Kutatók egy csoportja matematikai modellek segítségével tanulmányozta az űrleszállási modulok különféle konfigurációit. Annak érdekében, hogy meghatározzuk a legjobb módot az űrhajósok Holdraszállására és a Hold körüli állomásra – az úgynevezett „utolsó mérföldre” – való visszajuttatására – mindezt a NASA Artemis programjának keretében.
A tudósok matematikai modelleket dolgoztak ki az amerikai kormány által 2017-ben elindított Artemis program legígéretesebb holdraszállási sémáinak értékelésére. A program célja, hogy 2024-re embereket érjenek el a Hold déli sarkán. A program részeként a tervek szerint az új holdpálya-platform-átjárót, a Lunar Gateway-t állandó űrállomásként fogják használni, ahonnan újrafelhasználható modulok juttatják el az űrhajósokat a Holdra. Az új koncepció megvalósításához új sémák kidolgozása szükséges a Hold felszínén való leszálláshoz.
A modellezés során a kutatók azt feltételezték, hogy a Lunar Gateway platform a halopálya szinte egyenes vonalán helyezkedik el az L2 Lagrange-pont közelében - ez a legjobb lehetőség az állomásnak a Hold déli pólusára helyezésére.
A témában:
- SpaceX vs. NASA: Ki lesz az első, aki embert juttat a Holdra?
- Egy kanadai űrhajós repül majd a Hold körül a NASA új rakétájának első repülése során
A tudósok egy olyan lehetőséget modelleztek, amelyben egy négy űrhajós legénysége körülbelül hét napot töltene a Holdon, a fokozatok számát és az üzemanyag típusát változtatva. Összesen 39 változatát elemezték az ember Holdra szállásának jövőbeni rendszerének.
Kétlépcsős építészet
Először a csapat meghatározta az építészeti megoldások alapvető készletét: a lépcsők számát és az üzemanyag típusát a leszálló minden egyes szakaszához. Ezt követően matematikai modellek formájában összegezték az adatokat, amelyek segítségével a kutatók átfogó vizsgálatot végeztek a rendszer kiépítésének lehetőségeiről, különféle építészeti megoldásokat kombinálva. A végső szakaszban elemezték a kapott döntési teret, és kiválasztották a legjobb lehetőségeket, amelyek érdekesek lehetnek a holdraszálló modulok tervezésével foglalkozó szakemberek számára.
Az elemzés kimutatta, hogy az egyszer használatos rendszerek esetében a legsikeresebb megoldás a kétlépcsős architektúra lenne. Az újrafelhasználható hajók esetében azonban az egyfokozatú és a háromlépcsős rendszerek gyorsan kezdenek versenyezni a kétlépcsős rendszerekkel. A rövid távú holdküldetések legsikeresebb eszköze egy újrafelhasználható, egyfokozatú, folyékony oxigénnel és folyékony hidrogénnel működő modul. A szerzők azonban hangsúlyozzák, hogy ez egy előzetes elemzés, amely nem veszi figyelembe a személyzet biztonságát, a küldetés sikerének valószínűségét és a projektmenedzsment kockázatait.
A jövőben a tudósok azt tervezik, hogy kiterjesztik munkájuk körét, és átfogó tanulmányt készítenek a teljes kutatási infrastruktúra rendszerarchitektúrájáról, ami elengedhetetlen feltétele a Holdra irányuló emberes űrrepülések minden leendő programjának.
Olvassa el még: