Технологии и источники

Технологическая зрелость и библиография проекта Гелиос

TL;DR

  • Все 25 технологий имеют TRL 4+ (лаборатория или выше)
  • 18 технологий имеют TRL 7-9 (промышленная зрелость): эл. пуск, тёмные заводы, автономная добыча, WAAM, NaS, фольга, паруса, МНЛЗ, прокат, шлифовка, сервоприводы и др.
  • 2 технологии TRL 4-5 (саморепликация, криогенный Al кабель) — подсистемы доказаны, интеграция в процессе
  • Ни одна технология не является принципиально новой — все основаны на существующих физических принципах и промышленных процессах
  • Источники: США, Китай, Япония, Европа (ESA, UK, Нидерланды, Германия), Австралия, Корея, Индия, Россия

Сводная таблица технологий

# Технология TRL Текущий статус Ключевые референсы (география)
1 Саморепликация заводов 4-5 Подсистемы TRL 9 (FANUC, Tesla), интеграция — инженерная задача 🇯🇵 FANUC, 🇺🇸 Tesla, теория Von Neumann
2 Криогенный Al кабель (ГВт) 4-5 Физика NIST, сверхпроводящие аналоги TRL 5-6 🇨🇭 CERN LHC, 🇷🇺 ITER криогенные системы
3 In-situ кремниевые ячейки 5-6 Лаб. демонстрация (Blue Alchemist CDR 2025) 🇺🇸 Blue Origin, 🇪🇺 ESA/Maana Electric
4 Микроволновая передача 6-7 Демо из космоса (Caltech 2023) 🇺🇸 Caltech, 🇯🇵 NTT/MHI, 🇪🇺 ESA SOLARIS
5 MRE электролиз 6-7 Blue Origin полный цикл, NASA CDR 🇺🇸 NASA/Blue Origin, 🇮🇳 ISRO (planned)
6 Rectenna (СВЧ→ток) 6-7 85% КПД доказан 🇯🇵 NTT/MHI, 🇺🇸 NASA SPS, 🇪🇺 ESA
7 Электромагнитный пуск 7-8 EMALS серийно, маглев коммерческий 🇨🇳 China NUDT, 🇺🇸 EMALS, 🇯🇵 Chuo Shinkansen
8 WAAM 3D-печать 7-8 Промышленное производство 🇬🇧 WAAM3D, 🇦🇺 AML3D, 🇨🇳 BLT
9 Ультратонкая фольга 7-8 LightSail 2 в космосе (4.5 мкм) 🇨🇳 Chalco, 🇰🇷 SK Nexilis, 🇺🇸 Planetary Society
10 Солнечные паруса 7-8 Лётная демонстрация 🇯🇵 IKAROS, 🇺🇸 LightSail 2/NEA Scout
11 ИИ автономных роботов 7-8 Mars + серийные гуманоиды + L4 robotaxi 🇺🇸 Mars Perseverance, 🇺🇸 Waymo, 🇨🇳 Baidu Apollo, 🇦🇺 Rio Tinto
12 Электрохромика TiO₂ 7-8 Промышленное производство (smart glass) 🇺🇸 R&D smart glass, 🇯🇵 исследования, 🇨🇳 NorthGlass
13 Li-S батареи (космические) 7-8 ISS тест 2025, -60°C работа 🇺🇸 NASA/Lyten, 🇪🇺 ESA, 🇨🇳 CATL, 🇰🇷 Samsung SDI, 🇯🇵 Toyota
14 Автономная добыча 8-9 690+ грузовиков в работе 🇦🇺 Rio Tinto, 🇺🇸 Caterpillar, 🇨🇳 CHN Energy
15 Тёмные заводы 9 Промышленная эксплуатация 🇯🇵 FANUC, 🇨🇳 Xiaomi/Foxconn, 🇳🇱 Philips
16 NaS батареи 9 5 ГВт·ч развёрнуто 🇯🇵 NGK, 🇩🇪 HH2E, 🇺🇸 Duke Energy
17 МНЛЗ (непрерывная разливка) 9 Промышленный стандарт 🌍 SMS, Danieli, 🇨🇳 CITIC HIC
18 Индукционная печь 9 Промышленный стандарт 🇩🇪 Inductotherm, 🇮🇹 ABP, 🇨🇳 🇮🇳 Electrotherm
19 Прокатный стан 9 Промышленный стандарт 🇩🇪 SMS, 🇮🇹 Danieli, 🇨🇳 CITIC HIC
20 Абразивная шлифовка 9 Промышленный стандарт 🇩🇪 3M, 🇺🇸 Norton, 🇨🇳 Saint-Gobain
20a Корундовые круги Al₂O₃ 9 Промышленный стандарт 🇩🇪 3M, 🇺🇸 Norton, 🇨🇳 CRATEX
21 MOSFET высоковольтные 9 Промышленный стандарт 🇺🇸 Wolfspeed, 🇯🇵 Rohm, 🇩🇪 Infineon, 🇨🇳 StarPower
22 Конденсаторные батареи 9 Промышленный стандарт 🇯🇵 Nichicon, 🇺🇸 Cornell Dubilier, 🇨🇳 Yageo
23 ПЛК контроллеры 9 Промышленный стандарт 🇩🇪 Siemens, 🇺🇸 Allen-Bradley, 🇨🇳 Inovance
24 Сталь Fe-6%Mn 9 Промышленный стандарт 🇰🇷 POSCO, 🇨🇳 Baosteel, ArcelorMittal
25 Интегрированные сервоприводы 9 Автоматизированное серийное пр-во 🇨🇳 EYOU (100K/год), 🇨🇳 Leaderdrive, 🇯🇵 Harmonic Drive, 🇩🇪 Nabtesco

Шкала TRL: 1-3 = исследование, 4-5 = лаборатория, 6-7 = демонстрация, 8-9 = эксплуатация

Технологии TRL 7-9 (промышленная зрелость)

Тёмные заводы (Lights-off Manufacturing)

Применение в проекте: Заводы Ф-З и Ф-Р работают без людей 24/7 на Меркурии.

Существующие реализации:

Компания Страна Год Масштаб
FANUC 🇯🇵 Япония 2001 Роботы строят роботов, 50 шт/сутки, 30 дней без людей (Oshino Complex)
Xiaomi Smart Factory 🇨🇳 Китай 2024 Beijing Changping: 860k ft², 10M телефонов/год, Xiaomi HyperIMP AI-платформа
Foxconn 🇨🇳 Китай 2016+ 60 000 роботов заменили рабочих в Куньшане
BYD + Saudi Aramco 🇨🇳🇸🇦 Китай/С. Аравия 2025 Совместный проект dark factory для EV
Philips 🇳🇱 Нидерланды — 128 роботов, 9 контролёров
Полупроводниковые fabs 🌍 Глобально — 300mm wafer — полная автоматизация (TSMC, Samsung, Intel)

Рынок dark factories: $119 млрд (2024), CAGR 8.7%. К 2025 в Китае 1M+ промышленных роботов.

Вывод: Заводы Гелиоса проще, чем полупроводниковые fabs — металлургия, не нанотехнологии. Полная автоматизация доказана.

Автономная добыча

Применение в проекте: Роботы Крот-М добывают 600 т реголита/день без операторов.

Существующие реализации:

Компания Локация Масштаб
Rio Tinto 🇦🇺 Pilbara, Австралия 305 AHS (июль 2025), 4.8 млрд тонн перевезено
Rio Tinto Gudai-Darri 🇦🇺 Австралия Грузовики + водовозы + роботизированная лаборатория + солнечная ферма
Caterpillar 🌍 Глобально 690 автономных грузовиков (2024), цель 2000+ к 2030
CHN Energy 🇨🇳 Китай 509 грузовиков — крупнейший автономный парк в мире
Caterpillar + NASA 🇺🇸 США Совместная разработка для лунной добычи
SUEK + Zyfra 🇷🇺 Россия Автономные БелАЗ 130 т, 5G на карьере, +30% производительность

Вывод: Автономная добыча — зрелая технология. Caterpillar + NASA уже работают над лунным применением. Меркурианские Кроты-М — следующий шаг.

NaS батареи

Применение в проекте: Энергосистема роботов Gen-2 на Меркурии.

Существующие реализации:

Проект Страна Мощность Год
NGK глобально 🇯🇵 Япония 5 ГВт·ч, 250+ проектов с 2003
Toho Gas 🇯🇵 Япония 11.4 МВт / 69.6 МВт·ч 2024
HH2E 🇩🇪 Германия 230+ МВт·ч (зелёный H₂) 2024
Duke Energy 🇺🇸 США Пилотный проект 2025

Характеристики: Рабочая температура 300-350°C, 7300 циклов, 20 лет ресурс, <1% деградации/год.

Идеальность для Меркурия: NaS работает при 300-350°C. На полюсе Меркурия (терминаторная зона) амбиент +50…+150°C — вакуумная изоляция и встроенный подогреватель (~50 Вт) легко поддерживают рабочую температуру. Энергозатраты ниже, чем у земных аналогов (-20°C). При разряде NaS саморазогревается (экзотермическая реакция).

Li-S батареи (Lithium-Sulfur)

Применение в проекте: Батареи роботов Gen-1 (с Земли) для работы при экстремальных температурах (-60°C…+60°C).

Преимущества перед Li-Ion:

Параметр Li-Ion Li-S
Уд. энергия 150-250 Wh/kg 400-500 Wh/kg
Темп. диапазон -20°C…+60°C -60°C…+60°C
Сохранение ёмкости при -40°C 50-60% 85%
Масса (при равной ёмкости) 100% 60%
Циклы 1000-2000 350-500

Глобальные разработки (2025-2026):

Страна Организация Достижения Источник
🇺🇸 США NASA/Lyten ISS тест 2025, работа -60°C, на 40% легче Li-ion NASA Li-S Research, Lyten ISS
🇪🇺 Европа ESA 306 Wh/kg достигнуто ESA Li-S
🇨🇳 Китай CATL 500 Wh/kg, 5 GWh линия в Хэфэй (2025) CATL Solid-State
🇨🇳 Китай BYD 400 Wh/kg, $70/kWh к 2027 BYD Solid-State
🇰🇷 Корея Samsung SDI 900 Wh/L, 20 лет ресурс Samsung SDI
🇯🇵 Япония Toyota 450-500 Wh/kg, 1000+ патентов Toyota Solid-State
🇮🇳 Индия ISRO/BHEL Космические Li-ion, R&D Li-S BHEL
🇷🇺 Россия Росатом/Рэнера 36 млн ячеек/год (2025-2026), твердотельные к 2030 Росатом Gigafactory

Вывод: Li-S — идеальная технология для роботов Gen-1 (экстремальные температуры), а NaS — для Gen-2 (местное производство на Меркурии).

WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing)

Применение в проекте: Производство рам роботов, деталей заводов, элементов масс-драйвера.

Существующие реализации:

Компания Страна Технология Применение
WAAM3D 🇬🇧 UK Промышленная WAAM Крупногабаритные Al/Ti детали
AML3D 🇦🇺 Австралия WAM® — без камеры Первая DNV-сертификация, судостроение
RAMLAB 🇳🇱 Нидерланды WAAM для судов Пропеллеры, корпуса
Lincoln Electric + MX3D 🇺🇸🇳🇱 США/Нидерланды Multi-wire WAAM Мосты, конструкции
BLT (Bright Laser Technologies) 🇨🇳 Китай Metal AM (WAAM/SLM) Авиакосмос, лидер рынка Китая

Характеристики: 1-10 кг/час осаждения, алюминий/сталь/титан, без вакуумной камеры (важно для Меркурия — работа в вакууме даже лучше!).

Вывод: WAAM в вакууме Меркурия = идеальные условия (нет окисления). Технология зрелая и промышленная.

Электромагнитный пуск (масс-драйвер)

Применение в проекте: Запуск зеркал с поверхности Меркурия на 5 км/с.

Ключевые демонстрации:

Проект Скорость Деталь
China NUDT (Dec 2025) 700 км/ч за 2 сек 400 м трек, тонна-класс, официальный релиз
EMALS (ВМС США) 23 000+ пусков Серийная катапульта, боевое развёртывание 2023-24
Fujian (ВМС Китая) — Собственная EMALS
NASA Mass Driver (1977) Концепт Исходная идея Gerard O’Neill

Цитата профессора Ли Цзе (NUDT): “Going forward, we will focus on frontier fields such as high-speed maglev transport in pipelines, aerospace boost launches and experimental testing.”

Масштабирование для проекта: NUDT достиг 700 км/ч (194 м/с) на 400 м. Проекту нужно 5000 м/с на 3 км. Физика та же — нужно масштабирование энергосистемы и длины трека. Линейный двигатель — это индукционная машина, принцип одинаков на любой скорости.

Вывод: EMALS серийно производится для авианосцев, маглев коммерчески эксплуатируется в Китае и Японии. Масштабирование до 5 км/с — инженерная задача, не научная.

Ультратонкая алюминиевая фольга

Применение в проекте: Зеркала Роя — 4 мкм алюминиевая фольга, 110 кг на зеркало.

Промышленные прецеденты:

Проект/Продукт Толщина Статус
LightSail 2 (Planetary Society) 4.5 мкм Летал в космосе (2019)
NEA Scout (NASA) 2.5 мкм 86 м² парус, запуск 2022
Chalco (Китай) 6-8 мкм Промышленное производство
Li-ion battery R&D 4-6 мкм Al R&D для батарей (2025)
SK Nexilis (Малайзия) Ultra-thin 30 000 т/год (новый завод 2024)

Вывод: LightSail 2 доказал работоспособность 4.5 мкм фольги в космосе. NEA Scout использовал ещё более тонкую — 2.5 мкм. Это уже не R&D, а лётная технология.

Солнечные паруса

Применение в проекте: Управление ориентацией зеркал Роя (давление света).

Лётные демонстрации:

Проект Страна Статус
IKAROS 🇯🇵 Япония 2010, 196 м², 7.5 мкм, пролёт Венеры, +400 м/с delta-v
LightSail 2 🇺🇸 США 2019, орбитальный манёвр подтверждён
NEA Scout 🇺🇸 США 2022, 86 м² парус

Вывод: Солнечные паруса — зрелая космическая технология с многократной лётной демонстрацией.

Интегрированные сервоприводы (суставы роботов)

Применение в проекте: Кентавр-М (12 актуаторов на робот), 6-осевые манипуляторы WAAM-ячеек, все точные движения на сборочных линиях.

Существующие производства:

Компания Страна Мощность Продукт
EYOU Robot Technology 🇨🇳 Китай 100 000 суставов/год (авт. линия с 01.2026) Серво-модули для гуманоидов
Leaderdrive 🇨🇳 Китай Серийное пр-во Гармонические редукторы
Harmonic Drive 🇯🇵 Япония Промышленный стандарт Волновые редукторы
Nabtesco 🇯🇵 Япония Промышленный стандарт Циклоидные редукторы
Источник Факт Год
EYOU — Yicai Global Первая авт. линия по суставам гуманоидов, 100K/год, Шанхай (Zhangjiang) 2026
EYOU → AgiBot Назначенный поставщик серии A2 с октября 2024 2024
TrendForce CAGR рынка гуманоидов 154% (2024-2027), суставы = ~50% себестоимости 2024

Вывод: Массовое автоматизированное производство сервоприводов — TRL 9. Для Меркурия используются адаптированные типы приводов: циклоидные (Nabtesco-тип, 100% местное производство) для силовых применений (колёса), direct-drive (NdFeB, импорт магнитов) для точных суставов, тросовые для запястий. MoS₂ журнальные втулки вместо стандартных подшипников, NaK гидравлика с металлическими уплотнениями O-FLEX. Подробнее: Актуаторы и гидравлика.

Технологии TRL 6-7 (демонстрация)

MRE (Molten Regolith Electrolysis)

Применение в проекте: Основной процесс получения Al, Fe, Si из реголита Меркурия.

Текущий статус (2024-2025):

Организация Достижение Источник
NASA KSC CDR пройден, тестирование в ASSIST Chamber NASA GCD FY24
NASA System Model System Modeling of a Lunar MRE Plant Nov 2024 Technical Report
Lunar Resources 25 кг реголита за 36 ч, O₂ измерен NASA ISRU Progress 2025
Blue Origin MRE + очистка Fe/Si/Al + солнечные ячейки, Si чистота >99.999% Blue Alchemist CDR 2025
Sierra Space Карботермальная экстракция O₂ в термовакууме JSC Sept 2024
NASA System Model ~1 т установка → 10 т O₂/год Nov 2024

TRL: “Both Carbothermal Reduction and Molten Regolith Electrolysis have demonstrated operation under simulated lunar environmental conditions to TRL 5/6.” — NASA ISRU Progress Review 2025

Уточнение: Оценка NASA TRL 5/6 охватывает MRE как категорию, включая ранние проекты (Lunar Resources — TRL 4→5). Blue Origin прошёл CDR в сентябре 2025 — по стандартам NASA, CDR соответствует ≥TRL 6. Сводная таблица отражает уровень наиболее зрелой реализации.

Принцип: Реголит расплавляется при ~1600°C, электрический ток разделяет оксиды на кислород (анод) и металлы (катод): Fe, Si, Al, Ti. Не требует ни реагентов, ни добавок с Земли.

Микроволновая передача энергии

Применение в проекте: Передача энергии с LSP-станций на Луне на rectenna на Земле.

Ключевые демонстрации:

Проект Достижение Год
Caltech SSPP/MAPLE Wireless Power Transfer in Space (arXiv:2402.10839) Feb 2024 Paper
NTT + MHI (Япония) 152W на 1 км (мировой рекорд наземный) —
Northrop Grumman SSPIDR Подготовка к орбитальному тесту (AFRL) 2025
JAXA SPS Программа орбитальных СЭС 2025+
ESA SOLARIS Исследование SBSP 2024+
Virtus Solis Коммерческая станция 2026
Китай OMEGA Мегаваттная станция 2028

КПД rectenna: 85-90% (доказано лабораторно, рекорд 90.6% при 2.45 ГГц). NASA подтверждает >85% RF-to-DC. Микроволны 2.45 ГГц проходят через облака с потерями <5%.

Автономный ИИ для роботов

Применение в проекте: Полностью автономная работа роботов Крот-М, Краб, Кентавр при задержке связи 8-20 минут.

Ключевые демонстрации:

Проект Достижение Источник
Mars Perseverance 90% из 32.1 км автономно, задержка 4-24 мин NASA JPL
Perseverance AutoNav Рекорд: 411.7 м/день, 699.9 м без ручного контроля Science Robotics
Waymo 100+ млн автономных миль, SAE Level 4 Waymo
Waymo 450K+ поездок/неделю в 5 городах Wikipedia
Rio Tinto 305 грузовиков, 8.9M часов автономной работы См. выше
Baidu Apollo L4 robotaxi в 10+ городах, 100M+ км автономных поездок Baidu
UBTECH Walker S2 Серийное пр-во гуманоидов (500 ед. 2025), автономная смена батарей 24/7 UBTECH
AgiBot 1000 гуманоидов с WorkGPT (embodied AI), цель 5000 в 2025 AgiBot

Ключевое уточнение: Добыча реголита — ПРОЩЕ, чем городское вождение или навигация на Марсе:

  • Нет пешеходов, перекрёстков, динамических препятствий
  • Нет атмосферы, пыльных бурь (в отличие от Марса)
  • Предсказуемая среда: карьер с известным рельефом
  • Rio Tinto уже добывает 24/7 автономно

Вывод: Perseverance демонстрирует автономию с задержкой 4-24 мин на другой планете — это TRL 7-8. Waymo Level 4 в 5 городах — TRL 8-9. Задача для Меркурия проще обеих. TRL 7-8 с учётом Baidu Apollo L4, UBTECH и AgiBot.

Электрохромика TiO₂

Применение в проекте: Управление отражательной способностью зеркал Роя для коррекции ориентации давлением света.

Текущий статус:

Организация Достижение Год
Лаборатории (США, Япония) TiO₂-WO₃ электрохромные устройства 2024
Smart glass R&D Твердотельные устройства, низкое напряжение 2024-2025
Sol-gel исследования TiO₂-NiO плёнки с электрохромными свойствами 2024
NorthGlass / Beijing Glass Group (Китай) Промышленное производство электрохромного стекла 2024-2025

Принцип: При подаче напряжения (~1-3В) плёнка TiO₂ меняет оптические свойства за счёт интеркаляции ионов Li⁺. Это позволяет переключать участки зеркала между отражающим и поглощающим состоянием, создавая асимметричное давление света для коррекции ориентации.

Преимущества для космоса: Твердотельная технология, без жидкостей, низкое энергопотребление, высокая радиационная стойкость.

Технологии TRL 4-5 (открытые вопросы)

WarningЭти технологии требуют дополнительной проработки

Ниже перечислены технологии, которые не имеют прямого промышленного прецедента. Для каждой указаны ближайшие аналоги и план валидации.

Саморепликация заводов

Требуется: Завод производит компоненты для строительства нового завода.

Ближайшие аналоги: - FANUC: роботы строят роботов (50 шт/сутки, 30 дней без людей) - Полупроводниковые fabs производят литографическое оборудование для новых fabs - Tesla Gigafactory: содержит оборудование для производства оборудования

Ключевое уточнение: Это НЕ репликация в смысле Von Neumann. Это серийное автоматизированное строительство стандартных модулей. Купол, печи, прокатный стан — всё это стандартное металлургическое оборудование.

Критический вопрос: Какой % оборудования завода производим на месте? Ответ: ~99.95% по массе. «Витамины» (чипы, датчики, иридий) — <0.05%.

Обоснование TRL 4-5: Все подсистемы (тёмные заводы, шлифовка, WAAM, индукционные печи, роботы) имеют TRL 9. В 2025-2026 промышленность переходит к agentic autonomy — заводы как единые интегрированные системы (Xiaomi: 100% автоматизация, FANUC: 6000+ роботов/мес без людей). Задача саморепликации — интеграция доказанных подсистем в один цикл, а не создание новых технологий.

Координация роя 1.1 млрд зеркал

Требуется: 1.1 млрд зеркал на гелиоцентрической орбите наводятся на LSP-станции.

Решение: Архитектура Мать-Дети — кластерное оптическое управление.

Иерархия управления

Уровень Элемент Количество Электроника TRL
Кластер Мать-зеркало 1.1 млн Полный чип (50 г) 7-8
Ведомые Дети-зеркала 1.1 млрд Простой декодер (2 г) 6-7

Мать-зеркала (TRL 7-8)

Функции: Star tracker + процессор + лазерный передатчик + радио.

Аналоги: - Starlink: 6000+ спутников, автономная коррекция орбиты - GPS: 31 спутник с прецизионной орбитой - China Laser ISL: 400 Gbps оптическая связь между спутниками (2024-2025)

Дети-зеркала (TRL 6-7)

Функции: Фотодиод + простой декодер → команды электрохромике.

Принцип: Мать модулирует лазерный луч (аналог ИК-пульта ТВ). Дети декодируют импульсы в команды ориентации.

Аналоги: - IKAROS (2010): электрохромное управление солнечным парусом - Leader-follower formation: оптическая навигация спутников - ИК-пульты ТВ: ~5 транзисторов для декодирования

Перспектива местного производства: С фазы 2 (годы 10+) приёмники производятся на Меркурии: - Фотодиоды: Blue Alchemist (TRL 5-6) - LC-контуры: алюминий + керамика Al₂O₃ (местные материалы)

Статус: Инженерная задача масштабирования. Все компоненты имеют промышленные прецеденты.

In-situ кремниевые ячейки

Требуется: Производство солнечных ячеек из реголитного кремния на Меркурии.

Ключевой референс: Blue Origin Blue Alchemist — полный цикл от реголита до солнечных ячеек:

  1. MRE (Molten Regolith Electrolysis) — электролиз расплавленного реголита при ~1600°C
  2. Последовательное извлечение Fe → Si → Al без токсичных химикатов (только электричество)
  3. Изготовление солнечных ячеек + защитное стекло из побочных продуктов

Статус: демонстрация полного цикла на симуланте 2023, CDR пройден сентябрь 2025, демонстрация в симулированных лунных условиях запланирована на 2026 (грант NASA $35M).

Второй референс: Maana Electric (Люксембург/ESA) — проекты TERRABOX (наземный стенд) и SOURCE (лунный демонстратор). Первая полностью ISRU солнечная панель из 99% местного сырья (2024). Участник ESA Space Resource Challenge 2025.

Почему низкая чистота кремния — не проблема:

На Земле солнечный поток ~1.4 кВт/м², поэтому нужен КПД ≥20%, а для этого — кремний чистотой 99.9999% (six nines). На орбите Меркурия поток ~10 кВт/м² (в 7.6× больше), и достаточно КПД 10-15%. Такой КПД обеспечивает кремний чистотой 99.99% (four nines) — на два порядка менее строгое требование, значительно упрощающее производство.

Зонная плавка в вакууме: Метод очистки, при котором расплавленная зона медленно проходит вдоль кремниевого слитка, вытесняя примеси к краям. На Земле требует вакуумных камер — на Меркурии вакуум бесплатный (поверхностное давление ~10⁻¹⁵ атм).

Криогенный алюминиевый кабель (ГВт)

Требуется: Передача ГВт мощности через Al кабели при -180°C.

Физика: При -180°C проводимость Al возрастает в 10-100× (зависит от чистоты). Это не гипотеза — это табличные данные NIST.

Аналоги: - LHC (CERN): километры кабелей при 1.9K (NbTi) - HL-LHC: MgB₂ кабели 100м, 120 кА при 25K - Высокотемпературные сверхпроводники: коммерческие кабели при -196°C (жидкий N₂)

Уточнение: На ночной стороне Меркурия температура -180°C — кабели охлаждаются бесплатно.

Обоснование TRL 4-5: Сверхпроводящие кабели (более сложная технология) уже на TRL 5-6: SuperNode демонстрация 500 МВт при 50 кВ (2025), проект SCARLET (ЕС) — цель 1 ГВт. Криорезистивный алюминий принципиально проще: не требует сверхпроводников, стандартный материал. На Меркурии устраняется основная сложность — криогенная инфраструктура охлаждения.

Справочная библиография

Планетные данные

Источник URL Страна Использование
NASA Mercury Fact Sheet nssdc.gsfc.nasa.gov 🇺🇸 США Параметры Меркурия
ESA BepiColombo esa.int/BepiColombo 🇪🇺 Европа Состав поверхности Меркурия (2025+)
MESSENGER (NASA) messenger.jhuapl.edu 🇺🇸 США Данные о реголите Меркурия
ISRO Chandrayaan-3 isro.gov.in 🇮🇳 Индия Первая посадка на южный полюс Луны (2023)
JAXA SLIM jaxa.jp 🇯🇵 Япония Точная посадка на Луну (2024)
KARI Danuri kari.re.kr 🇰🇷 Корея Лунный орбитер (2022)
NASA Mars Fact Sheet nssdc.gsfc.nasa.gov 🇺🇸 США Параметры Марса
NASA Sun Fact Sheet nssdc.gsfc.nasa.gov 🇺🇸 США Солнечная постоянная
Atomic Rockets projectrho.com 🇺🇸 США Delta-v, орбитальная механика

Исторические данные по лунному реголиту:

Программа Страна Год Данные
Apollo 11-17 🇺🇸 США 1969-1972 382 кг образцов реголита
Луна-16, -20, -24 🇷🇺 СССР 1970-1976 Автоматический возврат образцов
Chang’e-5 🇨🇳 Китай 2020 1.7 кг образцов
Chang’e-6 🇨🇳 Китай 2024 Образцы с обратной стороны Луны

Оптика и материалы

Тема Источник Страна
Отражательность алюминия PVEducation 🇺🇸 США
Покрытия MgF₂ HAL Science 🇫🇷 Франция
Передача энергии СВЧ ScienceDirect 🇳🇱 Нидерланды (Elsevier)
Атмосферные потери AFIT Scholar 🇺🇸 США

Полупроводники и микроэлектроника

Тема Источник Страна
Мировое производство пластин SEMI 🌍 Глобально
Стоимость fab SemiWiki 🇺🇸 США
Samsung Fabs samsung.com/semiconductor 🇰🇷 Корея
TSMC tsmc.com 🇹🇼 Тайвань

Европейские полупроводниковые проекты: - ASML (Нидерланды) — литографическое оборудование - Infineon (Германия) — производство микросхем - STMicroelectronics (Франция/Италия) — полупроводники

Металлургия и материалы

Компания Страна Продукция Релевантность
РУСАЛ 🇷🇺 Россия Алюминий 2-й производитель в мире (вне Китая)
Chalco 🇨🇳 Китай Алюминий, фольга 65% мирового производства фольги
Норникель 🇷🇺 Россия Никель, палладий Крупнейший в мире
Tata Steel 🇮🇳 Индия Сталь 10-й в мире (2023)
POSCO 🇰🇷 Корея Сталь 6-й в мире
ArcelorMittal 🇱🇺🇪🇺 Люксембург Сталь Крупнейший в мире
Baosteel 🇨🇳 Китай Сталь 2-й в мире
JSW Steel 🇮🇳 Индия Сталь Крупнейший в Индии

Технологии обработки материалов:

Технология Источник Страна
Зонная плавка кремния Wacker Chemie 🇩🇪 Германия
Электролиз алюминия Rusal технологии 🇷🇺 Россия
Прокатка фольги Novelis 🇺🇸 США (Hindalco/Индия)
Магниевые сплавы Magontec 🇦🇺 Австралия

Экономические данные

Стоимость запусков

Источник URL Страна
Space launch market competition Wikipedia 🌍 Глобально
China-in-Space china-in-space.com 🇨🇳 Китай
NextSpaceflight nextspaceflight.com 🌍 Глобально
SpaceTechAsia spacetechasia.com 🇰🇷🇯🇵🇨🇳 Азия

Робототехника

Источник URL Страна
StandardBots (цены) standardbots.com 🇺🇸 США
Boston Dynamics Spot VentureBeat 🇺🇸 США (владелец: 🇰🇷 Hyundai)

Дополнительные источники: - ABB Robotics (Швеция/Швейцария) - KUKA (Германия) - FANUC (Япония) - Yaskawa (Япония) - Siasun Robotics (Китай — крупнейший производитель промышленных роботов в КНР)

Энергетика

Источник URL Использование Страна
IEA World Energy Outlook iea.org Мировое потребление энергии (~20 ТВт) 🇫🇷 Франция (МЭА)

Космические агентства и программы (расширенный список)

Агентство Страна Релевантные программы
NASA 🇺🇸 США ISRU (In-Situ Resource Utilization), Artemis, Mars missions
ESA 🇪🇺 Европа SOLARIS (space solar power), ISRU исследования, ExoMars
JAXA 🇯🇵 Япония IKAROS (солнечный парус), Hayabusa2 (астероидная добыча)
CNSA 🇨🇳 Китай Лунная программа Chang’e, OMEGA (space solar power)
ISRO 🇮🇳 Индия Chandrayaan (Луна), Mangalyaan (Марс), планы ISRU
Роскосмос 🇷🇺 Россия Лунная программа, криогенные системы
KARI 🇰🇷 Корея Лунная программа, спутники

Электроника: международные цены (2026)

LiDAR сенсоры

Продукт Страна Цена Масса $/кг Источник
Livox Mid-360 🇨🇳 Китай $599 265г $2,260/кг Livox
Velodyne VLP-16 🇺🇸 США $4,000 830г $4,800/кг GeoWeekNews
Ouster OS1-128 🇺🇸 США $18,000 482г $37,000/кг Ouster

Вывод: Китайский LiDAR (Livox) в 2 раза дешевле американского (Velodyne).

Промышленные роботы

Производитель Страна Цена Источник
SIASUN, ESTUN 🇨🇳 Китай 20-35% дешевле западных TAdviser, Made-in-China
Boston Dynamics Spot 🇺🇸 США $74.5K / 32.7кг = $2,280/кг IEEE Spectrum
Promobot 🇷🇺 Россия <$30K сервисный робот Promobot, RealnoevRemya
Tata/Mahindra 🇮🇳 Индия рынок +8.8% CAGR IMARC

Силовая электроника (IGBT/MOSFET)

Производитель Страна Специализация Источник
Infineon 🇩🇪 Германия IGBT модули Infineon
Semikron Danfoss 🇩🇪 Германия Power модули Semikron
SemiHow 🇰🇷 Корея Samsung партнёр SemiHow
StarPower 🇨🇳 Китай IGBT/MOSFET Промышленный стандарт

Редкие материалы

Материал Цена 2026 Источник
Iridium $150-250K/кг Strategic Metals, 🇧🇪 Umicore
Rad-hard FPGA $5-15K/кг 🇺🇸 NASA NEPAG

Терраформирование Марса (для справки)

Тема Источник Релевантность
Магнитный щит L1 NASA Planetary Science Division, 2017 Энергобаланс роя может поддерживать
Потеря атмосферы Марса MAVEN mission data Расчёты энергии
Запасы CO₂ и воды Mars Reconnaissance Orbiter Ресурсная база

См. также

Примечания

  1. Все цены указаны в USD 2026
  2. Для исторических данных применена поправка на инфляцию
  3. Где возможно, использованы официальные источники (NASA, ESA, JAXA, CNSA, ISRO, Роскосмос)
  4. Для коммерческих данных — публичные отчёты компаний
  5. Географическое разнообразие источников: 🇺🇸 США, 🇨🇳 Китай, 🇯🇵 Япония, 🇪🇺 Европа, 🇦🇺 Австралия, 🇰🇷 Корея, 🇮🇳 Индия, 🇷🇺 Россия