Viaceré vesmírne agentúry plánujú v najbližších rokoch vyslať astronautov, astronautov a technonautov na Mesiac s dlhodobým cieľom vytvoriť stálu ľudskú prítomnosť. vrátane tých, ktoré vedie NASA Program Artemis, ktorej cieľom je do konca desaťročia vytvoriť „prebiehajúci program prieskumu a rozvoja Mesiaca“. Existujú aj rusko-čínski konkurenti Medzinárodná mesačná výskumná stanica (ILRS) sa snaží vybudovať sériu zariadení „na mesačnom povrchu a/alebo na obežnej dráhe“, ktoré umožnia pútavý výskum.
Okrem týchto programov vedených vládnymi agentúrami niekoľko spoločností a mimovládnych organizácií (MVO) dúfa, že budú organizovať pravidelné výlety na Mesiac, či už za účelom „lunárnej turistiky“ a baníctva, alebo „lunárnej turistiky“.Medzinárodná mesačná dedinaktorý bude pôsobiť ako duchovný nástupca Medzinárodná vesmírna stanica (ISS). Tieto plány si budú vyžadovať presun veľkého množstva nákladu a nákladu medzi Zemou a Mesiacom v priebehu nasledujúceho desaťročia, čo nie je ľahká úloha. Na vyriešenie tohto problému nedávno vydal tím výskumníkov z USA a Spojeného kráľovstva výskumný dokument Na optimálnej trajektórii pre cestovanie medzi Zemou a Mesiacom.
Súčasťou tímu bol emeritný profesor thomas carter Od Štátna univerzita vo východnom Connecticute a profesor matematických vied starosta humi Od Worcesterský polytechnický inštitút, pre ich štúdium, predtlač z ktorých sú dostupné online, Carter a Humi skúmajú, ako by raketoplán mohol dopraviť zásoby na mesačnú základňu a vrátiť zdroje získané z povrchu. Na základe svojich výpočtov dospel k záveru, že optimálna by bola trajektória, ktorá umiestni raketoplán na eliptickú obežnú dráhu a minimalizuje požiadavky na ťah.
Počas vesmírnych pretekov sa NASA aj sovietsky vesmírny program spoliehali na trajektórie voľného návratu pri posielaní misií na Mesiac. To zahŕňalo použitie gravitačnej sily Mesiaca na vykonanie manévru v tvare osmičky, čo viedlo k tomu, že sa kozmická loď vrátila domov len s minimálnymi úpravami obežnej dráhy (zníženie množstva potrebného paliva). Obežné dráhy misií Artemis by boli podobné tým, ktoré mali ich predchodcovia Apollo, v tom, že by tiež vykonávali lety s číslom osem, ktoré by skončili „splashdown“ na mori.
Inými slovami, tieto misie budú jednosmerné. Okrem návratu astronautov na Mesiac, zostavenia Lunárnej brány a zriadenia základného tábora Artemis na povrchu je však dlhodobým cieľom využiť infraštruktúru Artemis na vytvorenie trvalej ľudskej prítomnosti na Mesiaci. Je tiež potrebné zachovať nákladovú efektívnosť, čo znemožňuje vypúšťanie ťažkých nákladov z povrchu na Mesiac. Ako spoluautor profesor Huimi vysvetlil prostredníctvom e-mailu Universe Today, ich návrh počíta s raketoplánom, ktorý by obiehal okolo Zeme a Mesiaca:
„jeden z [the ISS’] „Úlohou“ je vyhnúť sa posielaniu veľkých nákladov na nízke obežné dráhy Zeme. Namiesto toho posielame „kapsuly“ s proviantmi a náhradami pre astronautov. dokončiť [lunar settlements] S minimálnymi nákladmi potrebujeme niečo podobné ako ISS, ale s obežnou dráhou okolo Zeme a Mesiaca. Tento raketoplán nikdy nepristane na Zemi ani na Mesiaci. Keď je blízko k Zemi, potom sa k nej pripojí kapsuly zo Zeme a podobne, keď je blízko k Mesiacu, kapsuly z Mesiaca sa k nej pripoja. To by si nevyžadovalo zdvíhanie veľkých nákladov zo Zeme alebo Mesiaca a ušetrilo by to veľa peňazí a zdrojov.“
Raketoplán by však potreboval motory a pohonnú látku, aby ho udržal na obežnej dráhe, pretože je vystavený gravitačným poruchám (zo Zeme, Mesiaca a Slnka). Zatiaľ čo raketoplán nepotreboval obrovské trysky a palivové nádrže potrebné na to, aby sa vymanil zo zemskej gravitácie, motory a pohonné látky pridávajú misii značné množstvo hmoty, čím zvyšujú náklady. Na vyriešenie tohto problému Humey a Carter zvážili manévre, ktoré by znížili spotrebu paliva a zároveň umožnili raketoplánu obletieť systém Zem-Mesiac v primeranom čase.
„Proces, ktorý sme sledovali, aby sme získali naše výsledky, spočíval vo vývoji vhodného matematického modelu založeného na gravitačných silách Zeme, Mesiaca (a Slnka), ktoré ovplyvňujú obežnú dráhu raketoplánu,“ povedal Huimi. Z toho určil, že kruhová, eliptická dráha s apogeom blízko Zeme a apogeom za Mesiacom by bola optimálna dráha. Na korekciu kurzu by bol potrebný iba minimálny ťah, čo by negovalo účinky slnečnej gravitácie mimo rovinu, čo by sa dalo ešte viac znížiť zabezpečením toho, aby excentricita obežnej dráhy zostala blízko nule.
Tento typ raketoplánu a trajektórie je potrebný pre akýkoľvek plán na vytvorenie trvalej ľudskej základne, povedal Humi.
prítomnosť na Mesiaci, ale mohlo by to viesť aj k prosperujúcej ekonomike Zeme a Mesiaca:
„V súčasnosti existujú plány na trvalú ‚základňu‘ na Mesiaci. Táto základňa by na správne fungovanie vyžadovala zásoby zo Zeme (potraviny, počítače s liekmi, náhradné diely pre roboty atď.) a mechanizmus na výmenu astronautov. Zároveň pošle späť na Zem predmety, ktorých je na Zemi veľmi málo (napríklad hélium-3), čo je podľa všetkých teoretických výpočtov palivo potrebné pre fúzny reaktor.
s podpisom Zákon o konkurencieschopnosti amerického komerčného vesmírneho štartu v roku 2015 a Zákon o konkurencieschopnosti amerického komerčného vesmírneho štartu V nariadení z roku 2020 vláda USA objasnila, že komerčné aktivity na Mesiaci budú zahŕňať ťažbu zdrojov. Vedci okrem zabezpečenia nerastných zdrojov (ako sú kovy vzácnych zemín, ktoré sú dôležité pre elektroniku a digitálne zariadenia) snívajú o dni, keď budú lunárne zdroje hélia-3 na dosah, pretože to umožní široké využitie fúznych reaktorov. povolí. Aby sme uspokojili naše energetické potreby. Humi a Carter zahrnuli do svojej štúdie upozornenie, že ich výsledky si budú vyžadovať ďalšie testovanie a overenie. ako poznamenáva vo svojom záver,
„Malo by byť možné navrhnúť riadiaci systém, ktorý vráti vozidlo na špecifikovanú obežnú dráhu, aby sa kompenzovali poruchy, ktoré neboli zohľadnené v analýze. Dá sa polemizovať, či sa dá predpovedať, že kruhová dráha raketoplánu poskytuje optimálnu dráhu z hľadiska ťahu. Dráha tejto obežnej dráhy má však maximálnu dĺžku. To naznačuje, že výsledky získané v tomto dokumente môžu byť „intuitívne zrejmé“, ale nemusia byť nevyhnutne zrejmé.
Ďalšie čítanie: arXiv
