу, 2007 г., кратер шириной 30 м и глубиной 6 м
- метеорит в Туркмении, 1998 г., самый крупный обломок весов 820 кг, кратер длиной 5 м, глубиной 3,5 м;
- астероид 1990 г. в Башкирии (Россия), самый крупный обломок весом 315 кг, кратер длиной 10 м, глубиной 5 м;
- Сихоте-Алиньский железный метеорит (Россия), 1947 г., более 100 кратеров, 30 самых крупных самый длиной 7-28 м, глубиной до 6 м, на площади 10 квадратных километров собрали около 30 т метеоритного вещества: при ударе о Землю выделилось всего около 1 % энергии, остальную поглатила атмосфера;
- метеорит Гоба, 1920 г. (Намибия), осколок метеорита пятиметровой длины и весом 5 т;
- Тунгусский метеорит, 1908 г. (Россия), разрушения от взрыва в радиусе 40 км, лес уничтожен на площади 2000 квадратных километров – это падение было признано региональной катастрофой.
Как можно увидеть – при рода нас пока щадит. В доисторические времена кратеры имели огромные размеры (Аризонский кратер имеет «скромные размеры»: диаметр более 1,2 км, глубина около 230 м, край кратера поднят над равниной на 47 м даже в наши времена ) и катастрофические последствия от падения.
Взрывы крупных метеоритов (с размером более 1 км) могут повлиять на климат, структуру земной коры в глобальном масштабах.
Имеется прогноз падения небесных тел по размерам и вероятности падения в периоды времени, табл.

Нас пока защищает время, если прогноз достоверный, и события происходят не хаотично. «Оценка вероятности столкновения с метеоритами основывается на анализе известных кратеров на Земле и определения времени их возникновения изотопными методами. По этой оценке получается, что за каждые 100 миллионов лет на Земле образуется от 500 до 1300 кратеров диаметром в 1 километр и более, то есть Земля сталкивается с огромными ме-теоритами в среднем через 100–200 тысяч лет» [3].
В США работает система LONEOS (Lowell Observatory Near-Earth Object Search) по поиску опасных для Земли астероидов и комет. По программе «Near-Earth Asteroid Tracking (NEAT)», станции наблюдения на Мауи и в обсерватории Паломар. Мониторирнг околоземных объектов осуществляется по австрало-американскому проекту CSS и проекту стран Европейского союза Asiago-DLR Asteroid Survey (ADAS).

3. Кинетическая защита Земли
Огромная энергия, высвобождающаяся при столкновении космических тел, подсказала военным идею кинетического оружия: при скорости полета болванки или пули выше 4 км/с, тепловая энергия удара превращает цель в плазму. И имеет останавливающую силу.
Исследования по возможности применению кинетического оружия для уничтожения комет уже проведены [6]. Рассмотрен вариант использования кинетического оружия в составе ПРО для поражения астероида в атмосфере Земли, с учетом торможения небесного тела в атмосфере. То есть рассмотрен неядерный аналог поражения астероидов до их падения на поверхность Земли.
Учтено, что при соударении движущихся тел со скоростью более 3 км/с кинетическая энергия удара существенно превышает энерговыделение взрывчатых существ. Рассмотрена болванка-перехватчик из железа. Расчеты показали, что при скорости соударения 10-30 км/с перехватчика массой 500 кг могут быть разрушены астероиды размером 8-16 м. Учитывалось, что диаметр астероида и глубина поражения соотносятся как D = 2h.
Результаты расчетов показали, что для уничтожения падающих небесных тел размером не менее 20 м кинетический перехватчик должен иметь массу 1000 кг, высота поражения 100-150 км. После чего мелкие обломки могут сгореть на высотах 25-30 км. Может использоваться техника противоракетной обороны.

Institute of Space Industrialization (ISI) провел собственные расчеты.

Ориентация на разрушение каменного астероида диаметром 50-70 м.
3.1. Энергия,
Энергия используется в ее различных проявлениях. Нас интересует связь энергии с ее массой и скоростью движения этой массы (форума теории Эйнштейна):
E = mc2
Максимальная энергия определяется массой, движущейся со скоростью света – как частный случай. Движущаяся масса обладает энергией. Чем больше масса и скорость ее движения – тем больше ее кинетическая энергия. Нам необходимо провести сравнение возможного кинетического оружия с падением метеорита. Исследования падений метеоритов и астероидов показывают, что при их падении на Землю и другие объекты Солнечной системы в результате резкого торможения (меньшая масса тормозится большей) высвобождается энергия взрыва, о чем свидетельствуют оставшиеся на поверхности Земли и Луны кратеры.
Космические объекты падают на поверхность Земли с так называемой второй космической скоростью 11,2 км/с. С этой скоростью выведенная на орбиту масса может пролететь в атмосфере (при условии снижения лобового аэродинамического сопротивления) до столкновения с поверхностью Земли. Для низких околоземных орбит эта скорость может приравниваться к первой космической скорости, которая зависит от высоты орбиты и может составлять 7,8 км/с. Рассматривается вариант вывода перехватчика астероида на орбиту высотой около 140 км.
Используя формулу Эйнштейна можно подсчитать максимум высвобождающейся энергии от столкновения падающей массы с поверхностью Земли:
E1 = mv2
где: E1 – высвобождающаяся энергия при падении 1 кг массы;
v = 7,8 км/с = 7800 м/с;
m = 1 кг – для объекта массой 1 кг. F = mg = кг•м/с2 (Н) – 1-й закон Ньютона.
Отсюда: E1 = 6⋅107 Дж
1 Дж = 1 Н•м =1 кг•м²/с²
Зададимся:
m = 500 кг
v – масса разгоняется ракетным двигателем до необходимой скорости.

«Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4,184⋅109 Дж» (Wikipedia).

3.2. Средство доставки перехватчика.
Необходимо вывести массу на высоту более 100 км.
Для этого берем расчеты одноступенчатой твердотопливной ракеты D-1000 грузоподъемностью 1000 кг, с учетом двигательной установки для дополнительного разгона массы перехватчика (https://institutespaceindustrialization.webstarts.com): на сайте института это проект 2016QD-Ukraine-005.
Скорость полета этой ракеты при выходе на круговую орбиту высотой 140 км составит 5897 м/с.
Из формулы Циолковского без учета аэродинамического сопротивления в вакууме:
V = I ln(M1/M2)
где: конечная скорость движения аппарата по окончанию работы ракетного двигателя;
I = 4165 м/с – скорость истечения газа из ракетного сопла, удельный импульс двигателя (кислородно-водородного);
M1 = 1000 кг - начальная масса с топливом;
M2 = 600 кг – конечная масса без топлива.
Отсюда: V = 2128 м/с.
Остановимся на достигнутом: при использовании минимальных технических средств суммарная скорость полета перехватчика составит V = 8025 м/с.
Кинетическая энергия составит Е8025 = 3,2•1010 Дж.
I. Что будет соответствовать эквиваленту взрыва 7,7 т ТНТ.
Однако, следует учитывать, что астероид можно поражать на встречном курсе, тогда скорость может составить, с учетом скорости полета астероида 5860 м/с (астероид Апофиз): суммарная скорость составит V = 13855 м/с, Е13855 = 9,6•1010 Дж.
II. Что будет соответствовать эквиваленту взрыва 22,9 т ТНТ.

Необходимо оценить использование достижимой энергии перехватчика. Примем, что не вся энергия будет использована. Для первого варианта примем 5 т ТНТ (меньше на 35 %).
Известны результаты взрыва тринитротолуола [7]:

Можно предположить, что астероид размером 18-20 м частично превратится в плазму и будет полностью разрушен. Мы должны помнить, что критичными для нас являются обломки размером 20-30 м, которых в этом случае не будет.
К сожалению, оценить силу взрыва 22,9 т ТНТ по наземным испытаниям не представляется возможным: нет сведений о таких взрывах. Если предположить, что будет полностью использована энергия на 35 % меньше – получаем эквивалент 19,5 т ТНТ. Пропорционально предполагаем, что на встречном курсе полета может быть уничтожен астероид размером 70-78 м.
Проведенное исследование подтвердило возможность уничтожения астероидов их же «оружием»: кинетическим.

Миссия по защите Земли от потенциально падающих астероидов размерами 20-70 м теоретически выполнима на современном уровне развития техники.

4. Противоастероидное дежурство.
Учитывая прогнозы ученых, астероиды размерами 20-70 м могут появляться в период до 90 лет.
Для обеспечения космической (противоастероидной) безопасности на Земле может быть организовано планетарное дежурство по обнаружению, перехвату и уничтожению приближающихся астероидов.
Система обнаружения астероидов на планете уже работает.
На дежурстве может находиться ракета-перехватчик типа D-1000 [8] с металлическим кинетическим оружием в виде массы 500 кг. Срок эксплуатации 90 лет.
Перехватчиком может являться стержень из U238, имеющий удельный вес 18,7 – 19,04 г/см3. Для сравнения: удельный вес стали 7,9 г/см3.

Библиография.
1. Тирский Г. А. Взаимодействие космических тел с атмосферами Земли и планет / Соросовский образовательный журнал, Т. 6, № 5, 2000. – С. 76-82.
2. Петров Д. В., Шубин О. Н., Елсуков В. П., Симоненко В. А. Взрывное торможение и фрагментация метеоритов в атмосфере.
3. Козелков А. С. Эффекты, сопровождающие вхождение астероида в водную среду / Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, № 3(105), 2014. – С. 48-77.
4. Шувалов В. В., Светцов В. В., Трубецкая И. А. Оценка размера зоны разрушений, производимых на поверхности Земли ударами астероидов размером 10-300 м / Астрономический вестник, том 47, № 4, 2013. - С. 284–291.
5. Шишкин Н. И. Влияние импульса метеорита на размеры ударного кратера / Прикладная механика и теоретическая физика, Т. 52, № 6, 2011. – С. 3-12.
6. Григал П. В., Замышляев Б. В., Любимов А. Г. и др. Об использовании кинетической энергии удара для разрушения астероида / Центральный физико-технический институт МО РФ, Сергиев Посад, Россия.
7. Адушкин В. В., Христофоров Б. Д. Воронки наземных крупномасштабных взрывов / Физика горения и взрыва, 2004, т. 40, № 6.

8. Левенко А. С., Присяжный В. И., Паук О. Л., Дрозденко А. С. Оценка возможности использования полиуретанового топлива в одноступенчатом носителе беспилотного орбитального аппарата для осуществления орбитальных и суборбитальных полетов // Космічна наука і технологія. 2016. Том 22. № 1. – С. 36-51. 

Челябинский метеорит.

    5. Александр Левенко. ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ КОСМИЧЕСКОГО                    СТРАННИКА 

Alexander Levenko. RETURN TO EARTH OF THE SPACE WANDERER 

Обеспечению техники безопасности индустриализации космического пространства требует возврата на поверхность Земли ступеней ракет и выведенных на орбиту аппаратов. Этого же требует экономическая целесообразность многоразового использования ракетно-космической техники.
Обычно специалисты рассуждают достаточно примитивно: есть три варианта воз¬врата ступеней ракет-носителей (РН) - на парашюте (но точность приземления недостаточна, для тяжелых первых ступеней вариант проблематичен), с помощью самолетного крыла (но…), с помощью реактивной тяги (и опять но – «лишняя» масса топлива снижает вес полезной нагрузки и пр.).
А теперь представьте себе, что это простая инженерная задача, для решения которой не нужны «большие умы» менеджеров высокого уровня. Их представления о ракетно-космической технике устоявшиеся и непоколебимые.
Если оглянуться назад, в историю, то можно увидеть, что все способы уже опробованы, не стоит и перечислять. Причем для грузов любого размера и любой высоты приземления. Включая сбрасываемые кассеты спутников-шпионов.
Инженерная задача, это как спектр, объединенный в один белый цвет. Нет ничего канонического и «недопустимого», нет ничего невозможного. Потому что любя инженерная задача решаемая. Да, в зависимости от уровня технологий, может получиться результат, конструктивно отличный от запланированного. Но это будет результат!
Прежде всего, нужно мыслить комплексно, искать пути решения задачи, а не объяснять, почему она невыполнима.
И нет трех вариантов: их множество в вариациях объединения известных вариантов.
Цель может диктовать средства: требование по снижению стоимости при повтор¬ном использовании ступени ракеты-носителя определило технический вариант посадки ступеней РН компании Space-X. Компания Rocket Lab испытала вариант парашютного приземления с улавливанием спускаемого на парашюте аппарата вертолетом – что сразу сняло все «но», хотя в эксперименте вес небольшой. А кто мешает испытать большой?

Space-X

Rocket Lab

В проектах, представленных Institute of Space Industrialization (ISI) все аппараты возвращаемые (даже подводная ракета, в варианте ее вылета из воды). С торможением парашютной системой и приземлением с улавливание вертолетом орбитера и таким же приземлением легкой РН (MicroLauncher) – где дополнительно используется тяга реактивных газовых сопел.

1. Возвращение на Землю Орбитера USC-500-X

Семейство представленных орбитеров: USC-900-X, USC-500-X, USC-50-X (Poster 1, Poster 2 Project2016QD-Ukraine-006) – имеет одни и те же конструктивные особенности и способы эксплуатации.

Проведен расчет возврата орбитера массой 504 кг (USC-500-X) с высоты круговой орбиты 1000 км [2].
Коэффициент аэродинамического качества USC (Су/Сх) на дозвуковом режиме составляет около К = 5,6, на гиперзвуковом К = 1,3.
Зависимости от числа М и от угла атаки примерно соответствуют характеристикам аппарата ОК «Буран» и «БОР» (Су=0,6-0,8).

Исходные данные для проведения расчетов.
Масса USC с топливом m = 504 кг.
Масса USC без топлива и жидкости охлаждения корпуса (на момент времени приземления tg) mg = 376 кг.
Запас топлива для ЖРД mт = 71 кг.
Рабочая высота H1000 = 1000 км.
Высота раскрытия парашюта Spar = 5000 м.
Площадь несущего корпуса USC (площадь миделя) Sm = 1,26 м2.
Суммарная площадь парашютной системы Spar = 78 м2.
Параметры входа USC в плотные слои атмосферы:
Высота орбиты H0 = 150 км.
Начальная скорость полета Vo = 8043 м/с.
Угол наклона скорости к местному горизонту θ0 = 2,43 град
Скорость в момент раскрытия парашюта Vpar5000 ≈ 100 м/с.

Переход USC с высоты рабочей орбиты на промежуточную орбиту с низким перигеем.
Для расчета параметров импульса воспользуемся формулами для Гомановского перехода, скорость в апогее переходного эллипса Va.
Величина тормозного импульса скорости ∆ V1 может быть рассчитана как разница между круговой скоростью на высоте H1000 и апогейной скоростью: ∆ V1 = Vкр - Va.
Высоту перигея принимаем из диапазона высот, охватывающих плотные слои атмосферы 50 ÷ 150 км.
Для высоты перигея переходной орбиты 150 км, величина тормозного импульса составит 229 м/с, для высоты 100 и 50 км, соответственно 243,5 и 258,3 м/с. Необходимый запас топлива для двигателя торможения ≈ 43 кг из имеющихся 71 кг. В качестве орбиты спуска выберем орбиту с параметрами 1000 х 50 км, а расчет входа в атмосферу начнем с высоты 150 км.

Приземление USC с торможением в плотных слоях атмосферы.
Управление спуском происходит за счет варьирования угла атаки.
Для парашютной системы торможения в качестве управляющих параметров приняты высота активации парашюта и диаметр купола.
До высот 6 ÷ 7 км эффективное торможение аппарата осуществляется за счет его аэродинамической конфигурации. Это позволяет снизить скорость до 120 ÷ 100 м/с, что достаточно для раскрытия тормозного парашюта. В нашем случае высота раскрытия парашютной системы составляет 5000 м над поверхностью земли при диаметре купола не менее 10 м. Такой диметр позволяет снизить скорость встречи с поверхностью до 2 м/с в заключительной фазе посадки.
Максимальная перегрузка при активации парашюта достигает значения 5 единиц, время активной фазы торможения парашютом с момента раскрытия до касания поверхности составляет 405 сек, время до раскрытия парашюта составляет 825 сек. Оценочная масса парашютной системы (без двигатели мягкой посадки) составляет 23 кг, в т.ч. собственная масса парашюта 4,6 кг.
Для РДТТ мягкой посадки (ТДУ) имеется резерв массы. Применение ТДУ создает комфортные условия касания НБПЛА поверхности земли. В этом нет необходимости при улавливании аппарата вертолетом.

Парашютная система приземления USC.
Приземление USC в заданной точке обеспечивается применением парашютной системы. Расчет посадочного парашюта проводится по принципам, описанным для парашютной системы приземления первой ступени РН.
Расчетом определена требуемая площадь парашюта исходя из заданной скорости приземления: Fп = 77 м2 - площадь парашюта;
Gсист = 471 кгс - вес системы (вес USC без расходных материалов; вес собственно парашютной системы ≈ 7,2 %, т.е. около 34 кгс веса USC без основного топлива, охлаждающей жидкости, гелия, гидравлической жидкости системы гидроприводов);
Vпр = 11 м/с - вертикальная скорость приземления (задается);
сп = 0,8 - коэффициент аэродинамического сопротивления, отнесенный к площади миделя парашюта.
Принимается площадь поверхности вытяжного парашюта равной 0,4 м2.
Форма основного и вытяжного парашюта – «плоский круг в раскрое».
Материал основного парашюта ткань капроновая арт. 56028крПК ГОСТ 16428-89. Поверхностная плотность ткани 59 г/м2. Вес основного и вытяжного парашютов приземления USC составит ≈ 4,6 кгс.
С весом строп, чехла, элементов автоматики вес принимается 23 кгс, что составит около 6,12 % от веса конструкции USC при приземлении.
При плотности укладки (прессования) парашютной системы 1,1 г/см3, исходя из суммарного веса 23 кгс, получаем объем парашютной системы в конструкции около 4181 см3.
Форма объема, занимаемого парашютной системой – цилиндр с эллипсом в основании.
Максимальный объем парашютного отсека USC составит: V = 5301 см3.

2. Оценочный расчет газовых сопел ступеней ракеты-носителя LV1.2P

Техническое предложение по LV1.2P представлено на сайте (Poster 7).

