En gruppe forskere, ved hjælp af matematiske modeller, studerede forskellige konfigurationer af rumlandingsmoduler. For at bestemme den bedste måde at lande astronauter på månen og returnere dem til den orbitale månestation - den såkaldte "last mile" - alt sammen inden for rammerne af NASAs Artemis-program.
Forskere har udviklet matematiske modeller til at evaluere de mest lovende månelandingsordninger for Artemis-programmet, der blev lanceret af den amerikanske regering i 2017. Målet med programmet er at lande mennesker på Månens sydpol inden 2024. Som en del af programmet er det planlagt at bruge den nye månebaneplatform-gateway Lunar Gateway som en permanent rumstation, hvorfra genanvendelige moduler vil levere astronauter til Månen. Implementeringen af det nye koncept kræver udvikling af nye ordninger til landing på Månens overflade.
Ved modellering antog forskerne, at Lunar Gateway-platformen vil være placeret på en næsten lige linje af halo-kredsløbet nær Lagrange-punktet L2 - dette er den bedste mulighed for at placere stationen på Månens sydpol.
På emnet:
- SpaceX vs. NASA: Hvem vil være den første til at sætte en mand på månen?
- En canadisk astronaut vil flyve rundt om månen under den første flyvning af NASAs nye raket
Forskere modellerede en mulighed, hvor en besætning på fire astronauter ville tilbringe omkring syv dage på månen, varierende antallet af stadier og typen af brændstof. I alt blev 39 varianter af det fremtidige system til at lande en mand på månen analyseret.
To-trins arkitektur
Først definerede holdet et grundlæggende sæt af arkitektoniske løsninger: antallet af etaper og typen af brændstof for hver etape af landeren. Derefter blev dataene opsummeret i form af matematiske modeller, ved hjælp af hvilke forskerne gennemførte en omfattende undersøgelse af mulighederne for at bygge systemet ved at kombinere forskellige arkitektoniske løsninger. På den sidste fase blev det opnåede beslutningsrum analyseret, og de bedste muligheder blev udvalgt, hvilket kan være af interesse for specialister, der er involveret i design af månelandingsmoduler.
Analysen viste, at for engangssystemer ville den mest succesfulde løsning være en to-trins arkitektur. Men for genanvendelige skibe begynder enkelt- og tretrinssystemer hurtigt at konkurrere med totrinssystemer. Den mest succesrige til kortvarige månemissioner er et genanvendeligt enkelttrinsmodul på flydende oxygen og flydende brint. Forfatterne understreger dog, at dette er en foreløbig analyse, der ikke tager højde for besætningens sikkerhed, sandsynligheden for missions succes og projektledelsesrisici.
I fremtiden planlægger forskere at udvide omfanget af deres arbejde og gennemføre en omfattende undersøgelse af systemarkitekturen for hele forskningsinfrastrukturen, hvilket er en uundværlig betingelse for alle potentielle programmer for bemandede rumflyvninger til Månen.
Læs også: