![在Skoltech和MIT提供了月球模块的最佳架构 13429_1](/userfiles/22/13429_1.webp)
描述了描述该研究结果的文章在Acta Astronautica杂志上发表了一篇文章。自1972年12月,阿波罗-17船的船员返回地球,人类不再梦想再次访问月球。 2017年,美国政府推出了Artemis计划,其中的目的是2024年南极南极上的“第一妇女和下一个人”的飞行。
在Artemis计划中,计划使用新的月球网关的月球轨道平台作为永久空间站,从可重复使用的模块将乘坐宇航员到月球。新概念的实施要求在月球表面上开发新的最佳着陆方案。如今,私营公司在美国宇航局的要求下进行了研究,以创造新的可重复使用的着陆模块,但尚未报告进行的研究进展和结果。
硕士学生Sholteha Kir Latyshev,研究生尼古拉加拉尼提亚森博·嘉腊萨·乔布罗·嘉尔和教授MIT Edward Crowley开发了数学模型,以评估Artemis计划最有前途的着陆计划。例如,在历史计划“Apollo”中,从登陆和起飞步骤中使用了月球模块,从降落和起飞步骤中使用了两个宇航员到月球并回到船上,离开了月球上的着陆步骤。
研究人员从一个假设的假设中断,月球网关平台将位于拉格朗日L2点附近的几乎直线光环轨道上 - 这个轨道今天是允许宇航员着陆在月球南极的地方的首选位置。科学家模拟了一个变种,其中四个宇航员的船员将花在月球上大约七天,改变步骤和燃料类型的数量。共有39个降落月球上未来制度的选择。包括比较项目成本中最有前途的选择
该团队通过使用筛选模型分析一组选项来使用综合方法来评估登陆模块的替代配置。首先,专家确定了一组基本的架构解决方案,包括着陆模块的每个阶段的步数和燃料类型。
通过数学模型的形式总结了所获得的数据,其在哪些科学家对构建系统的选择进行了全面的数值研究,组合了各种建筑解决方案。在最后阶段,分析了收到的解决方案,并对参与月球登陆模块设计的人员来说,可能是有趣的选择。
分析表明,对于种植模块类型的一次性系统,从燃料总质量的角度来看,最成功的解决方案,航天器的干燥质量和发射值将是两级架构。然而,对于可重复使用的船舶,计划用作Artemis程序的一部分,单级和三级系统快速开始与两级竞争。
鉴于文章中所做的所有假设,可以认为短期月球任务的解决方案中的“无条件”领导是液氧和液态氢气(LOX / LH2)上的可重复使用的单级模块。然而,作者强调这只是一个初步分析,其中包括机组人员的安全等因素,使命的可能性以及项目管理的风险没有考虑在内。要考虑这些因素,将在程序的后续阶段进行更详细的模拟。
Kir Latyshev指出,作为阿波罗计划的一部分,美国宇航局的工程师进行了类似的分析并选择了两级模块配置。但是,当时,月球程序是基本上不同的架构构建,其中没有月球轨道站,可以在飞行之间的间隔中放置月球模块。这意味着所有航班必须使用一次性月球模块来从地面进行,即为每个任务创建新设备。此外,在没有月球轨道站的情况下,使用了三步种植系统,这是我们的时间考虑,尚未实现。
“在研究中,我们收到了一个有趣的结果:如果我们考虑一次性设备,事实证明,即使使用轨道站,也可以创建一个两步着陆模块(类似的模块”Apollo“),具有较小的装置质量较小的装置燃料和较低的成本通常符合计划“apollo”的概念。但使用可重用模块的使用更改了一切。
虽然单级和三级设备仍然超过其质量超过两级,但它们允许我们反复使用大部分群众(约70-100%,而不是60,而在两级模块的情况下),同时确保节省成本节约和运送费用每个轨道站新设备,导致整个月球计划的减少,“Latyshev说。
它补充说,载人空间系统设计中的一个重要因素是船员的安全性,但对这个问题的考虑超出了研究框架。 “安全是着陆方案选择取决于的重要因素。在紧急情况下,使用多级模块的使用可以提供更多机组人员安全返回到月球轨道站的机会,这是来自我们“领导者” - 单级系统的多级模块的有利区。
与单级模块不同,两阶段或三级系统允许您用于返回船员两次起飞和着陆模块。与此同时,预计与单级系统相比,由于更复杂,两阶段和三级系统将高于技术故障的风险。
也就是说,这里的选择是再次模糊 - 每个方案都有其优点和缺点,“莱德希耶夫添加。在未来,科学家计划扩大他们的工作框架,并对整个研究基础设施进行全面研究,这是一项对月球载人航班航班航班的所有有前途课程的一个组成部分。
来源:裸体科学