Наличие гелия под остаточным давлением в баках создает условия для его использования после окончания работы ЖРД обеих ступеней – в баках остается гелий под давлением 320÷220 кгс/см2.
В случае первой ступени газ стравливается через сопла противотяги и тормозит ее, выбрасывая одновременно парашют для приземления.
Во второй ступени газ под давлением может быть использован до отделения полезного груза в качестве реактивных двигателей (при необходимости). После отделения полезного груза сопла используются для торможения второй ступени и увода ее с орбиты [1].
1. Определение максимальной скорости истечения гелия из баков второй ступени в вакуум при давлении Р1 = 220 кг/см2
Полный объем бака гелия, бака окислителя и бака горючего (все баки заполняются гелием):
V = (6,02 + 1,29)1 + (6,717)2 = 14,027 м3 = 140270 см3
k = 1,666 – показатель адиабаты для гелия в нормальных климатических условиях,
g = 9,81 кгм/с2 – ускорение свободного падения,
γ1 = 0,168 кг/м3 – удельный вес гелия в нормальных условиях (условиях старта).
Скорость истечения гелия на срезе сопла:

= 1730 м/с
Удельный импульс в пустоте (скорость истечения газа):

≈ 1730 м/с
Ае – площадь среза сопла (4 сопла) = 1 м2
Расход газа = 42,6 кг/с.
Максимально возможная тяга 7,5125 тс с ее постепенным уменьшением до 0.
Для ступеней РН с баками углерод+углеродной конструкции вес первой ступени около 22,661 т – в т.ч. вес топлива 17,535 т, вес второй ступени около 8,655 т (с орбитером весом 504 кг) – в т.ч. вес топлива 4,512 кг.
Отсюда: вес пустой первой ступени составляет 5,126 т, вес пустой второй ступени (без полезного груза) составляет 0,639 т.
Максимальное превышение тяги газовых сопел первой ступени над весом пустой первой ступени составляет 1,47, что достаточно для торможения и последующей просадки на парашюте с улавливанием вертолетом.
Максимальное превышение тяги газовых сопел второй ступени над весом пустой второй ступени составляет 11,76, что достаточно для торможения, полета к месту посадки и последующей посадки на парашюте с улавливанием вертолетом.

Техническая проблема принципиально решена для разработок института на этапе предварительного проектирования.

Проблема точной посадки с целью снижения полей отчуждений и для повторного использования ступеней РН решается оптимальным подходом при конструирования ракетно-космического комплекса.

Библиография.
1. Левенко А. С., Паук О. Л., Присяжный В. И. Ракетно-космический комплекс. Техническое предложение // Механика воздушно-
космических систем: Монография. – Днепропетровск: Середняк Т. К., 2014. - 64 с.
2. Левенко А. С. Малоразмерный ракетный комплекс с возвращаемым орбитальным аппаратом. Техническое предложение // Механика воздушно-космических систем: Монография. – Д.: ООО с ИИ «Типография Украина», 2013. - 74 с.

ПОСЛЕСЛОВИЕ.

9 марта 2020 года боковой ускоритель китайской ракеты-носителя «Chang Zheng-3B» приземлился с использованием управляемой системы парашютов. До этого территория падения составляла 90х30 км (что вполне приемлемой для космодрома даже самой маленькой страны). Теперь точность приземления увеличилась, риск от падения ступеней в зонах, где находятся люди значительно уменьшился.

Александр Левенко, 2020.

Ускоритель РН CZ-3B для тестирования системы

6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО НИЗКООРБИТАЛЬНОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАКЕТЕ-НОСИТЕЛЕ

ZERO - SCIENCE & SPACE LLC

Ракета-носитель “ZERO” для комплекса RSC Green “ZERO-X” является одноступенчатым аналогом двухступенчатой ракеты-носителя "GreenSpace", разработанной украинской компанией Sciensу & Space LLC. В ракете используется один двигатель GS-10 тягой 10 тонн силы. 

Компоненты топлива: высококонцентрированные водорода пероксид и этанол. Топливо в камеру сгорания двигателя вытесняется из баков высокого давления газом азотом (280 кгс/см2). Баки тонкостенные углерод+углеродные с намоткой на лейнер из нержавеющей стали.

Проектные параметры “ZERO”:

Длина 8 - 10 м, диаметр 1,1 м.
Весовая сводка:
- стартовый вес 5,183 т;
- баки и обшивка корпуса,65 т;

- трубопроводы компонентов топлива 0,058 т;
- узлы автоматики (клапаны, редукторы) 0,03 т;
- элементы автоматики (газовые сопла) 0,02 т;
- обтекатель 0,02 т;
- система управления (контроллер, автомат стабилизации, автомат высоты, узел GPS) 0,2 т;
- газогенераторы на азиде натрия 0,07 т;

- полезная нагрузка с адаптером 0,012 т (спутник типа CubSat6U 0,006 т, спутник ДЗЗ 0,15 т);
- двигатель GS-10 0,1 т;

- ПГС-1000 парашютная система 0,02 т;
- горючее (этанол) 0,81 т;
- окислитель (водорода пероксид) 3,143 т;
- азот 0,23 т.

