Група изследователи, използвайки математически модели, изследваха различни конфигурации на модули за кацане в космоса. За да се определи най-добрият начин за кацане на астронавтите на Луната и връщането им в орбиталната лунна станция - така наречената "последна миля" - всичко това в рамките на програмата Artemis на НАСА.
Учените са разработили математически модели за оценка на най-обещаващите схеми за кацане на Луната за програмата Artemis, стартирана от правителството на САЩ през 2017 г. Целта на програмата е до 2024 г. да бъдат приземени хора на Южния полюс на Луната. Като част от програмата се планира използването на новата лунна орбитална платформа-шлюз Lunar Gateway като постоянна космическа станция, откъдето модули за многократна употреба ще доставят астронавти до Луната. Реализацията на новата концепция изисква разработването на нови схеми за кацане на повърхността на Луната.
При моделирането изследователите предположиха, че платформата Lunar Gateway ще бъде разположена на почти права линия на орбитата на ореола близо до точката на Лагранж L2 - това е най-добрият вариант за поставяне на станцията на южния полюс на Луната.
По темата:
- SpaceX срещу НАСА: Кой ще изпрати човек пръв на Луната?
- Канадски астронавт ще лети около Луната по време на първия полет на новата ракета на НАСА
Учените моделираха вариант, при който екипаж от четирима астронавти ще прекара около седем дни на Луната, като варират броя на етапите и вида на горивото. Бяха анализирани общо 39 варианта на бъдещата система за кацане на човек на Луната.
Двустепенна архитектура
Първо, екипът определи основен набор от архитектурни решения: броя на етапите и вида на горивото за всеки етап на спускаемия модул. След това данните бяха обобщени под формата на математически модели, с помощта на които изследователите проведоха цялостно проучване на вариантите за изграждане на системата, съчетаваща различни архитектурни решения. На последния етап полученото пространство за решение беше анализирано и бяха избрани най-добрите варианти, които могат да представляват интерес за специалистите, занимаващи се с проектиране на модули за кацане на Луната.
Анализът показа, че за системите за еднократна употреба най-успешното решение би била двустепенната архитектура. При корабите за многократна употреба обаче едностепенните и тристепенните системи бързо започват да се конкурират с двустепенните системи. Най-успешният за краткосрочни лунни мисии е многократно използваемият едноетапен модул на течен кислород и течен водород. Авторите обаче подчертават, че това е предварителен анализ, който не взема предвид безопасността на екипажа, вероятността за успех на мисията и рисковете за управление на проекта.
В бъдеще учените планират да разширят обхвата на своята работа и да проведат цялостно проучване на системната архитектура на цялата изследователска инфраструктура, което е задължително условие за всички бъдещи програми за пилотирани космически полети до Луната.
Прочетете също: