En gruppe forskere, ved hjelp av matematiske modeller, studerte ulike konfigurasjoner av romlandingsmoduler. For å finne den beste måten å lande astronauter på månen og returnere dem til den orbitale månestasjonen - den såkalte "last mile" - alt innenfor rammen av NASAs Artemis-program.
Forskere har utviklet matematiske modeller for å evaluere de mest lovende månelandingsordningene for Artemis-programmet lansert av den amerikanske regjeringen i 2017. Målet med programmet er å lande mennesker på månens sørpol innen 2024. Som en del av programmet er det planlagt å bruke den nye månebaneplattformen Lunar Gateway som en permanent romstasjon, hvorfra gjenbrukbare moduler vil levere astronauter til Månen. Implementeringen av det nye konseptet krever utvikling av nye ordninger for landing på månens overflate.
Ved modellering antok forskerne at Lunar Gateway-plattformen vil være plassert på en nesten rett linje av halobanen nær Lagrange-punktet L2 - dette er det beste alternativet for å plassere stasjonen på månens sørpol.
På emnet:
- SpaceX vs. NASA: Hvem vil være den første til å sette en mann på månen?
- En kanadisk astronaut vil fly rundt månen under den første flyvningen til NASAs nye rakett
Forskere modellerte et alternativ der et mannskap på fire astronauter ville tilbringe rundt syv dager på månen, varierende antall stadier og type drivstoff. Totalt ble 39 varianter av det fremtidige systemet for å lande en mann på månen analysert.
To-trinns arkitektur
Først definerte teamet et grunnleggende sett med arkitektoniske løsninger: antall etapper og typen drivstoff for hvert trinn av landeren. Etter det ble dataene oppsummert i form av matematiske modeller, ved hjelp av hvilke forskerne utførte en omfattende studie av alternativer for å bygge systemet, og kombinerte ulike arkitektoniske løsninger. På sluttfasen ble det oppnådde beslutningsrommet analysert og de beste alternativene ble valgt, noe som kan være av interesse for spesialister som er engasjert i utformingen av månelandingsmoduler.
Analysen viste at for engangssystemer ville den mest vellykkede løsningen være en to-trinns arkitektur. Men for gjenbrukbare skip begynner enkelt- og tre-trinns systemer raskt å konkurrere med totrinns systemer. Den mest vellykkede for kortsiktige måneoppdrag er en gjenbrukbar ett-trinns modul på flytende oksygen og flytende hydrogen. Forfatterne understreker imidlertid at dette er en foreløpig analyse som ikke tar hensyn til mannskapets sikkerhet, sannsynligheten for oppdragssuksess og prosjektledelsesrisiko.
I fremtiden planlegger forskerne å utvide omfanget av arbeidet sitt og gjennomføre en omfattende studie av systemarkitekturen til hele forskningsinfrastrukturen, som er en uunnværlig betingelse for alle potensielle programmer for bemannede romflyvninger til Månen.
Les også: