Artikolo priskribanta la rezultojn de la studo estis publikigita en la ACTA Astronautica-revuo. Ekde en decembro 1972, la ŝipanaro de la ŝipo Apollo-17 revenis al la Tero, la homaro ne partoprenas la sonĝon por viziti la lunon denove. En 2017, la usona registaro lanĉis la programon Artemis, kies celo estas la flugo de la "unua virino kaj la sekva viro" sur la Suda Poluso de la Luno antaŭ 2024.
En Artemis-programo, oni planas uzi la lunan orbitan platformon de la Lunar Gateway kiel permanenta kosma stacio, de kie la reuzeblaj moduloj liveros astronaŭtojn al la luno. La efektivigo de la nova koncepto petis la disvolviĝon de novaj optimumaj alteriĝaj skemoj sur la surfaco de la luno. Hodiaŭ, privataj kompanioj pri peto de NASA, esploras por krei novajn reuzeblajn alteriĝajn modulojn, sed la progreso kaj rezultoj de la kondukitaj studoj ankoraŭ ne estis raportitaj.
Magistra Studento Skoto Kir Ladyshev, diplomiĝinto Studento Nikola Garzaniti, asociita profesoro Alessandro Garcar kaj Profesoro MIT Edward Crowley disvolvis matematikajn modelojn por taksi la plej promesplenajn lanĉajn skemojn por la programo Artemis. En la historia programo "Apollo", ekzemple, luna modulo estis uzata de la surteriĝo kaj ekflugo, kiu transdonis du astronaŭtojn al la luno kaj reen al la ŝipo, lasante la alteriĝan paŝon sur la lunon.
Esploristoj ekiris de la supozo, ke la Luna Gateway-platformo troviĝos sur preskaŭ rekta linio Halo-orbito proksime al Lagrange L2-punkto - ĉi tiu orbito hodiaŭ estas la preferata loko de la stacio, kiu permesas al la astronaŭto surteriĝo sur la suda poluso de la Luno. Sciencistoj simulis varianton, en kiu la skipo en kvar astronaŭtoj pasos ĉirkaŭ sep tagojn sur la luno, varias la nombron da paŝoj kaj brulaĵo. Entute, 39 ebloj por la estonta sistemo de alteriĝo de persono sur la luno estis analizitaj. Inkluzive de komparo de la plej promesplenaj opcioj en la projekta kosto
La teamo uzis integran aliron al la pritaksado de alternativaj agordoj de alteriĝaj moduloj analizante la aron de opcioj uzantaj ekzamenajn modelojn. Unue, spertuloj identigis bazan aron de arkitekturaj solvoj, inkluzive la nombron da paŝoj kaj brulaĵo por ĉiu stadio de la alteriĝa modulo.
La datumoj akiritaj estis resumitaj en la formo de matematikaj modeloj, kun la helpo, ke sciencistoj faris ampleksan ciferecan studon de la opcioj por konstrui sistemon, kombinante diversajn arkitekturajn solvojn. Ĉe la fina stadio, la ricevitaj solvoj estis analizitaj kaj preferataj opcioj, kiuj povus esti interesaj al tiuj implikitaj en la dezajno de lunaj alteriĝaj moduloj.
La analizo montris, ke por la forĵeteblaj sistemoj de la speco de plantaj moduloj Apollo, la plej sukcesa solvo de la vidpunkto de la tuta maso de la brulaĵo, la seka maso de la kosmoŝipo kaj la lanĉa valoro estos du-etaĝa arkitekturo . Tamen, por reuzeblaj ŝipoj, kiuj estas planitaj por esti uzataj kiel parto de la programo Artemis, unu-etapo kaj tri-etapaj sistemoj rapide komencas konkurenci kun du-etapo.
Donita ĉiuj supozoj faritaj en la artikolo, oni povas argumenti, ke la "senkondiĉa" ĉefo inter solvoj por mallongdaŭraj lunaj misioj estas reuzebla unu-etapo-modulo sur likva oksigeno kaj likva hidrogeno (LOX / LH2). Tamen, la aŭtoroj emfazas, ke ĉi tio estas nur prepara analizo, en kiu faktoroj kiel la sekureco de la ŝipanaro, la verŝajneco de la misio, kaj ankaŭ la riskoj de projekta administrado ne konsideras. Por klarigi ĉi tiujn faktorojn, pli detala simulado estos bezonata ĉe la postaj stadioj de la programo.
Kir Ladyshev notas, ke kiel parto de la programo Apollo, NASA-inĝenieroj faris similan analizon kaj elektis la agordon de du-etapo-modulo. Tamen, en tiu tempo, la Luna programo estis konstruita sur fundamente malsama arkitekturo, en kiu ne estis luna orbita stacidomo, kie eblus meti la lunan modulon en la intervalo inter flugoj. Ĉi tio signifas, ke ĉiuj flugoj devis agi de la grundo per forĵeteblaj lunaj moduloj, tio estas, kreante novan aparaton por ĉiu misio. Krome, en la foresto de luna orbita stacio, la uzo de tri-paŝa plantado sistemo, kiu estas konsiderata en nia tempo, ne estis ebla.
"En la studo, ni ricevis interesan rezulton: se ni konsideras forĵeteblajn aparatojn, ĝi rezultas, ke eĉ kun la orbita stacio, vi povas krei du-paŝan alteriĝan modulon (simila modulo" apollo ") kun pli malgranda maso de la aparato kaj brulaĵo kaj pli malaltaj kostoj, kiuj ĝenerale plenumas la koncepton, adoptitan en la programo "Apollo". Sed la uzo de reuzeblaj moduloj ŝanĝas ĉion.
Kvankam ununuraj kaj tri-stadiaj aparatoj ankoraŭ superas du-etapon per sia maso, ili permesas al ni plurfoje uzi la plej multajn masojn (ĉirkaŭ 70-100 procentojn, kaj ne 60, kiel en la kazo de du-stadiaj moduloj), kvankam certigante Kosto ŝparado kaj livero kostas novajn aparatojn por orbita stacio, kiu kondukas al la redukto de la luna programo kiel tuto, "diras Laĉevo.
I aldonas, ke grava faktoro en la dezajno de tripulataj spacaj sistemoj estas la sekureco de la skipo, sed la konsidero de ĉi tiu temo preterpasas la esploran kadron. "Sekureco estas grava faktoro, sur kiu dependas la elekto de alteriĝa skemo. La uzo de mult-moduloj povas provizi pli da ŝancoj por sekura reveno de la ŝipanaro al la luna orbita stacio en kazo de krizo, kiu estas avantaĝa distingita per multi-etapo-modulo de nia "ĉefo" - unu-etapo-sistemo.
Male al unu-etapo-modulo, du-aŭ tri-etaĝa sistemo permesas vin uzi por redoni la skipon kaj ekflugon kaj alteriĝan modulon. Samtempe, oni atendas, ke pro pli granda komplekseco, du-tri-etapaj sistemoj estos pli altaj ol la risko de teknikaj malsukcesoj kompare kun unu-stadiaj sistemoj.
Tio estas, la elekto ĉi tie estas denove ambigua - ĉiu skemo havas siajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn, "aldonas Latyshev. En la estonteco, sciencistoj planas vastigi la kadron de sia laboro kaj fari ampleksan studon pri la sistema arkitekturo de la tuta esploradfrastrukturo, kiu estas integra parto de ĉiuj promesplenaj programoj por la homaj spacaj flugoj al la luno.
Fonto: Nuda Scienco