گروهی از محققان با استفاده از مدل های ریاضی، پیکربندی های مختلف ماژول های فرود فضایی را مورد مطالعه قرار دادند. به منظور تعیین بهترین راه برای فرود فضانوردان بر روی ماه و بازگرداندن آنها به ایستگاه مداری ماه - به اصطلاح "آخرین مایل" - همه در چارچوب برنامه آرتمیس ناسا.
دانشمندان مدل های ریاضی را برای ارزیابی امیدوارکننده ترین طرح های فرود ماه برای برنامه آرتمیس که توسط دولت ایالات متحده در سال 2017 راه اندازی شد، توسعه داده اند. هدف این برنامه فرود مردم در قطب جنوبی ماه تا سال 2024 است. به عنوان بخشی از این برنامه، برنامه ریزی شده است که از دروازه جدید سکوی مداری ماه به عنوان یک ایستگاه فضایی دائمی استفاده شود، جایی که ماژول های قابل استفاده مجدد فضانوردان را به ماه می فرستند. اجرای مفهوم جدید مستلزم توسعه طرح های جدید برای فرود روی سطح ماه است.
هنگام مدل سازی، محققان فرض کردند که سکوی دروازه قمری در یک خط تقریبا مستقیم از مدار هاله نزدیک نقطه لاگرانژ L2 قرار خواهد گرفت - این بهترین گزینه برای قرار دادن ایستگاه در قطب جنوبی ماه است.
روی موضوع:
- SpaceX در مقابل ناسا: چه کسی اولین کسی است که یک انسان را روی ماه می گذارد؟
- یک فضانورد کانادایی در اولین پرواز موشک جدید ناسا به دور ماه پرواز خواهد کرد.
دانشمندان گزینه ای را مدلسازی کردند که در آن خدمه ای متشکل از چهار فضانورد حدود هفت روز را در ماه سپری می کردند که تعداد مراحل و نوع سوخت متفاوت است. در مجموع، 39 نوع از سیستم آینده فرود انسان در ماه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
معماری دو مرحله ای
ابتدا، تیم مجموعه ای اساسی از راه حل های معماری را تعریف کرد: تعداد مراحل و نوع سوخت برای هر مرحله از فرودگر. پس از آن، داده‌ها در قالب مدل‌های ریاضی خلاصه شدند که با کمک آنها محققان با ترکیب راه‌حل‌های مختلف معماری، مطالعه جامعی از گزینه‌های ساخت سیستم انجام دادند. در مرحله نهایی، فضای تصمیم گیری به دست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و بهترین گزینه ها انتخاب شدند که ممکن است مورد علاقه متخصصان درگیر در طراحی ماژول های فرود ماه باشد.
تجزیه و تحلیل نشان داد که برای سیستم های یک بار مصرف، موفق ترین راه حل یک معماری دو مرحله ای خواهد بود. با این حال، برای کشتی های قابل استفاده مجدد، سیستم های تک مرحله ای و سه مرحله ای به سرعت شروع به رقابت با سیستم های دو مرحله ای می کنند. موفق ترین برای ماموریت های کوتاه مدت ماه، یک ماژول تک مرحله ای قابل استفاده مجدد بر روی اکسیژن مایع و هیدروژن مایع است. با این حال، نویسندگان تاکید می کنند که این یک تحلیل اولیه است که ایمنی خدمه، احتمال موفقیت ماموریت و ریسک های مدیریت پروژه را در نظر نمی گیرد.
در آینده، دانشمندان قصد دارند دامنه کار خود را گسترش دهند و یک مطالعه جامع از معماری سیستم کل زیرساخت تحقیقاتی انجام دهند، که شرط ضروری برای همه برنامه های آینده پروازهای فضایی سرنشین دار به ماه است.
همچنین بخوانید: