კვლევის შედეგების აღწერილი სტატია გამოქვეყნდა Asta Astronautica ჟურნალში. 1972 წლის დეკემბერში, აპოლო -17 გემის ეკიპაჟი დედამიწაზე დაბრუნდა, კაცობრიობა ოცნებობს მთვარის მონახულებაში. 2017 წელს აშშ-ს მთავრობამ არტემისის პროგრამა დაიწყო, რომლის მიზანი 2024 წლის სამხრეთ პოლუსზე "პირველი ქალისა და მომდევნო კაცის" ფრენაა.
არტემიის პროგრამაში დაგეგმილია ახალი მთვარის კარიბჭის მთვარის ორბიტალური პლატფორმა, როგორც მუდმივი კოსმოსური სადგური, საიდანაც, სადრენაჟო მოდულები მთვარეზე ასტრონავტებს მიაწვდის. ახალი კონცეფციის განხორციელება მოითხოვდა მთვარის ზედაპირზე ახალი ოპტიმალური სადესანტო სქემების განვითარებას. დღეს, კერძო კომპანიები NASA- ს თხოვნის საფუძველზე ატარებენ კვლევას, რათა შეიქმნას ახალი reusable სადესანტო მოდულები, მაგრამ ჩატარებული კვლევების პროგრესი და შედეგები ჯერ არ არის ცნობილი.
სამაგისტრო სტუდენტი Skolteha Kir Latyshev, კურსდამთავრებული სტუდენტი ნიკოლა გარძანი, ასოცირებული პროფესორი ალესანდრო გარკარი და პროფესორი მიტი ედვარდ კროლიმა შეიმუშავა მათემატიკური მოდელები არტემიის პროგრამის ყველაზე პერსპექტიული სადესანტო სქემების შესაფასებლად. მაგალითად, "აპოლოს", მაგალითად, მთვარის მოდული იყო გამოყენებული სადესანტო და გამორჩეული ნაბიჯებისგან, რომელმაც მთვარეზე ორი ასტრონავტი და გემზე გადასცა, სადესანტო ნაბიჯი მთვარეზე.
მკვლევარებმა მიიჩნევენ, რომ Lunar Gateway პლატფორმა განთავსდება თითქმის სწორი ხაზი Halo Orbit ახლოს LAGRANGE L2 Point - ეს ორბიტაზე დღეს არის სასურველი ადგილმდებარეობა სადგური, რომელიც საშუალებას აძლევს ასტრონავტ სადესანტო სამხრეთ პოლუსი მთვარე. მეცნიერები იმიტირებული ვარიანტი, რომელშიც ეკიპაჟის ოთხი ასტრონავტები დაახლოებით შვიდი დღის განმავლობაში მთვარეზე, სხვადასხვა ნაბიჯების რაოდენობა და საწვავის ტიპი. საერთო ჯამში, მთვარეზე სადესანტო მომავალი სისტემის 39 ვარიანტი გაანალიზდა. პროექტის ღირებულებაში ყველაზე პერსპექტიული ვარიანტების შედარება
გუნდმა გამოიყენა ინტეგრირებული მიდგომა სადესანტო მოდულების ალტერნატიული კონფიგურაციების შეფასების შესახებ სკრინინგის მოდელების გამოყენებით პარამეტრების ანალიზის გზით. პირველ რიგში, ექსპერტებმა გამოავლინეს არქიტექტურული გადაწყვეტილებების ძირითადი კომპლექტი, მათ შორის სადესანტო მოდულის თითოეული ეტაპის ნაბიჯებისა და საწვავის ტიპის რიცხვი.
მიღებული მონაცემები შეჯამდა მათემატიკური მოდელების სახით, რომელთა დახმარებით მეცნიერებმა ჩაატარეს სისტემის შექმნის ვარიანტების ყოვლისმომცველი რიცხვითი შესწავლა, სხვადასხვა არქიტექტურული გადაწყვეტილებების კომბინაციით. საბოლოო ეტაპზე მიღებული გადაწყვეტილებები გაანალიზდა და სასურველი ვარიანტები, რომლებიც შეიძლება საინტერესო იყოს მთვარის სადესანტო მოდულების დიზაინში.
ანალიზმა აჩვენა, რომ დარგვის მოდულის ტიპის ერთჯერადი სისტემების, აპოლონის ტიპის ერთჯერადი სისტემების, საწვავის მთლიანი მასის თვალსაზრისით ყველაზე წარმატებული გამოსავალი, კოსმოსური ხომალდის მშრალი მასა და დაწყების ღირებულება ორ ეტაპზე არქიტექტურა იქნება . თუმცა, არტემისის პროგრამის ფარგლებში, რომელიც იგეგმება, როგორც არტემისის პროგრამის ფარგლებში, ერთჯერადი ეტაპი და სამსართულიანი სისტემა სწრაფად იწყება ორ ეტაპზე.
