Një artikull që përshkruan rezultatet e studimit u botua në revistën Acta Astronautica. Që në dhjetor të vitit 1972, ekuipazhi i anijes Apollo-17 u kthye në tokë, njerëzimi nuk ka pjesë me ëndrrën për të vizituar përsëri Hënën. Në vitin 2017, qeveria amerikane filloi programin Artemis, qëllimi i të cilit është fluturimi i "gruas së parë dhe njeriut të ardhshëm" në Polin e Jugut të hënës deri në vitin 2024.
Në Programin e Artemis, është planifikuar të përdoret platforma orbitare e Lunar Gateway të Lunar si një stacion i përhershëm hapësinor, nga ku modulet e ripërdorshme do të dorëzojnë astronautë në hënë. Zbatimi i konceptit të ri kërkoi zhvillimin e skemave të reja të uljes optimale në sipërfaqen e hënës. Sot, kompanitë private me kërkesë të NASA po kryejnë hulumtime për të krijuar module të reja të uljes së reusable, por progresi dhe rezultatet e studimeve të kryera ende nuk janë raportuar.
Studenti i Masterit Skoltea Kir Latyshev, student i diplomuar Nikola Garzaniti, profesor i asociuar, Alessandro Garcar dhe profesor Mit Edward Crowley zhvilluan modele matematikore për të vlerësuar skemat më premtuese të uljes për programin Artemis. Në programin historik "Apollo", për shembull, një modul hënor u përdor nga hapat e uljes dhe ngritjes, të cilat mbajtën dy astronautë në hënë dhe ktheheshin në anije, duke lënë hapin e uljes në hënë.
Hulumtuesit vazhdoi nga supozimi se platforma Lunar Gateway do të vendoset në një pikë pothuajse të drejtë Halo Orbit pranë Lagrange L2 Point - kjo orbit sot është vendndodhja e preferuar e stacionit që lejon ulje të astronaut në polin jugor të hënës. Shkencëtarët simuluan një variant në të cilin ekuipazhi në katër astronautët do të shpenzojnë rreth shtatë ditë në hënë, duke ndryshuar numrin e hapave dhe llojin e karburantit. Në total, u analizuan 39 opsione për sistemin e ardhshëm të uljes së një personi në hënë. Duke përfshirë një krahasim të opsioneve më premtuese në koston e projektit
Ekipi përdori një qasje të integruar për vlerësimin e konfigurimeve alternative të moduleve të uljes duke analizuar grupin e opsioneve duke përdorur modelet e shqyrtimit. Së pari, ekspertët identifikuan një grup bazë të zgjidhjeve arkitekturore, duke përfshirë numrin e hapave dhe llojin e karburantit për çdo fazë të modulit të uljes.
Të dhënat e marra janë përmbledhur në formën e modeleve matematikore, me ndihmën e të cilave shkencëtarët zhvilluan një studim numerik gjithëpërfshirës të opsioneve për ndërtimin e një sistemi, duke kombinuar zgjidhje të ndryshme arkitekturore. Në fazën përfundimtare, zgjidhjet e marra u analizuan dhe opsionet e preferuara që mund të jenë interesante për ata që përfshihen në hartimin e moduleve të uljes hënore.
Analiza tregoi se për sistemet e disponueshme të llojit të moduleve të mbjelljes Apollo, zgjidhja më e suksesshme nga pikëpamja e masës totale të karburantit, masa e thatë e anijes dhe vlera e nisjes do të jetë një arkitekturë me dy faza . Megjithatë, për anijet e ripërdorshme, të cilat janë planifikuar të përdoren si pjesë e programit të Artemis, sistemeve me një fazë dhe tre faza shpejt fillojnë të konkurrojnë me dy faza.
