A tanulmány eredményeit leíró cikket az ACTA Astronautica magazinban tették közzé. 1972 decemberében az Apollo-17 hajó személyzete visszatért a Földre, az emberiség nem része az álomnak, hogy újra meglátogassa a holdat. 2017-ben az amerikai kormány elindította az ARTEMIS programot, amelynek célja az "első nő és a következő ember" folyója a Hold déli sarkán 2024-re.
Az ARTEMIS programban az új Lunar Gateway's Lunar Orbital platformját állandó helyállomásként használják, ahonnan az újrafelhasználható modulok az űrhajósokat a Holdra szállítják. Az új koncepció végrehajtása az új optimális kirakodási rendszerek fejlesztését kérte a Hold felszínén. Ma magáncégek a kérésére NASA folytat kutatást, hogy új újrafelhasználható leszálló modul, de a haladás és eredmények a lefolytatott vizsgálatok még nem számoltak be.
Mester tanítványa Skolteha Kir Latyshev, végzős hallgató Nikola Garzaniti docens Alessandro Garcar és Prof. Mit Edward Crowley fejlett matematikai modellek értékelésére legígéretesebb leszállási rendszerrel rendelkezik Artemis programot. Az "Apollo" történelmi programban például egy Lunar modult használták a leszállási és felszállási lépésekből, amely két űrhajósot szállított a Holdra és vissza a hajóra, így a leszállás lépése a Holdra.
A kutatók indult ki, feltételezve, hogy a Hold Gateway platform lesz található egy csaknem egyenes vonalú pályán halogén közelében Lagrange L2 pont - ez pályára ma a kívánt helyre az állomás, amely lehetővé teszi az űrhajós leszállás a déli pólus a hold. A tudósok szimuláltak egy olyan változatot, amelyben a négy űrhajósok legénysége körülbelül hét napot tölt a Holdon, változó a lépések és az üzemanyag típusának. Összességében elemezték a Holdon lévő személy kirakodási rendszerének 39 lehetőségét. Beleértve a projektköltség legígéretesebb lehetőségeinek összehasonlítását
A csapat integrált megközelítést alkalmazott a leszállási modulok alternatív konfigurációinak értékeléséhez a szűrőmodellek használatával történő elemzésével. Először is, a szakértők azonosítottak egy alap készlet építészeti megoldások, beleértve a lépések számát és az üzemanyag típusát minden egyes szakaszában a leszállás modult.
A kapott adatokat matematikai modellek formájában foglaltuk össze, amelyek segítségével a tudósok átfogó számszerű vizsgálatot végeztek a rendszer építésének lehetőségéről, különböző építészeti megoldásokkal kombinálva. A végső szakaszban a kapott megoldásokat elemezték és előnyben részesítették olyan lehetőségeket, amelyek érdekesek lehetnek a Lunar leszállási modulok tervezésében.
Az elemzés azt mutatta, hogy az Apollo telepítési modulok típusának eldobható rendszereihez, a legsikeresebb megoldás az üzemanyag teljes tömegének, az űrhajó száraz tömegének és az elindítási értéknek kétlépcsős architektúra lesz . Azonban az újrafelhasználható hajók esetében, amelyeket az ARTEMIS program részeként terveznek, az egylépcsős és a háromlépcsős rendszerek gyorsan elkezdenek versenyezni kétlépcsős.
Mivel az összes feltételezések a cikket, azt lehet mondani, hogy a „feltétel nélküli” vezető között megoldásokat a rövid távú Hold küldetések egy újrafelhasználható egyfokozatú modul folyékony oxigénnel és folyékony nitrogénnel (LOX / LH2). A szerzők azonban hangsúlyozzák, hogy ez csak egy előzetes elemzés, amelyben a személyzet biztonsága, a küldetés valószínűsége, valamint a projektmenedzsment kockázatai nem vesznek figyelembe. Ezen tényezők számlájához részletesebb szimuláció szükséges a program későbbi szakaszaiban.
Kir Latyshev megjegyzi, hogy az Apollo program részeként a NASA mérnökei hasonló elemzést végeztek, és a kétlépcsős modulkonfigurációt választották. Azonban abban az időben a Lunar program alapvetően különböző architektúrára épült, amelyben nem volt Lunar Orbital állomás, ahol a Lunar modult a járatok közötti intervallumba helyeznénk. Ez azt jelenti, hogy minden járatnak el kellett végezni a földről az eldobható Holdmodulok használatával, azaz új készülék létrehozása minden egyes küldetéshez. Ezenkívül a Hold-orbitális állomás hiányában egy háromlépcsősültetési rendszer használata, amelyet az időnkben figyelembe vettek, nem volt lehetséges.
"A tanulmányban érdekes eredményt kaptunk: ha eldobható eszközöket tartunk, kiderül, hogy még az orbitális állomáson is létrehozhat egy kétlépcsős leszállási modult (hasonló" Apollo "), a készülék kisebb tömegével és az üzemanyag és az alacsonyabb költségek, amelyek általában megfelelnek a "Apollo" programban elfogadott koncepciónak. De az újrafelhasználható modulok használata mindent megváltoztat.
Bár az egy- és háromfokozatú eszközök még mindig meghaladják a kétlépcsős tömegüket, lehetővé teszik számunkra, hogy a legtöbb tömegük nagy részét (kb. 70-100 százalék, és nem 60, mint kétlépcsős modulok esetén), miközben biztosítja A költségmegtakarítás és a szállítás költsége új eszközöket alkotnak az orbitális állomáson, ami a Hold program egészének csökkentéséhez vezet "- mondja Latyshev.
Hozzáteszi, hogy a manned űrrendszerek kialakításának fontos tényezője a személyzet biztonsága, de a kérdés megfontolása túlmutat a kutatási kereten. "A biztonság fontos tényező, amelyen a leszállási rendszer kiválasztása függ. A többlépcsős modulok használata nagyobb lehetőséget biztosít a legénység biztonságos visszatéréséhez a Hold Orbital állomáshoz vészhelyzet esetén, amelyet előnyös a "Leader" - egylépcsős rendszerünkből származó többlépcsős modul által megkülönböztetve.
Az egylépcsillapító modultól eltérően két vagy háromlépcsős rendszer lehetővé teszi, hogy a legénység visszaállítását és leszállási modulját visszaadja. Ugyanakkor várható, hogy a nagyobb összetettség miatt a két- és háromlépcsős rendszerek magasabbak lesznek, mint a technikai hibák kockázata az egylépcsős rendszerekhez képest.
Vagyis a választás itt ismét kétértelmű - minden rendszer előnye és hátrányai vannak - tette hozzá Latyshev. A jövőben a tudósok a munkájuk keretének bővítésére irányulnak, és átfogó tanulmányt folytatnak az egész kutatási infrastruktúra szisztémikus építészetéről, amely szerves részét képezi az összes ígéretes programnak a Manned Space járatokhoz.
Forrás: meztelen tudomány