სტატიაში გაკეთებული ყველა მოსაზრება, შეიძლება ითქვას, რომ "უპირობო" ლიდერი მოკლევადიანი მთვარის მისიების გადაწყვეტილებებს შორის არის თხევადი ჟანგბადის და თხევადი წყალბადის (LOX / LH2) შესახებ "უპირობო" ლიდერი. თუმცა, ავტორები ხაზს უსვამენ, რომ ეს არის მხოლოდ წინასწარი ანალიზი, რომელშიც ფაქტორები, როგორიცაა ეკიპაჟის უსაფრთხოება, მისიის ალბათობა, ასევე პროექტის მენეჯმენტის რისკები არ არის გათვალისწინებული. ამ ფაქტორების გათვალისწინებით, პროგრამის შემდგომ ეტაპზე საჭირო იქნება უფრო დეტალური სიმულაცია.
კირ ლატიშევი აღნიშნავს, რომ, როგორც აპოლოს პროგრამის ფარგლებში, NASA- ს ინჟინერებმა მსგავსი ანალიზი ჩაატარეს და ორი ეტაპის მოდულის კონფიგურაცია აირჩია. თუმცა, იმ დროს, მთვარის პროგრამა აშენდა ფუნდამენტურად სხვადასხვა არქიტექტურას, რომელშიც არ იყო მთვარის ორბიტალური სადგური, სადაც შესაძლებელი იქნებოდა ფრენების ინტერვალში მთვარის მოდულის განთავსება. ეს იმას ნიშნავს, რომ ყველა ფრენას უნდა შეასრულოს ადგილზე ერთჯერადი მთვარის მოდულები, რომელიც ქმნის ახალ აპარატს თითოეული მისიისთვის. გარდა ამისა, მთვარის ორბიტალური სადგურის არარსებობისას, სამწლიანი გამწვანების სისტემის გამოყენება, რომელიც ჩვენს დროში განიხილება, არ არის შესაძლებელი.
"კვლევაში, ჩვენ საინტერესო შედეგი მივიღეთ: თუ ჩვენ განვიხილავთ ერთჯერადი მოწყობილობებს, გამოდის, რომ ორბიტალურ სადგურთან ერთად, თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ ორი ნაბიჯი სადესანტო მოდული (მსგავსი მოდული" აპოლო "), რომელიც აპარატების მცირე მასაა და საწვავი და ქვედა ხარჯები, რომლებიც ზოგადად შეესაბამება პროგრამაში "აპოლოს" მიღებულ კონცეფციას. მაგრამ Reusable მოდულების გამოყენება ყველაფერს ცვლის.
მიუხედავად იმისა, რომ ერთ-ერთი და სამსართულიანი მოწყობილობა ჯერ კიდევ აღემატება ორ ეტაპს მათი მასით, ისინი საშუალებას მოგვცემს არაერთხელ გამოიყენონ თავიანთი მასების უმრავლესობა (დაახლოებით 70-100 პროცენტი და არა 60, როგორც ორ ეტაპზე მოდულის შემთხვევაში), ხოლო უზრუნველყოფის შემდეგ ღირებულება დანაზოგი და მიწოდების ხარჯები ახალი მოწყობილობები თითო ორბიტალური სადგური, რომელიც იწვევს მთვარის პროგრამის შემცირებას, "- ამბობს ლატიშევი.
იგი დასძენს, რომ მნიშვნელოვანი ფაქტორი დიზაინის manned სივრცეში სისტემების არის ეკიპაჟის უსაფრთხოება, მაგრამ ამ საკითხის განხილვა კვლევის ჩარჩოს მიღმაა. "უსაფრთხოება არის მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელზეც სადესანტო სქემის არჩევანი დამოკიდებულია. მრავალსართულიან მოდულების გამოყენება შესაძლებელია უფრო მეტი შესაძლებლობებისგან, რომელიც უზრუნველყოფს მთვარის ორბიტალურ სადგურზე ეკიპაჟის უსაფრთხო დაბრუნებას საგანგებო მდგომარეობის შემთხვევაში, რომელიც ხელს უწყობს ჩვენი "ლიდერის" - ერთჯერადი ეტაპის მოდულის მრავალფუნქციურ მოდულს.
ერთი ეტაპის მოდულისგან განსხვავებით, ორ ან სამსართულიანი სისტემა საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ ეკიპაჟის დაბრუნების და სადესანტო მოდული. ამავდროულად, მოსალოდნელია, რომ უფრო მაღალი სირთულის გამო, ორსა და სამსართულიანი სისტემა უფრო მაღალი იქნება, ვიდრე ერთ-ეტაპზე შედარებით ტექნიკური შეცდომების რისკი.
ანუ, არჩევანი აქ არის ისევ ორაზროვანი - თითოეული სქემა აქვს თავისი უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები ", - დასძენს ლატიშევმა. მომავალში, მეცნიერები გეგმავენ თავიანთი მუშაობის ფარგლებში გაფართოებას და მთელი კვლევითი ინფრასტრუქტურის სისტემური არქიტექტურის ყოვლისმომცველ შესწავლას, რაც მთვარისთვის ყველა პერსპექტიული პროგრამების განუყოფელი ნაწილია.
წყარო: შიშველი მეცნიერება