Skupina výzkumníků pomocí matematických modelů studovala různé konfigurace vesmírných přistávacích modulů. Aby bylo možné určit nejlepší způsob, jak přistát astronauty na Měsíci a vrátit je na orbitální lunární stanici – tzv. „poslední míli“ – to vše v rámci programu Artemis NASA.
Vědci vyvinuli matematické modely pro vyhodnocení nejslibnějších schémat přistání na Měsíci pro program Artemis zahájený americkou vládou v roce 2017. Cílem programu je vysadit lidi na jižním pólu Měsíce do roku 2024. V rámci programu se plánuje využití nové lunární orbitální platformy-brány Lunar Gateway jako stálé vesmírné stanice, odkud budou opakovaně použitelné moduly dopravovat astronauty na Měsíc. Realizace nové koncepce vyžaduje vývoj nových schémat pro přistání na povrchu Měsíce.
Při modelování vědci předpokládali, že platforma Lunar Gateway bude umístěna na téměř přímce oběžné dráhy halo poblíž Lagrangeova bodu L2 – to je nejlepší varianta umístění stanice na jižní pól Měsíce.
Na téma:
- SpaceX vs. NASA: Kdo jako první dostane člověka na Měsíc?
- Kanadský astronaut obletí Měsíc během prvního letu nové rakety NASA
Vědci modelovali variantu, ve které by posádka čtyř astronautů strávila na Měsíci asi sedm dní, přičemž by se měnil počet stupňů a druh paliva. Celkem bylo analyzováno 39 variant budoucího systému přistání člověka na Měsíci.
Dvoustupňová architektura
Nejprve tým definoval základní soubor architektonických řešení: počet stupňů a typ paliva pro každý stupeň přistávacího modulu. Poté byla data shrnuta ve formě matematických modelů, s jejichž pomocí výzkumníci provedli komplexní studii možností pro vybudování systému, kombinující různá architektonická řešení. V konečné fázi byl analyzován získaný rozhodovací prostor a byly vybrány nejlepší možnosti, které mohou být zajímavé pro specialisty zabývající se návrhem lunárních přistávacích modulů.
Analýza ukázala, že pro jednorázové systémy by nejúspěšnějším řešením byla dvoustupňová architektura. U opakovaně použitelných lodí však jednostupňové a třístupňové systémy rychle začínají konkurovat dvoustupňovým systémům. Nejúspěšnější pro krátkodobé lunární mise je opakovaně použitelný jednostupňový modul na kapalný kyslík a kapalný vodík. Autoři však zdůrazňují, že se jedná o předběžnou analýzu, která nebere v úvahu bezpečnost posádky, pravděpodobnost úspěchu mise a rizika projektového řízení.
Do budoucna vědci plánují rozšířit okruh své práce a provést komplexní studii systémové architektury celé výzkumné infrastruktury, která je nepostradatelnou podmínkou všech perspektivních programů pilotovaných kosmických letů na Měsíc.
Přečtěte si také: