Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.

[ Версия для печати ]
Добавить в Telegram Добавить в Twitter Добавить в Вконтакте Добавить в Одноклассники
Страницы: (3) [1] 2 3   К последнему непрочитанному [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]
zdesia
6.12.2023 - 18:41
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
23
Готовящиеся прилунения экипажей будут масштабными. Именно они определят успешность освоения Луны человеком.

Масштабный проект НАСА «Артемида» с обитаемой базой на Луне слеплен из баллистических этапов.

Старт с Земли, перелет к Луне, базовая гало-орбита, посадка на поверхность, возвращение на орбиту.

Баллистика посадки, маловысотная нижняя часть лунной баллистики «Артемиды», своеобразна и критична.

Интерес к Луне.

Не только полет, но и высадка на Луну интересует человечество.

Найденные орбитальными станциями залежи водяного льда на полюсах Луны могут питать экипажи, теплицы и давать топливо для кораблей.

Обитаемая база на Луне станет большим шагом вперед в пилотируемой космонавтике. Если людям далее лететь на Марс, то набраться опыта стоит сперва на Луне — другой планете всего в трех днях полета от Земли!

НАСА хочет строить лунную базу в районе Южного полюса.

Луны, в силу плюсов этого места.
База будет расположена в кратере Шеклтон диаметром 19 км, на кольцевом валу которого находится точка полюса, а в чаше дна лежат запасы льда. Оборудование ретрансляторов на возвышениях рельефа обеспечит каналы связи с Землей, всегда висящей в местном горизонте.

Представлены и планы создания нескольких баз, связанных между собой, а сетевые структуры эффективнее. Транспортные средства проложат дороги к объектам исследования, техническим площадкам и другим базам.

Для всех этих задач нужна доставка на поверхность Луны сотен тонн конструкций и самих обитателей лунных баз.

Экипажи надо еще вывозить с Луны обратно, как и разные грузы!
Дорога на Луну и обратно, в оба конца, будет баллистической и поэтому потребует баллистического обеспечения.

Что такое баллистическое обеспечение?

Это решение баллистических задач, приводящих к достижению цели. Баллистика связана с любыми полетами в гравитационных полях, на которых она и взросла, и появилась. В облетах планеты можно поставить разные цели. Наблюдение высокого разрешения вблизи с низких высот или большой охват с высокоэллиптических орбит, с обзором трети планеты.

Полет в непрерывном солнечном освещении, или над одним и тем же местным временем, или внутри одной трубки магнитного поля.
Любая синхронизация любых пространственных движений, формы орбит, высот, времени, задач происходит в баллистическом мире.

Поэтому, управляя гравитационным движением с нужными параметрами, можно обеспечить инженерные задачи высадки на поверхность и подготовки конструкции. Ведь это борт будет решать баллистические задачи посадки и взлета.

Основа баллистического обеспечения.

Для полета к лунной базе выбрана орбита NRHO "Near Rectilinear Halo Orbit", «почти прямолинейная гало-орбита» для космической обитаемой станции - пересадочной базы Gateway.

В бесконечных вариантах околоземных орбит можно взять идущие вокруг Земли почти так же, как орбита Луны, с похожим удалением и скоростями. Можно выбрать орбиту, на которой тело будет видно в земном небе то чуть севернее Луны, то немного южнее.
Иногда слегка обгоняя Луну, иногда отставая. Эти положения вокруг Луны чередуются, и с Земли видны как циркуляция тела по контуру вокруг Луны.

Так видится гало-орбита, пространственная кривая перемещений вокруг Луны, но не под действием лунной гравитации. Это не оборот вокруг центра поля тяготения, не кеплеров эллипс, хотя близкая Луна оказывает свое гравитационное воздействие на тело.

Это лишь складывающиеся взаимные положения в пространстве, гонки наперегонки по соседним околоземным орбитам, однако геометрически реально формирующие орбиту вокруг Луны.

Она не имеет условностей гравитационных орбит. Ей незачем быть в плоскости; ее линия может не замыкаться, рисуя меняющиеся с каждым витком петли. Орбита положений, в отличие от гравитационной орбиты, имеет другую природу, тем не менее создавая реальный облет Луны.

Энергия полета на орбиту NRHO — это, по сути, энергия для выхода на орбиту Луны вокруг Земли.

Изменение скорости аппарата (а значит, и необходимое количество топлива на борту) для перехода с NRHO в гравитационное руководство Луны вполне посильно для реальных конструкций.

И высаживать на Луну с гало-орбиты удобно, это тоже часть баллистического обеспечения проекта. Ближняя к Луне точка гало-орбиты — не кеплеров перицентр.

Поэтому скорость в нижней точке гало-орбиты будет не такой большой и меньше скорости круговой орбиты на этой высоте. Что упростит торможение для перехода на траекторию посадки.
Построив перицентр гало-орбиты над Северным полюсом, можно перейти с него уже на гравитационный кеплеров эллипс с низким, высотой 15–20 км, перицентром возле Южного полюса Луны в районе посадки. И с этого низкого перицентра съехать к прилунению на полюс.

Для высадки в долины нужны посадочные средства. А поскольку лететь обратно, то взлетно-посадочные. При взлете топлива должно хватить для достижения переселения гало-орбиты (высота 1500 км) и перехода на нее, то есть уравнивание скорости взлетного модуля и орбитальной базовой станции Gateway.

Вертикальный взлет может начать переходить в наклонную траекторию уже через пару километров подъема (так стартовали взлетные лунные модули «Аполлонов»), важно только не удариться об горы.

Далее подъем до высоты 80–100 км, оттуда переход на 1500 км переселения NRHO.
Возможен и выход сразу со старта на эллиптическую орбиту с высшей точкой — точкой встречи с Gateway, с согласованием времени прохождения этой общей верхней/нижней точки.
Или прибытием в ее окрестности, если так будет удобнее подходить к станции, догоняя или подходя спереди.

Баллистическая схема прилунения проста, но ее осложняют детали. Все может начинаться с низкой почти круговой орбиты на высоте около 100 км. На Луне воздуха нет, и можно лететь хоть на высоте 10–15 км.

Но долго это делать опасно: такая орбита нестабильна из-за гравитационной неоднородности поверхности Луны, насыщенной масконами (маскон — от слов «масса» и «концентрация»).

Эти обширные геологические образования из более плотных пород создают местные усиления гравитации. Попадаясь вблизи орбиты, прямо по курсу, справа и слева, они изгибают орбиту, «раздергивая» ее в разные стороны своим притяжением и увеличивая растущую с витками неустойчивость.

И чем ниже и ближе к масконам орбита, тем больше и быстрее она меняется их возмущениями. Поэтому нужен запас высоты над рельефом, чтобы не удариться об него, и немного ослабить влияние масконов. С безопасных 100 км высоты торможением двигателя съезжают на провисающую вниз эллиптическую орбиту, и по ней до 15 км к поверхности. И там переходят с орбиты на посадочную траекторию с частой или непрерывной работой двигателя.

Прилетели!

На это движение накладываются неизбежные ошибки процесса управления двигателем и движением. Из-за небольших динамических смещений многих тонн топлива в баках центр масс посадочной ступени «гуляет» вбок от ее главной оси!

Тяга основного посадочного двигателя, идущая по оси ступени, поэтому не проходит через отползший центр масс, создавая этим разворачивающий момент — произведение силы тяги на сдвиг центра масс от оси аппарата.

Момент слегка подкручивает ступень, по-новому смещая топливо в баках и центр масс и вызывая новый разворот корпуса в пространстве в виде безостановочного взаимосвязанного «гуляния» центра масс и ориентации ступени.
Эти вихляния конструкции с работающим двигателем вызывают вихляния посадочной траектории и необходимость компенсационных мер, загоняющих эти отклонения от расчетной траектории в допустимый диапазон.

Кривая посадки в ходе торможения все больше уходит вниз. Горизонтальное начало посадочной траектории с наклонным средним участком заканчивается строго вертикальным финишем.
И система координат, удобная для начального горизонтального участка, тоже сменяется другой, основанной на посадочной вертикали и повернутой на прямой угол, 90 градусов.
Переключение систем координат делается в ходе снижения, и оно не должно вносить ошибок в процесс управления посадкой. Но в реальных посадках здесь случались критические ошибки.

Финишная вертикаль с посадочным аккордом газодинамики.

Но вот все участки посадочной траектории пройдены, осталось пятьдесят или тридцать метров вертикали.
Скорость снижения здесь держится небольшой, чтобы толчок касания не стал чрезмерным для конструкции.

Тяга посадочного двигателя или двигателей приводится (делается равной) к текущему лунному весу ступени, почти или полностью уравновешивая его.

В последнем случае приближение к поверхности идет по инерции движения, небольшой оставленной скоростью, уравновешенно, чтобы без гравитационного разгона обнулить высоту.

При этом тяга даже в полтонны — это мощная сверхзвуковая струя, бьющая в грунт с разлетом радиально во все стороны. Это дает два не очень приятных эффекта, лежащих в области газодинамики.

Разлетающийся со сверхзвуковой скоростью в стороны поток частично попадает и на днище ступени, и на ее посадочные опоры.
Встречая препятствия, сверхзвуковой поток уплотняется на них в несколько раз с многократным ростом давления.


Силы этого давления уменьшают устойчивость ступени на поверхности Луны, особенно если их сумма (результирующая сила) сопоставима с посадочным весом.
Поэтому дно ступени должно быть достаточно далеко от поверхности при касании, оставляя широкий коридор для безвредного разлета выхлопа.

Вторая проблема — это пыль, выдуваемая реактивной посадочной струей.

Поверхностный слой лунного грунта — реголит — это перемолотый и разбросанный ударами метеоритов за многие миллионы лет материал, рыхлый и неплотный, микропесчинки с острыми краями.

Посадочная струя может вырыть в нем яму и выдуть его из-под опор ступени, вызвав ее наклон.
Это также приводит к пылевой завесе вокруг ступени в момент касания поверхности, сильно, иногда до обнуления снижая видимость.

Разгон пыли сверхзвуковым выхлопом приводит к ее широкому разбросу вокруг точки посадки.
Пыль при этом летит не с воздухом, аэродинамически, как в атмосфере. Она не вязнет в воздухе, разлетаясь баллистически на разную дальность и образуя свои максимумы выпадения в окрестностях точки прилунения.

Эти набросы могут накрывать объекты неподалеку, вызывая сильное запыление их самих, иллюминаторов, измерительных и наблюдательных приборов, солнечных батарей, дорог и других важных компонентов лунной базы. Баллистику пыли от посадки ступеней не оспоришь, это природный газодинамический и гравитационный процесс.

Проблема просматривается как достаточно серьезная; для ее решения предлагаются разные варианты.

Например, замена одного мощного двигателя на несколько меньших, разнесенных по сторонам; размещение их в верхней части корпуса, подальше от лунной поверхности.

А компания «Мастен спейс системс» предлагает другой метод защиты от лунной пыли.

Для него в горячую реактивную струю хотят распылять (уже на малой высоте) тонкую пыль оксида алюминия. Его расплавленные микрокапли будут впекаться при снижении в поверхность грунта и сразу застывать, образуя на нем твердую корку....

Я уверен, что профессионалы из NASA из всех возможных вариантов выберут правильный и человечество увидит людей на Луне в 21 веке.

via

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 18:42
2
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Фото. Сравнение лунных посадочных модулей 20 - 21 век.

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 18:43
2
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Постройка модуля.

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
mnr1
6.12.2023 - 18:52
4
Статус: Online


Ярила

Регистрация: 9.07.13
Сообщений: 5396
и ни одной примерной даты
 
[^]
ЛедянойХолод
6.12.2023 - 18:52
4
Статус: Offline


Приколист

Регистрация: 2.05.14
Сообщений: 253
Не понял, луносрач или ток затравка?)))
 
[^]
SBrute
6.12.2023 - 18:55
8
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 29.03.14
Сообщений: 2640
Цитата (zdesia @ 6.12.2023 - 20:41)
Готовящиеся прилунения экипажей будут масштабными.

Что-то заржал. Сразу представилось, как сотни "артемид" падают на Луну, а из них толпами высыпают лунатики. Чтобы определить успешность миссии.

Добавлю российский лунный модуль. Фото 2028 года, спизжено у путешественников во времени.

Это сообщение отредактировал SBrute - 6.12.2023 - 19:00

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
Хлыст
6.12.2023 - 18:56
6
Статус: Online


Ярила

Регистрация: 21.09.11
Сообщений: 2385
Повангую.
Никто никуда не полетит.
А кто полетит - не долетит.

Размещено через приложение ЯПлакалъ
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 18:56
0
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Цитата (mnr1 @ 6.12.2023 - 18:52)
и ни одной примерной даты

Скоро полетят. smile.gif kosyak.gif
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 18:58
1
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Цитата (ЛедянойХолод @ 6.12.2023 - 18:52)
Не понял, луносрач или ток затравка?)))

Это не от меня зависит. smile.gif
 
[^]
huanlopez76
6.12.2023 - 18:58
-1
Статус: Offline


Приколист

Регистрация: 28.02.22
Сообщений: 219
да у них там уже дофига че на луне есть, типа луноход, судя по кино ))) они ж туда-сюда как нехуй нахуй летают )))
 
[^]
adnnin
6.12.2023 - 18:59
6
Статус: Offline


Юморист

Регистрация: 25.07.19
Сообщений: 419
А Зачем стоить Лунную базу, если можно построить Новую Луну?
Не надо устраивать посадки на Луну, а потом тратя топливо вновь взлетать что бы отправляться на Марс -- сразу стартовать с Новой Луны находящейся на такой же как Луна орбите!

Это сообщение отредактировал adnnin - 6.12.2023 - 19:06

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 19:00
5
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Цитата (Хлыст @ 6.12.2023 - 18:56)
Повангую.
Никто никуда не полетит.
А кто полетит - не долетит.

А как же раньше летали? kosyak.gif
 
[^]
SBrute
6.12.2023 - 19:02
5
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 29.03.14
Сообщений: 2640
Цитата (zdesia @ 6.12.2023 - 21:00)
Цитата (Хлыст @ 6.12.2023 - 18:56)
Повангую.
Никто никуда не полетит.
А кто полетит - не долетит.

А как же раньше летали? kosyak.gif

Кто здесь?!

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
AlienVS
6.12.2023 - 19:02
3
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 2.01.21
Сообщений: 1339
Цитата (zdesia @ 6.12.2023 - 18:58)
Цитата (ЛедянойХолод @ 6.12.2023 - 18:52)
Не понял, луносрач или ток затравка?)))

Это не от меня зависит. smile.gif

Делов то, Муходжон из Яндекс- такси с радостью свозит туда и обратно по двойному тарифу, можно заказать комфорт cool.gif
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 19:03
1
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Цитата (SBrute @ 6.12.2023 - 18:55)
Цитата (zdesia @ 6.12.2023 - 20:41)
Готовящиеся прилунения экипажей будут масштабными.

Что-то заржал. Сразу представилось, как сотни "артемид" падают на Луну, а из них толпами высыпают лунатики. Чтобы определить успешность миссии.

Добавлю российский лунный модуль. Фото 2028 года, спизжено у путешественников во времени.

Для постройки там всего, чего они хотят, очень похожий движняк и нужен!
 
[^]
ЛедянойХолод
6.12.2023 - 19:04
1
Статус: Offline


Приколист

Регистрация: 2.05.14
Сообщений: 253
Цитата (zdesia @ 6.12.2023 - 18:58)
Цитата (ЛедянойХолод @ 6.12.2023 - 18:52)
Не понял, луносрач или ток затравка?)))

Это не от меня зависит. smile.gif

Ну ниже решили что луносрач)))
ПЫСЫ , а не пока затравка))

Это сообщение отредактировал ЛедянойХолод - 6.12.2023 - 19:05
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 19:09
8
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Хуй с ним!

Вывалю на ЯП и секретные чертежи модуля! smile.gif

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 19:15
3
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Первые ЛуноНавты в 21 веке. biggrin.gif

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 19:17
0
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Цитата (SBrute @ 6.12.2023 - 19:02)
Цитата (zdesia @ 6.12.2023 - 21:00)
Цитата (Хлыст @ 6.12.2023 - 18:56)
Повангую.
Никто никуда не полетит.
А кто полетит - не долетит.

А как же раньше летали? kosyak.gif

Кто здесь?!

Никого! Среда, хули там. cry.gif
 
[^]
Пазл
6.12.2023 - 19:25
3
Статус: Offline


Хохмач

Регистрация: 29.09.20
Сообщений: 606
Цитата (adnnin @ 06.12.2023 - 18:59)
А Зачем стоить Лунную базу, если можно построить Новую Луну?
Не надо устраивать посадки на Луну, а потом тратя топливо вновь взлетать что бы отправляться на Марс -- сразу стартовать с Новой Луны находящейся на такой же как Луна орбите!

Всмысле размером с Луну базу да ещё и с ископаемыми, которые там на Луне таки есть что-ли или просто сделать МКС но побольше и на лунную орбиту отправить?

Размещено через приложение ЯПлакалъ
 
[^]
zdesia
6.12.2023 - 19:38
1
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 31.08.21
Сообщений: 6314
Цитата (huanlopez76 @ 6.12.2023 - 18:58)
да у них там уже дофига че на луне есть, типа луноход, судя по кино ))) они ж туда-сюда как нехуй нахуй летают )))

У них пока только есть сотни килограмм лунного грунта в секретном хранилище. smile.gif

Они всему миру его показывают, но никому к нему приближаться не дают. cheer.gif
 
[^]
adnnin
6.12.2023 - 19:48
1
Статус: Offline


Юморист

Регистрация: 25.07.19
Сообщений: 419
Цитата (Пазл @ 6.12.2023 - 19:25)
Цитата (adnnin @ 06.12.2023 - 18:59)
А Зачем  стоить Лунную  базу, если можно построить Новую Луну?
Не надо устраивать посадки на Луну, а потом тратя топливо вновь взлетать    что бы отправляться на Марс -- сразу стартовать с Новой Луны находящейся на  такой же как Луна  орбите!

Всмысле размером с Луну базу да ещё и с ископаемыми, которые там на Луне таки есть что-ли или просто сделать МКС но побольше и на лунную орбиту отправить?

да, второе..
А луну будут перерабатывать на луц роботизированные комбайны..
 
[^]
AlienVS
6.12.2023 - 19:52
1
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 2.01.21
Сообщений: 1339
Цитата (adnnin @ 06.12.2023 - 19:48)
да, второе..
А луну будут перерабатывать на луц роботизированные комбайны..

Ишимура?

Размещено через приложение ЯПлакалъ
 
[^]
Nc2U
6.12.2023 - 20:05
2
Статус: Offline


Хохмач

Регистрация: 24.12.22
Сообщений: 605
Цитата (SBrute @ 6.12.2023 - 18:55)
Цитата (zdesia @ 6.12.2023 - 20:41)
Готовящиеся прилунения экипажей будут масштабными.

Что-то заржал. Сразу представилось, как сотни "артемид" падают на Луну, а из них толпами высыпают лунатики. Чтобы определить успешность миссии.

Добавлю российский лунный модуль. Фото 2028 года, спизжено у путешественников во времени.

Это, скорее, что-то из прошлого, и, очень похоже, подводный аппарат. Жюль Верн вспомнился...

Новый посадочный лунный модуль «Артемиды» глазами баллистика.
 
[^]
Пазл
6.12.2023 - 20:23
1
Статус: Offline


Хохмач

Регистрация: 29.09.20
Сообщений: 606
Цитата (adnnin @ 06.12.2023 - 19:48)
да, второе..
А луну будут перерабатывать на луц роботизированные комбайны..

А зачем, если на Луне будут перерабатывать комбайны возить это всё на Луну-2, которая на "той же орбите" и до неё долететь будет не так то просто.

Размещено через приложение ЯПлакалъ
 
[^]
Понравился пост? Еще больше интересного в Телеграм-канале ЯПлакалъ!
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей) Просмотры темы: 4319
0 Пользователей:
Страницы: (3) [1] 2 3  [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]


 
 



Активные темы






Наверх