Duke pasur parasysh të gjitha supozimet e bëra në artikull, mund të argumentohet se udhëheqësi "i pakushtëzuar" midis zgjidhjeve për misionet hënore afatshkurtra është një modul i ripërdorshëm me një fazë në oksigjenin e lëngët dhe hidrogjenin e lëngshëm (LOX / LH2). Megjithatë, autorët theksojnë se kjo është vetëm një analizë paraprake, në të cilën faktorë të tillë si siguria e ekuipazhit, gjasat e misionit, si dhe rreziqet e menaxhimit të projektit nuk merren parasysh. Për të llogaritur për këta faktorë, do të kërkohet simulim më i hollësishëm në fazat e mëvonshme të programit.
Kir Latyshev vë në dukje se, si pjesë e programit Apollo, inxhinierët e NASA-s zhvilluan një analizë të ngjashme dhe zgjodhën konfigurimin e modulit me dy faza. Megjithatë, në atë kohë, programi hënor u ndërtua në një arkitekturë krejtësisht të ndryshme, në të cilën nuk kishte stacion orbital hënor, ku do të ishte e mundur të vendosnim modulin hënor në intervalin midis fluturimeve. Kjo do të thotë që të gjitha fluturimet duhet të kryejnë nga toka duke përdorur module hënore të disponueshme, që është, duke krijuar një aparat të ri për çdo mision. Përveç kësaj, në mungesë të një stacioni orbital hënor, përdorimi i një sistemi mbjellës me tre hapa, i cili konsiderohet në kohën tonë, nuk ka qenë e mundur.
"Në studim, morëm një rezultat interesant: nëse e konsiderojmë pajisjet e disponueshme, rezulton se edhe me stacionin orbital, mund të krijoni një modul të uljes me dy hapa (moduli i ngjashëm" Apollo ") me një masë më të vogël të aparatit dhe Karburanti dhe kostot më të ulëta, të cilat në përgjithësi janë në përputhje me konceptin, të miratuar në programin "Apollo". Por përdorimi i moduleve të ripërdorshme ndryshon gjithçka.
Megjithëse pajisjet e vetme dhe me tre faza ende tejkalojnë dy fazën e tyre nga masa e tyre, ata na lejojnë të përdorim në mënyrë të përsëritur shumicën e masave të tyre (rreth 70-100 për qind, dhe jo 60, si në rastin e moduleve me dy faza), duke siguruar Kursimet e kostos dhe shpenzimet e shpërndarjes Pajisjet e reja për stacionin orbital, i cili çon në reduktimin e programit hënor në tërësi, "thotë Latyshev.
Shton se një faktor i rëndësishëm në hartimin e sistemeve hapësinore të mëngjesit është siguria e ekuipazhit, por shqyrtimi i kësaj çështjeje shkon përtej kornizës kërkimore. "Siguria është një faktor i rëndësishëm në të cilin varet zgjedhja e skemës së uljes. Përdorimi i moduleve multistage mund të ofrojë më shumë mundësi për një kthim të sigurt të ekuipazhit në stacionin orbital hënor në rast emergjence, e cila është e dobishme e dalluar nga një modul multi-fazë nga "udhëheqësi" - sistemi me një fazë.
Ndryshe nga një modul me një fazë, një sistem dy ose tre fazë ju lejon të përdorni për të kthyer ekuipazhin si modulin e ngritjes dhe uljes. Në të njëjtën kohë, pritet që, për shkak të kompleksitetit më të madh, sistemeve dy-fazore do të jenë më të larta se rreziku i dështimeve teknike në krahasim me sistemet me një fazë.
Kjo është, zgjedhja këtu është përsëri e paqartë - çdo skemë ka avantazhet dhe disavantazhet e tij, "shton Latyshev. Në të ardhmen, shkencëtarët planifikojnë të zgjerojnë kuadrin e punës së tyre dhe të kryejnë një studim gjithëpërfshirës të arkitekturës sistematike të të gjithë infrastrukturës kërkimore, e cila është një pjesë integrale e të gjitha programeve premtuese për fluturimet hapësinore të mëngjesit në hënë.
Burimi: Shkenca e zhveshur