Група дослідників, використовуючи математичні моделі, досліджувала різні конфігурації космічних посадкових модулів. Для того, щоб визначити найкращий спосіб висадки астронавтів на Місяць та їх повернення на орбітальну місячну станцію – так звану «останню милю» – усе у рамках програми NASA Artemis.
Вчені розробили математичні моделі для оцінки найперспективніших схем посадки на Місяць для програми Artemis, запущеної урядом США у 2017 році. Мета програми – висадка людей на південний полюс Місяця до 2024 року. В рамках програми планується використати нову місячну орбітальну платформу-шлюз Lunar Gateway в якості постійної космічної станції, звідки багаторазові модулі будуть доставляти астронавтів на Місяць. Реалізація нової концепції вимагає розробки нових схем посадки на поверхню Місяця.
При моделюванні дослідники виходили з припущення, що платформа Lunar Gateway буде розташовуватися на майже прямій лінії гало-орбіти біля точки Лагранж L2 – це кращий варіант розміщення станції на південному полюсі Місяця.
По темі:
- SpaceX проти NASA: хто першим доставить людину на Місяць?
- Канадський астронавт облетить Місяць під час першого польоту нової ракети NASA
Вчені змоделювали варіант, в якому екіпаж з чотирьох астронавтів проведе на Місяці близько семи діб, варіюючи кількість ступенів і тип палива. В цілому було проаналізовано 39 варіантів майбутньої системи посадки людини на Місяць.
Двоступенева архітектура
Спочатку команда визначила базовий набір архітектурних рішень: кількість ступенів і тип палива для кожного ступеня посадкового модуля. Після дані були узагальнені у вигляді математичних моделей, за допомогою яких дослідники провели комплексне дослідження варіантів побудови системи, комбінуючи різні архітектурні рішення. На заключному етапі було проаналізовано отриманий простір рішень і відібрані кращі варіанти, які можуть бути цікаві фахівцям, які займаються проектуванням місячних посадкових модулів.
Аналіз показав, що для систем одноразового використання найвдалішим рішенням буде двоступенева архітектура. Однак для багаторазових кораблів одноступеневі і триступеневі системи швидко починають конкурувати з двоступеневими. Найвдалішим для короткострокових місячних місій є багаторазовий одноступеневий модуль на рідкому кисні і рідкому водні. Однак автори підкреслюють, що це попередній аналіз, в якому не враховуються безпека екіпажу, ймовірність успіху місії, а також ризики управління проектом.
Вчені планують в майбутньому розширити рамки своєї роботи і провести комплексне дослідження системної архітектури всієї дослідницької інфраструктури, що є неодмінною умовою всіх перспективних програм пілотованих космічних польотів на Місяць.
Читайте також: