Cyhoeddwyd erthygl sy'n disgrifio canlyniadau'r astudiaeth yng nghylchgrawn Atata AstronaTica. Ers ym mis Rhagfyr 1972, dychwelodd criw y llong Apollo-17 i'r Ddaear, nid yw'r ddynoliaeth yn rhan o'r freuddwyd i ymweld â'r Lleuad eto. Yn 2017, lansiodd Llywodraeth yr Unol Daleithiau y rhaglen Artemis, pwrpas yr hwn yw hedfan y "fenyw gyntaf a'r dyn nesaf" ar Begwn De'r Lleuad erbyn 2024.
Yn rhaglen Artemis, bwriedir defnyddio llwyfan orbitol Lunar Lunar Lunar fel gorsaf ofod parhaol, o ble y bydd y modiwlau y gellir eu hailddefnyddio yn darparu gofodwyr i'r Lleuad. Gofynnodd gweithrediad y cysyniad newydd ar gyfer datblygu cynlluniau glanio gorau posibl ar wyneb y Lleuad. Heddiw, mae cwmnïau preifat ar gais NASA yn cynnal ymchwil i greu modiwlau glanio y gellir eu hailddefnyddio newydd, ond nid yw cynnydd a chanlyniadau'r astudiaethau a gynhaliwyd wedi cael eu hadrodd eto.
Myfyriwr Meistr Skolteha Kir Latyshev, myfyriwr graddedig Nikola Garzaniti, Athro Cyswllt Athro Alessandro a datblygodd yr Athro MIT Edward Crowley fodelau mathemategol i asesu'r cynlluniau glanio mwyaf addawol ar gyfer y rhaglen Artemis. Yn y rhaglen hanesyddol "Apollo", er enghraifft, defnyddiwyd modiwl lleuad o'r landin a'r camau i ffwrdd, a gyflwynodd ddau ofodwr i'r lleuad ac yn ôl i'r llong, gan adael y cam glanio ar y lleuad.
Aeth ymchwilwyr ymlaen o'r dybiaeth y bydd Llwyfan Porth Lunar yn cael ei lleoli ar linell Halo-linell syth orbit ger LaRange L2 Point - y orbit hwn heddiw yw lleoliad dewisol yr orsaf sy'n caniatáu i'r gofodwr lanio ar y polyn deheuol y Lleuad. Efelychodd gwyddonwyr yn amrywiad lle bydd y criw mewn pedwar gofodwr yn treulio tua saith diwrnod ar y lleuad, yn amrywio nifer y camau a math o danwydd. Dadansoddwyd cyfanswm o 39 o opsiynau ar gyfer system glanio person ar y lleuad yn y dyfodol. Gan gynnwys cymhariaeth o'r opsiynau mwyaf addawol yng nghost y prosiect
Defnyddiodd y tîm ddull integredig o asesu ffurfweddau amgen o fodiwlau glanio trwy ddadansoddi'r set o opsiynau gan ddefnyddio modelau sgrinio. Yn gyntaf, nododd arbenigwyr set sylfaenol o atebion pensaernïol, gan gynnwys nifer y camau a'r math o danwydd ar gyfer pob cam o'r modiwl glanio.
Crynhowyd y data a gafwyd ar ffurf modelau mathemategol, gyda chymorth y mae gwyddonwyr yn cynnal astudiaeth rifiadol gynhwysfawr o'r opsiynau ar gyfer adeiladu system, gan gyfuno amrywiol atebion pensaernïol. Yn y cam olaf, dadansoddwyd yr atebion a dderbyniwyd a dewisiadau dewisol a allai fod yn ddiddorol i'r rhai sy'n ymwneud â dylunio modiwlau glanio Lunar.
Dangosodd y dadansoddiad, ar gyfer y systemau tafladwy o'r modiwlau plannu Apollo, yr ateb mwyaf llwyddiannus o safbwynt cyfanswm màs y tanwydd, bydd màs sych y llong ofod a'r gwerth lansio yn bensaernïaeth dau gam . Fodd bynnag, ar gyfer llongau y gellir eu hailddefnyddio, y bwriedir eu defnyddio fel rhan o'r rhaglen Artemis, systemau un cam a thri cham yn dechrau cystadlu â dau gam yn gyflym.
O ystyried yr holl dybiaethau a wnaed yn yr erthygl, gellir dadlau bod yr arweinydd "diamod" ymhlith atebion ar gyfer teithiau Lunar tymor byr yn fodiwl sengl y gellir ei ailddefnyddio ar ocsigen hylif a hydrogen hylif (LOX / LH2). Fodd bynnag, mae'r awduron yn pwysleisio mai dim ond dadansoddiad rhagarweiniol yw hwn, lle nad yw ffactorau fel diogelwch y criw, y tebygolrwydd y bydd y genhadaeth, yn ogystal â risgiau rheoli prosiect yn cael eu hystyried. I gyfrif am y ffactorau hyn, bydd angen efelychu manylach ar gamau dilynol y rhaglen.
Kir Latyshev yn nodi, fel rhan o'r rhaglen Apollo, peirianwyr NASA cynnal dadansoddiad tebyg ac yn dewis y cyfluniad modiwl dau gam. Fodd bynnag, ar y pryd, adeiladwyd y rhaglen Lunar ar bensaernïaeth sylfaenol wahanol, lle nad oedd gorsaf orbitol Lunar, lle byddai modd gosod y modiwl Lunar yn yr egwyl rhwng teithiau hedfan. Mae hyn yn golygu bod yn rhaid i bob taith berfformio o'r ddaear gan ddefnyddio modiwlau lleuad tafladwy, hynny yw, gan greu cyfarpar newydd ar gyfer pob cenhadaeth. Yn ogystal, yn absenoldeb gorsaf orbitol Lunar, nid yw defnyddio system blannu tri cham, sy'n cael ei hystyried yn ein hamser, wedi bod yn bosibl.
"Yn yr astudiaeth, cawsom ganlyniad diddorol: Os byddwn yn ystyried dyfeisiau tafladwy, mae'n ymddangos mai hyd yn oed gyda'r orsaf orbitol, gallwch greu modiwl glanio dau gam (modiwl tebyg" Apollo ") gyda màs llai o'r cyfarpar a chostau tanwydd ac is, sydd fel arfer yn cydymffurfio â'r cysyniad, a fabwysiadwyd yn y rhaglen "Apollo". Ond mae'r defnydd o fodiwlau y gellir eu hailddefnyddio yn newid popeth.
Er bod dyfeisiau sengl a thri llwyfan yn dal i fod yn fwy na dau gam yn ôl eu màs, maent yn ein galluogi i ddefnyddio'r rhan fwyaf o'u masau (tua 70-100 y cant, ac nid 60, fel yn achos modiwlau dau gam), tra'n sicrhau Mae arbedion cost a dosbarthu yn costio dyfeisiau newydd fesul gorsaf orbital, sy'n arwain at leihau'r rhaglen Lunar yn ei chyfanrwydd, "meddai Latyshev.
Mae'n ychwanegu mai ffactor pwysig wrth ddylunio systemau gofod â chriw yw diogelwch y criw, ond mae ystyried y mater hwn yn mynd y tu hwnt i'r fframwaith ymchwil. "Mae diogelwch yn ffactor pwysig y mae'r dewis o gynllun glanio yn dibynnu arno. Gall defnyddio modiwlau amlaith ddarparu mwy o gyfleoedd i ddychwelyd yn ddiogel i'r criw i orsaf orbitol y lleuad rhag ofn y bydd argyfwng, sy'n fanteisiol gan fodiwl aml-gam o'n "arweinydd" - system un cam.
Yn wahanol i fodiwl un cam, mae system dau neu dri cham yn eich galluogi i ddefnyddio i ddychwelyd y criw i ffwrdd a modiwl glanio. Ar yr un pryd, disgwylir, oherwydd mwy o gymhlethdod, bydd systemau dwy a thri cham yn uwch na'r risg o fethiannau technegol o gymharu â systemau un cam.
Hynny yw, mae'r dewis yma eto'n amwys - mae gan bob cynllun ei fanteision a'i anfanteision, "yn ychwanegu Latyshev. Yn y dyfodol, mae gwyddonwyr yn bwriadu ehangu fframwaith eu gwaith a chynnal astudiaeth gynhwysfawr o bensaernïaeth systemig yr holl seilwaith ymchwil, sy'n rhan annatod o'r holl raglenni addawol ar gyfer teithiau gofod â chriw i'r Lleuad.
Ffynhonnell: Gwyddoniaeth noeth