Чланак који описује резултате студије објављен је у часопису Ацта Астронаутица. Од децембра 1972. године, посада Аполо-17 брода вратила се на Земљу, човечанство не делује са снајем да поново посети месец. У 2017. години, америчка влада је покренула програм Артемис, чија је сврха "прве жене и следећег човека" на јужном полу месецу до 2024. године.
У програму Артемис планира се користити нова лунарна орбитална платформа за лунарни пролаз као сталну свемирску станицу, одакле ће модули за вишекратну употребу доставити астронауте на Месец. Примена новог концепта затражила је развој нових оптималних шема слетања на површини Месеца. Данас приватне компаније на захтев НАСА-е спроводе истраживање за креирање нових модула за слетање за вишекратну употребу, али напредак и резултати спроведених студија још нису пријављени.
Магистарски студент Сколтеха Кир Латисхев, дипломски студент Никола Гарзанити, ванредни професор Алессандро Гарцар и професор Едвард Цровлеи развили су математичке моделе како би проценили најперспективније шеме слетања за програм АРТЕМИС. У историјском програму "Аполон", на пример, лунарни модул је коришћен из корака слетања и полетања, који су доставили два астронаута на Месец и назад на брод, остављајући корак на месецу, остављајући корак на месецу.
Истраживачи су од претпоставке наставили да ће се платформа за лунарни пролаз бити смештена на готово равно-линијској хало орбиту у близини Лагранге Л2 Поинт - Ова орбита је данас пожељна локација станице која омогућава слетање астронаута на јужни пол Месеца. Научници су симулирали варијанту у којој ће посада у четири астронаута провести око седам дана на месецу, разликујући број корака и типа горива. Укупно је анализирано 39 опција за будући систем слетања особе на Месецу. Укључујући поређење најинтензивнијих опција у трошковима пројекта
Тим је користио интегрисани приступ процени алтернативних конфигурација модула за слетање анализирањем скупа опција помоћу скрининг модела. Прво, стручњаци су идентификовали основни скуп архитектонских решења, укључујући број корака и типа горива за сваку фазу модула за слетање.
Добивени подаци сумирани су у облику математичких модела, уз помоћ који су научници спровели свеобухватну нумеричку студију опција за изградњу система, комбинујући различита архитектонска решења. У завршној фази, примљена решења су анализирана и преферирана опција које би могле бити занимљиве онима који су укључени у дизајн лунарних модула за слетање.
Анализа је показала да је за системе за једнократну употребу у односу на садни модула Аполло, најуспешније решење са становишта укупне масе горива, суве масе свемирске летјелице и лансирне вредности биће двостепена архитектура . Међутим, за бродове за вишекратну употребу, који се планирају да се користе као део програма Артемис, једностепене и тростепене системе брзо се такмиче са двоструком фазом.
С обзиром на све претпоставке из члана, може се тврдити да је "безусловни" лидер међу решењима за краткорочне лунарне мисије поново модул за поновно постављање у течном кисеонику и течним водоником (ЛОКС / ЛХ2). Међутим, аутори наглашавају да је то само прелиминарна анализа, у ком факторима као што су сигурност посаде, вероватноћа мисије, као и ризици управљања пројектима не узимају у обзир. Да би се ови фактори приказали детаљнија симулација ће бити потребна на наредним фазама програма.
Кир Латисхев напомиње да су, као део Аполло програма, инжењери Наса спровели сличну анализу и изабрали конфигурацију двостепеног модула. Међутим, у то време, Лунарни програм је изграђен на фундаментално различитој архитектури, у којој није постојала лунарна орбитална станица, где би било могуће поставити месечни модул у интервал између летова. То значи да су сви летови морали да наступају са земље користећи лунарне модуле за једнократну употребу, односно стварање новог апарата за сваку мисију. Поред тога, у непостојању лунарске орбиталне станице, употреба система садње у три корака, која се сматра у нашем времену, није била могућа.
"У студији смо добили занимљив резултат: Ако размислите о уређајима за једнократну употребу, испада да чак и са орбиталном станицом можете да креирате модул за слетање у два корака (сличан модул" Аполло ") са мањом масом апарата и гориво и нижи трошкови, који су углавном у складу са концептом, усвојени у програму "Аполло". Али употреба модула за вишекратну употребу мења све.
Иако појединачни и тростенијски уређаји и даље прелазе двостепену позорнијом, они нам омогућавају да више пута користимо већину њихових маса (око 70-100 процената, а не 60, као у случају двостепених модула), истовремено Уштеда и достава трошкова кошта нове уређаје по орбиталној станици, што доводи до смањења лунарни програма у целини ", каже Латисхев.
Додаје да је важан фактор у дизајну радне свемирске системе сигурност посаде, али разматрање овог питања надилази оквир истраживања. "Сигурност је важан фактор на којем зависи избор шеме слетања. Употреба вишестарских модула може пружити више могућности за сигуран повратак посаде у лунарној орбиталној станици у случају нужде, који је повољан разликован вишедезонски модул из нашег "лидера" - једностепеног система.
За разлику од једностепеног модула, двосмерни систем омогућава вам да користите да бисте вратили посаду и модул за скидање и слетање. Истовремено, очекује се да ће, због веће сложености, дво- и тростепени системи бити већи од ризика од техничких кварова у поређењу са једним фазама.
То јест, избор је опет двосмислен - свака шема има своје предности и недостатке ", додаје Латисхев. У будућности научници планирају да прошире оквир свог рада и спроведу свеобухватну проучавање системске архитектуре целокупне истраживачке инфраструктуре, што је саставни део свих обећавајућих програма за мансерни свемирски летови на месец.
Извор: Гола наука