![在Skoltech和MIT提供了月球模塊的最佳架構 13429_1](/userfiles/22/13429_1.webp)
描述了描述該研究結果的文章在Acta Astronautica雜誌上發表了一篇文章。自1972年12月,阿波羅-17船的船員返回地球,人類不再夢想再次訪問月球。 2017年,美國政府推出了Artemis計劃,其中的目的是2024年南極南極上的“第一婦女和下一個人”的飛行。
在Artemis計劃中,計劃使用新的月球網關的月球軌道平台作為永久空間站,從可重複使用的模塊將乘坐宇航員到月球。新概念的實施要求在月球表面上開發新的最佳著陸方案。如今,私營公司在美國宇航局的要求下進行了研究,以創造新的可重複使用的著陸模塊,但尚未報告進行的研究進展和結果。
碩士學生Sholteha Kir Latyshev,研究生尼古拉加拉尼提亞森博·嘉臘薩·喬布羅·嘉爾和教授MIT Edward Crowley開發了數學模型,以評估Artemis計劃最有前途的著陸計劃。例如,在歷史計劃“Apollo”中,從登陸和起飛步驟中使用了月球模塊,從降落和起飛步驟中使用了兩個宇航員到月球並回到船上,離開了月球上的著陸步驟。
研究人員從一個假設的假設中斷,月球網關平台將位於拉格朗日L2點附近的幾乎直線光環軌道上 - 這個軌道今天是允許宇航員著陸在月球南極的地方的首選位置。科學家模擬了一個變種,其中四個宇航員的船員將花在月球上大約七天,改變步驟和燃料類型的數量。共有39個降落月球上未來製度的選擇。包括比較項目成本中最有前途的選擇
該團隊通過使用篩選模型分析一組選項來使用綜合方法來評估登陸模塊的替代配置。首先,專家確定了一組基本的架構解決方案,包括著陸模塊的每個階段的步數和燃料類型。
通過數學模型的形式總結了所獲得的數據,其在哪些科學家對構建系統的選擇進行了全面的數值研究,組合了各種建築解決方案。在最後階段,分析了收到的解決方案,並對參與月球登陸模塊設計的人員來說,可能是有趣的選擇。
分析表明,對於種植模塊類型的一次性系統,從燃料總質量的角度來看,最成功的解決方案,航天器的干燥質量和發射值將是兩級架構。然而,對於可重複使用的船舶,計劃用作Artemis程序的一部分,單級和三級系統快速開始與兩級競爭。
鑑於文章中所做的所有假設,可以認為短期月球任務的解決方案中的“無條件”領導是液氧和液態氫氣(LOX / LH2)上的可重複使用的單級模塊。然而,作者強調這只是一個初步分析,其中包括機組人員的安全等因素,使命的可能性以及項目管理的風險沒有考慮在內。要考慮這些因素,將在程序的後續階段進行更詳細的模擬。
Kir Latyshev指出,作為阿波羅計劃的一部分,美國宇航局的工程師進行了類似的分析並選擇了兩級模塊配置。但是,當時,月球程序是基本上不同的架構構建,其中沒有月球軌道站,可以在飛行之間的間隔中放置月球模塊。這意味著所有航班必須使用一次性月球模塊來從地面進行,即為每個任務創建新設備。此外,在沒有月球軌道站的情況下,使用了三步種植系統,這是我們的時間考慮,尚未實現。
“在研究中,我們收到了一個有趣的結果:如果我們考慮一次性設備,事實證明,即使使用軌道站,也可以創建一個兩步著陸模塊(類似的模塊”Apollo“),具有較小的裝置質量較小的裝置燃料和較低的成本通常符合計劃“apollo”的概念。但使用可重用模塊的使用更改了一切。
雖然單級和三級設備仍然超過其質量超過兩級,但它們允許我們反複使用大部分群眾(約70-100%,而不是60,而在兩級模塊的情況下),同時確保節省成本節約和運送費用每個軌道站新設備,導致整個月球計劃的減少,“Latyshev說。
它補充說,載人空間系統設計中的一個重要因素是船員的安全性,但對這個問題的考慮超出了研究框架。 “安全是著陸方案選擇取決於的重要因素。在緊急情況下,使用多級模塊的使用可以提供更多機組人員安全返回到月球軌道站的機會,這是來自我們“領導者” - 單級系統的多級模塊的有利區。
與單級模塊不同,兩階段或三級系統允許您用於返回船員兩次起飛和著陸模塊。與此同時,預計與單級系統相比,由於更複雜,兩階段和三級系統將高於技術故障的風險。
也就是說,這裡的選擇是再次模糊 - 每個方案都有其優點和缺點,“萊德希耶夫添加。在未來,科學家計劃擴大他們的工作框架,並對整個研究基礎設施進行全面研究,這是一項對月球載人航班航班航班的所有有前途課程的一個組成部分。
來源:裸體科學