Высота вылета ракеты-носителя на ССО  800 км с полезным грузом  150 кг. При выводе спутника используется Гомановская переходная орбита с повторным двукратным запуском двигателя.

Управление полетом ракеты-носителя осуществляется в помощью газовых сопел, расположенных в два ряда по диаметру в верхней части ракеты и продолжается после выключения ракетного двигателя. Газ в сопла подается из бака азота высокого давления по командам системы управления.

Давление в баке азота поддерживается на заданном уровне газогенераторами, работающими на азиде натрия. 

Ракета может возвращаться с орбиты высотой 500 км тягой газовых сопел, приземляется на парашюте и может улавливаться в воздухе вертолетом.

Рассматривается возможность многоразового использования "ZERO".

Первый пуск ракеты предполагается в 2024-2025 годах. Запуск ракеты с территории Украины.

Экспериментально отрабатывается возможность вывода спутников в космос одноступенчатой ракетой с ее возвратом с орбиты.

7. FACTORY ON ORBIT

Study of the possibility of using high-frequency and radar technology in the structure of a space laboratory for the smelting of ultrapure materials in a space without a container

Konstantin Lukin
Director of the O. Ya. Institute for Radiophysics and Electronics NAS Ukraine, Kharkiv, Ukraine
Dr. of Sciences (Physics & Mathematics), Ukrainian State Professor,
IEEE Fellow, AES
Orcid.org/0000-0001-9998-9207
E-mail:lukin.konstantin@gmail.com

Alexander Levenko
Chief Constructor of Science & Space LLC, Kyiv, Ukraibe,
Director of the Ukrainian office Research Institute of Space Industrialization (ISI), Dnepr, Ukraine
Academician Academy of Administrative Low Sciences, Ukraine
Orcid.org/0000-0002-1894-8372
E-mail:alexander.levenko@gmail.com

Problem Status.

The "old space" with state funding has been replaced by a "new space" that brings commercial results, and space activities will inevitably lead to the industrialization of outer space at the level of the economies of developed countries [https://institutespaceindustrialization.webstarts.com].
In the near future, industrial laboratories and factories will appear in orbit [3], the products of which will be delivered to Earth by shuttle maneuvering vehicles (shuttles, orbiters).
The authors consider the option of using an orbiter with a built-in laboratory for melting alloys by the method without using a container [11] in the vacuum of outer space and in weightlessness.
The authors propose to adapt in space the terrestrial technologies of metallurgy and create technologies for the production of alloys of non-metals and alloys of metals with non-metals.

Under the conditions of the Earth, similar melting of experimental alloys of metals and non-metals is already used in a vacuum with the creation of artificial gravity (levitation), as well as using induction heating of materials.
You can consider the need to use a vacuum. A protective screen can be used to prevent even single molecules from entering the product. Weightlessness conditions can also be applied in the technological process of metallurgy. You can consider the production of germanium as one of the options for the metallurgical production of industrial space products.
Semimetal germanium has long been known and used in electronics (semiconductor) and optics [1]. This semi-metal is transparent to infrared radiation and is used in observation devices on satellites: in the range of "deep" infrared radiation from the satellite, you can observe objects under the earth's surface. This is important for defense, exploration of minerals, prevention of landslides, control of underground structures. Well-known satellite Landsat-7 (USA) and a number of others. In the USSR, the “Izumrud” infrared deep observation device was used in the “Neman” and “Terilen” projects on the spacecraft of the Yantar series (open name Cosmos)[12, 13]. The design of the "Izumrud " used germanium glass with a diameter of about 0.3 m (in the conversion version, the "Izumrud " was called TAVR[14]).

Despite the fact that industrially produced germanium is considered the purest material known, its new possible features (for example, for use in quantum computers) require a higher purity of the material and separation of germanium into isotopes: five isotopes of germanium are known, four of them are stable, each of which has its own unique properties [1]. Now the isotopic enrichment of germanium is carried out on gas-phase centrifuges. This is a complex and very expensive process.
It is necessary to consider the possibility of carrying out the purification and isotopic enrichment of germanium into low Earth orbit. Moreover, such trends already exist: experimental smelting of individual alloys was carried out in space in the last century and is being carried out in the form of experiments on the International Space Station [2]. Update: In 2021 in the US, Varda Space Industries began building the first plant in Earth orbit, $42 million raised from a group of investors (Khosla Ventures, Caffeinated Capital, Lux Capital, General Catalyst, Founders Fund) [16]. So far, the task of Varda Space Industries is the production of ultra-pure silicon for electronics.

Research results.
The authors studied the state of research in terrestrial conditions on the chosen topic. The method of melting without the use of a container has been mastered on Earth in the form of levitation due to the Lorentz forces in an electromagnetic field by the method of pulsed heating with a frequency of 400 kHz with a temperature of up to 5000 °K (germanium melts at 1211.25 °K, boiling point 3123 °K): radio frequency current generator (Trumpf Huettinger GmbH+Co. KG, Freiburg, Germany); output power: 6 kW; operated with a frequency of 400 kHz and generating an alternating current of Irms = 350 A flowing through the levitation coil [11].

Known are the results of research conducted at the University of Hawaii-Manoa, Department of Mechanical Engineering [18]. Experiments were carried out with the installation of artificial levitation.

The authors combined the capabilities of the EuroOrbiter -1000-X orbiter with a payload compartment and a scheme of ground equipment for containerless melting in a vacuum, for which weightlessness was artificially created on Earth in the course of well-known experiments.
A scheme of the orbital laboratory was worked out with the removal of containerless melting equipment from the compartment of the spacecraft (an orbiter capable of maneuvering in space and returning to the Earth's surface).
Author's technical proposals on the orbiter were published [4-8] and patented [9].
The germanium remelting circuit uses four induction coils to heat the sample and hold it in a vacuum. This terrestrial method is transferred to the Earth's orbit. Electromagnetic fields of pulsed heating of a spherical workpiece lead to the rotation of the boiling germanium melt and the appearance of centrifugal forces in the material sample. Thus, due to rotation, not only does the boiling melt mix with the release of impurities, but also the spatial concentration of germanium isotopes is formed by the mass of each isotope: the lightest isotope remains in the center, the heaviest is on the periphery in the surface layer.
After cooling, the resulting semi-finished product is delivered by an orbiter to the Earth, where layers of germanium with an increased concentration of each isotope can be mechanically separated. And with the subsequent melt in a vacuum, an artificial crystal can be formed from a certain ultrapure isotope of germanium.
To the existing production scheme, the authors consider it necessary to add a radar control system for the technological process, which has already found application in earth metallurgy.

In the scheme of germanium remelting with retention of the melt in a spherical shape, two induction heating coils are additionally used, which heat the sample to a boil and additionally hold it.
The required power is provided by the orbiter's onboard energy source in the form of a capacitor bank recharged from an onboard nuclear power source operating on radioactive waste. It is possible to supply power from the MHD generator during the operation of a liquid rocket engine (in this report, power supply is not considered).
The electromagnetic fields of pulsed heating of a spherical workpiece lead to the rotation of the boiling germanium melt and the appearance of centrifugal forces in the material sample. Thus, due to rotation, not only does the boiling melt mix with the release of impurities, but also the spatial concentration of germanium isotopes is formed by the mass of each isotope: the lightest isotope remains in the center, the heaviest is on the periphery in the surface layer.
Finished products, together with the equipment, are drawn into the payload compartment of the orbiter.
After cooling, the resulting semi-finished product is delivered to the Earth by an orbiter.

Radar systems for remote control of technological parameters of manufacturing products have already found application in metallurgical processes under Earth conditions in the form of unified microwave transceiver modules (radar). The radar is a short-range radio rangefinder. Unlike long-range pulse radars for military equipment, the radio range finder allows measuring short distances up to 30 m with a high accuracy of ±3 cm and provides less sensitivity to interference due to radio beam reflections from metal structures and technological equipment.
In metallurgy, the most preferred length of the probing radio wave is 8 mm. A narrow radio beam is implemented to obtain a high spatial resolution while minimizing the mass and overall dimensions of the equipment. As a probing signal, radio waves with a frequency of 37.5 GHz are used, emitted continuously in a narrow angle with a solution of 4÷6o. The transceiver (sensor unit) with an antenna aperture of 100 mm is installed near the object of control. The mass of the radar is not more than 3 kg, the maximum dimension in the conditions of the Earth is 280 mm. Radiation power up to 50 mW.
Similar radars are already used at the Moldavian and Magnitogorsk metallurgical plants, successful testing was carried out in the coke production of the KRIVOROZHSTAL metallurgical plant and on the roasting machine of the sinter plant of the ZAPORIZHSTAL metallurgical plant. A specially developed radar measurement system was tested at the Dzerzhinsky Dnieper Iron and Steel Works using a passive reflector that changes the direction of the radio beam from horizontal to vertical(" Metal Bulletin. Ukraine " – №4, 2002. - http://www.web-standart.net/magaz.php?aid=3668).

Сonclusions.
Metallurgy in space is technically feasible.Radar control of the metallurgical process in space has its own characteristics. One of them: high measurement accuracy in the absence of dust in the space.Temperature control of the boiling melt is carried out remotely by standard pyrometers.
In space metallurgy, reusable returning and maneuvering spacecraft (orbiters) equipped with high-frequency technology can be used. Technical proposal for the creation of the EuroOrbiter -1000-X orbiter: X-experimental, starting weight 1000 kg, equipment of the metallurgical laboratory approximately 100 kg, as well as the mass of products (such as germanium) 100 kg - ready for implementation.The forecast for the production of germanium can be built on the statistics of past years [17].

Taking into account the price on the example of germanium, space metallurgy is profitable in the future: the cost of 100 kg of germanium on Earth is $ 100,000.
The authors considered as an example the remelting of germanium. However, products can be any. Space containerless smelting technology is a highly technological and highly profitable factor in the industrialization of outer space in the interests of the earth's economy.

 

Sources of information.

1. Липский В. А. Получение и оптические свойства высокочистого изотопно обогащенного германия. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. – Нижний Новгород, 2021. – 118 с. - https://www.dissercat.com/content/poluchenie-i-opticheskie-svoistva-vysokochistogo-izotopno-obogashchennogo-germaniya
2. Hans-Jörg Fecht & Rainer K. Wunderlich. Fundamentals of Liquid Processing in Low Earth Orbit: From Thermophysical Properties to Microstructure Formation in Metallic Alloys / JOM volume 69, 2017 – Р. 1261–1268 - https://link.springer.com/article/10.1007/s11837-017-2417-4
3. Kundan R Avchare, Amit Tarwani, Divyanshu Jain, Umesh Saini, Rajesh Purohit. Space manufacturing Techniques: A Review // International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 4, Issue 4, April 2014. – P. 1-10.
4. Присяжный В. И., Прибылев Ю. Б., Левенко А. С., Паук О. Л. Перспективы воздушно-космической обороны современной Украины / Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони № 3 (21)/2014. – С. 102 – 106.
5. Левенко А. С., Паук О. Л., Присяжный В. И. Ракетно-космический комплекс. Техническое предложение // Механика воздушно- космических систем: Монография. – Днепропетровск: Середняк Т. К., 2014. - 64 с.
6. Kukushkin V. I. , Levenko A. S., Uruskyi O. S., Sabadosh L. Y. Aerospace Plane. The Time of Researches and Achievements / Translating from Russian into English V. V. Shepel. – Dnepropetrovsk: Dominanta Print, 2015. - 104 p.
7. Левенко А. С. Малоразмерный ракетный комплекс с возвращаемым орбитальным аппаратом. Техническое предложение // Механика воздушно-космических систем: Монография. – Д.: ООО с ИИ «Типография Украина», 2013. - 74 с.

8. Левенко О. С. Оборона в ракетно-космічних аспектах. – Д.: Домінанта Прінт, 2015. – 76 с.
9. Алексєєв Ю. С., Кукушкін В. І., Левенко О. С. Патент України на винахід UA 84479 від 27.10.2008. Спосіб польоту на навколоземну орбіту багаторазового повітряно-космічного апарата та багаторазовий повітряно-космічний апарат для здійснення способу.
11. Alexander Schmon, Dipl.-Ing. Density Determination of Liquid Metals by Means of Containerless Techniques // Doctoral thesis to achieve the university degree of Doktor der technischen Wissenschaften submitted to Graz University of Technology. Graz, February 2016. – 137 p.
12. Космические системы дистанционного зондирования в тепловом инфракрасном диапазоне - http://www.geogr.msu.ru/cafedra/karta/materials/heat_img/files/1/semochnye_sistemy_teplovogo_ik.htm
13. Yantar-4KS1 (Terilen, 11F694) - https://space.skyrocket.de/doc_sdat/yantar-4ks1.htm
14. Мухамедяров Р. Д., Терехов Я. А., Хисамов Р. Ш и др. Вертолетные видеотепловизорные комплексы оперативного экологического мониторинга / Оптический журнал, Т. 69, № 4, 2002. – С. 41-45.
15. Васильев Я. В., Боровлев Ю. А., Галашов Е. Н. Низкоградиентная технология роста сцинтилляционных оксидных кристаллов - http://www.niic.nsc.ru/attachments/article/2327/LTG_review.pdf
16. Varda Space Industries - https://varda.com.
17. Аношин К. Е., Наумов А. В. Германиевые окна и линзы для термографии - https://astrohn.ru/2017/10/23/germanium/

18. Peter Berkelman, Michael Dzadovsky. Extending the Motion Ranges of Magnetic Levitation for Haptic Interaction / University of Hawaii-Manoa, Department of Mechanical Engineering. Conference Paper - January 2009. DOI: 10.1109/WHC.2009.4810897 - https://www.researchgate.net/publication/221011837_Extending_the_Motion_Ranges_of_
Magnetic_Levitation_for_Haptic_Interaction

ЖРД GS-10