Skupina výskumníkov pomocou matematických modelov študovala rôzne konfigurácie vesmírnych pristávacích modulov. S cieľom určiť najlepší spôsob, ako pristáť astronautov na Mesiaci a vrátiť ich na orbitálnu lunárnu stanicu – takzvanú „poslednú míľu“ – to všetko v rámci programu Artemis agentúry NASA.
Vedci vyvinuli matematické modely na vyhodnotenie najsľubnejších schém pristátia na Mesiaci pre program Artemis, ktorý začala americká vláda v roku 2017. Cieľom programu je pristáť ľudí na južnom póle Mesiaca do roku 2024. V rámci programu sa plánuje využitie novej lunárnej orbitálnej platformy – brány Lunar Gateway ako stálej vesmírnej stanice, odkiaľ budú opakovane použiteľné moduly dopravovať astronautov na Mesiac. Implementácia novej koncepcie si vyžaduje vývoj nových schém pristávania na povrchu Mesiaca.
Pri modelovaní vedci predpokladali, že platforma Lunar Gateway sa bude nachádzať na takmer rovnej línii obežnej dráhy halo v blízkosti Lagrangeovho bodu L2 – to je najlepšia možnosť umiestnenia stanice na južný pól Mesiaca.
Na tému:
- SpaceX vs. NASA: Kto prvý dostane človeka na Mesiac?
- Kanadský astronaut preletí okolo Mesiaca počas prvého letu novej rakety NASA
Vedci modelovali možnosť, v ktorej by posádka štyroch astronautov strávila asi sedem dní na Mesiaci, pričom by sa menil počet stupňov a typ paliva. Celkovo bolo analyzovaných 39 variantov budúceho systému pristátia človeka na Mesiaci.
Dvojstupňová architektúra
Najprv tím definoval základný súbor architektonických riešení: počet stupňov a typ paliva pre každý stupeň pristávacieho modulu. Potom boli údaje zhrnuté vo forme matematických modelov, pomocou ktorých výskumníci vykonali komplexnú štúdiu možností výstavby systému kombinovania rôznych architektonických riešení. V záverečnej fáze bol získaný rozhodovací priestor analyzovaný a boli vybrané najlepšie možnosti, ktoré môžu byť zaujímavé pre špecialistov zaoberajúcich sa návrhom lunárnych pristávacích modulov.
Analýza ukázala, že pre systémy na jedno použitie by bola najúspešnejším riešením dvojstupňová architektúra. V prípade lodí na opakované použitie však jednostupňové a trojstupňové systémy rýchlo začínajú konkurovať dvojstupňovým systémom. Najúspešnejší pre krátkodobé mesačné misie je opakovane použiteľný jednostupňový modul na kvapalný kyslík a kvapalný vodík. Autori však zdôrazňujú, že ide o predbežnú analýzu, ktorá neberie do úvahy bezpečnosť posádky, pravdepodobnosť úspechu misie a riziká projektového manažmentu.
Vedci plánujú v budúcnosti rozšíriť rozsah svojej práce a vykonať komplexnú štúdiu systémovej architektúry celej výskumnej infraštruktúry, ktorá je nevyhnutnou podmienkou všetkých perspektívnych programov pilotovaných vesmírnych letov na Mesiac.
Prečítajte si tiež: