קבוצת חוקרים, תוך שימוש במודלים מתמטיים, חקרה תצורות שונות של מודולי נחיתה בחלל. על מנת לקבוע את הדרך הטובה ביותר להנחית אסטרונאוטים על הירח ולהחזירם לתחנת הירח המסלולית - מה שמכונה "המייל האחרון" - הכל במסגרת תוכנית ארטמיס של נאס"א.
מדענים פיתחו מודלים מתמטיים כדי להעריך את תוכניות הנחיתה על הירח המבטיחות ביותר עבור תוכנית ארטמיס שהושקה על ידי ממשלת ארה"ב ב-2017. מטרת התוכנית היא להנחית אנשים על הקוטב הדרומי של הירח עד שנת 2024. כחלק מהתוכנית, מתוכנן להשתמש ב-Platform-gateway מסלול הירח החדש Lunar Gateway כתחנת חלל קבועה, ממנה מודולים לשימוש חוזר יעבירו אסטרונאוטים לירח. יישום התפיסה החדשה מחייב פיתוח תוכניות חדשות לנחיתה על פני הירח.
בעת המודלים הניחו החוקרים שפלטפורמת השער הירח תמוקם על קו כמעט ישר של מסלול ההילה ליד נקודת לגראנז' L2 - זוהי האפשרות הטובה ביותר להצבת התחנה בקוטב הדרומי של הירח.
בנושא:
- SpaceX נגד נאס"א: מי יהיה הראשון להעלות אדם על הירח?
- אסטרונאוט קנדי יטוס מסביב לירח במהלך הטיסה הראשונה של הרקטה החדשה של נאס"א
מדענים דגלו אפשרות שבה צוות של ארבעה אסטרונאוטים יבלה כשבעה ימים על הירח, תוך שינוי במספר השלבים וסוג הדלק. בסך הכל נותחו 39 גרסאות של המערכת העתידית של נחיתת אדם על הירח.
אדריכלות דו-שלבית
ראשית, הצוות הגדיר מערך בסיסי של פתרונות אדריכליים: מספר השלבים וסוג הדלק לכל שלב של הנחתת. לאחר מכן סוכמו הנתונים בצורת מודלים מתמטיים, בעזרתם ערכו החוקרים מחקר מקיף של אפשרויות בניית המערכת בשילוב פתרונות אדריכליים שונים. בשלב הסופי נותח מרחב ההחלטה שהושג ונבחרו האפשרויות הטובות ביותר, שעשויות לעניין מומחים העוסקים בתכנון של מודולי נחיתה על הירח.
הניתוח הראה כי עבור מערכות חד פעמיות, הפתרון המוצלח ביותר יהיה ארכיטקטורה דו-שלבית. עם זאת, עבור ספינות לשימוש חוזר, מערכות חד-שלביות ותלת-שלביות מתחילות להתחרות במהירות במערכות דו-שלביות. המוצלח ביותר למשימות ירח קצרות טווח הוא מודול חד-שלבי רב פעמי על חמצן נוזלי ומימן נוזלי. עם זאת, המחברים מדגישים כי מדובר בניתוח ראשוני שאינו לוקח בחשבון את בטיחות הצוות, את ההסתברות להצלחת המשימה וסיכוני ניהול הפרויקט.
בעתיד, מדענים מתכננים להרחיב את היקף עבודתם ולערוך מחקר מקיף של ארכיטקטורת המערכת של כל תשתית המחקר, שהיא תנאי הכרחי לכל התוכניות הפוטנציאליות של טיסות חלל מאוישות לירח.
קרא גם: