Лунные посадочные аппараты могут опрыскивать посадочные площадки мгновенного действия по прибытии на Луну
Освоение космоса требует всевозможных интересных решений сложных проблем. Существует филиал НАСА, созданный для поддержки новаторов, пытающихся решить эти проблемы, - Институт перспективных концепций ( NIAC ). Иногда они раздают гранты достойным проектам, пытающимся решить некоторые из этих проблем. Результаты одного из этих грантов уже получены, и они интригуют. Команда из Мастен Космические Системы при поддержке Honeybee Robotics, Texas A&M и Университета Центральной Флориды придумали способ, которым лунный посадочный модуль может поставить собственную посадочную площадку при спуске.
Лунная пыль представляет собой серьезную проблему для любых спускаемых аппаратов на поверхности. Ретроградные ракеты, необходимые для мягкой посадки на поверхность Луны, также будут поднимать в воздух пыль и камни, потенциально повреждая сам посадочный модуль или любую окружающую человеческую инфраструктуру. Посадочная площадка уменьшит воздействие этой пыли и обеспечит более устойчивое место для самой посадки.
График, показывающий разницу между посадкой с системой осаждения и без нее.
Кредит - Masten Space Systems
Но построить такую посадочную площадку традиционным способом было бы непомерно дорого. Текущие оценки оценивают стоимость строительства лунной посадочной площадки с использованием традиционных материалов примерно в 120 миллионов долларов. Любая такая миссия также страдает проблемой курицы и яйца. Как получить материалы для строительства посадочной площадки на месте, если для начала нет посадочной площадки?
Технология, разработанная Мастеном, является гениальным решением обеих этих проблем. Установка посадочной площадки во время спуска позволит космонавтам иметь посадочную площадку на месте до того, как космический корабль когда-либо коснется там. Его установка также будет стоить намного дешевле, так как все, что нужно, - это относительно простая добавка к выхлопу ракеты, которая уже выбрасывается на поверхность.
График, показывающий весь процесс системы инжектора частиц FAST.
Кредит - Master Space Systems
Общую идею Мастена понять достаточно легко. Добавление твердых гранул в выхлоп ракеты позволит этому материалу частично разжижиться и отложиться в зоне продувки выхлопных газов, потенциально затвердевая до такой степени, что пыль больше не играет роли, поскольку она заключена в твердую внешнюю оболочку. Мастен полагал, что он может найти подходящий материал для добавления в выхлоп ракеты, чтобы сделать именно это.
Успех или неудача будут зависеть от физических свойств гранул добавки. Любая добавка со слишком высокой термостойкостью не будет должным образом плавиться в выхлопе ракеты, по сути, бомбардируя поверхность крошечными пулями. С другой стороны, любая присадка со слишком низкой термостойкостью могла полностью расплавиться выхлопом ракеты и превратиться в бесполезное облако.
Пример того, сколько пыли может подняться даже на Земле во время испытательного запуска одной из ракет Мастена.
Кредит - Masten Space Systems
Чтобы найти идеальный баланс, Мастен разработал двухуровневую систему с относительно большими (0,5 мм) глинозем частицы, используемые для создания базового слоя из 1 мм расплавленной лунной поверхности в сочетании с глиноземом. Затем, когда посадочный модуль приближался к базовому слою, добавка переключалась на частицы оксида алюминия 0,024 мм, которые осаждались на базовом слое со скоростью 650 м / с и создавали посадочную площадку диаметром 6 м, которая остывала бы за 2,5 секунды.
Все это звучит как довольно впечатляющая идея, но это еще не все. Как и многие другие федеральные гранты, грант NIAC, направленный на развитие идеи депонируемой посадочной площадки, требует поэтапного подхода. Большая часть только что завершившейся фазы I была сосредоточена на доказательстве осуществимости идеи, что, по мнению Мастена, так и есть.
Пример эффектов глиноземной пластины, аналогичный тому, что будет нанесено на поверхность Луны в полностью увеличенной системе. Справа виден инфракрасный снимок выхлопа ракеты.
Кредит - Masten Space Systems
Осуществимое - это не то же самое, что функциональное, но это именно то, что гранты NIAC должны поддерживать - дикие идеи, которые могут коренным образом изменить некоторые аспекты освоения космоса. Если Мастен прав и подход возможен и может быть увеличен, посадочные площадки могут быть замечены всплывающими по всей лунной поверхности. И, в конце концов, по всему Марсу.
Учить больше:
MSS - Устранение лунной пыли: Masten завершил исследование FAST Landing Pad
НАСА - Мгновенные посадочные площадки для лунных миссий Артемиды
Ведущее изображение:
Художественное изображение лунного посадочного модуля выполнено с использованием технологии нанесения посадочных площадок FAST.
Кредит - Masten Space Systems