На Аполон 15 членовете на екипажа не можаха да видят, че слизат върху ръба на широк кратер. След изключване на двигателя лунният модул се завъртя назад на около 11 градуса в кратера, докато задният крак не влезе в контакт със земята. Предната подложка за крака след това беше от земята, без да тежи. Този наклон от 11 градуса беше близо до проектните граници за лунния модул.
(Изображение: © НАСА)
Учебните екипи се върнаха да разгледат Лунно кацане на Аполон данни за оценка на лунния терен в космоса.
Не само десантните екипажи на Аполон бяха замъглени от издухания прах, правейки тъчдаун проблематично, но съществено количество скали и отломки също бяха изпратени да летят по време на десанта с ракетно захранване.
НАСА има за цел отново да постави астронавтите на Луната до 2024 г., така че какво да направите за проблема с праха? Учените се опитват да измислят решения, които изглеждат необходими, ако пътуване до Луната е да се превърне в рутина.
Спомени от Аполон
Първо, има няколко исторически разказа за безопасни сензори на хората на Луната, започвайки от самата първо лунно кацане на Аполон, през юли 1969г, Докато Нийл Армстронг, командир на лунния модул „Орел“, отразен в техническа справка, „на нещо по-малко от 100 фута, ние започвахме да получаваме прозрачен лист с подвижен прах, който затъмняваше видимостта малко. С по-ниската видимост продължаваше да намалява."
По същия начин Аполон 12, Пит Конрад изпадна в толкова много прах, че беше заслепен, когато направи последното си спускане към повърхността. По-късно той разказа, че „прахът отиде доколкото мога да видя във всяка посока и напълно заличени кратери и всичко останало… Не можах да разбера какво е под мен. Знаех, че се намирам в общо добре място и просто отивам на трябва да ухапе куршума и да се приземи, защото не можах да кажа дали има кратер долу или не. "
Няколко последващи командири за кацане на Аполон отбелязаха подобни опасения.
Осъществяване за лош ден
НАСА се надява да приложи уроците от епохата на Аполон в бъдещи лунни мисии.
"За да перифразирам стар бромид, онези, които забравят миналото, са обречени да се приземят като него", казва Чиролд Еп, ръководител на проекта за технологиите за автономно кацане и избягване на опасности в космическия център на Джонсън в НАСА в Хюстън.
"След като разгледах кацанията на Аполон, стигнах до два извода: Едно, тези екипажи свършиха чудесна работа. Второ, данни от няколко кацания подкрепят идеята, която трябва да дадем бъдещи кацащи луни повече информация за увеличаване на вероятността за успех на мисията “, добави Еп.
Еп каза, че ако лунен модул почине под ъгъл над 12 градуса, астронавтите може да не могат да се изстрелят от повърхността. "Така че, ако екипаж кацне на хълм или с крак или два на голяма скала или в кратер, това може да доведе до лош ден", каза той.
Физика на ракетните изгорели газове
"Луната е тяло с ниска гравитация и без въздух, което прави ефектите на ракетния шлейф много по-различни от тези, които преживяваме на Земята ", казва Филип Мецгер, планетарен учен от Флоридския космически институт в Университета на Централна Флорида (UCF) в Орландо.
"На Земята скалите пътуват най-далеч, докато прахът е спрян само на малко разстояние от влаченето на земната атмосфера", каза Мецгер пред Space.com. "На Луната е точно обратното, като прахът върви най-бързо и далеч. Прахът може да причини сериозни щети по повърхностите на материалите, ако се приземяваме твърде близо до друг хардуер на Луната или в орбита."
Ауспухът на лунния двигател изхвърля прах, почва, чакъл и скали с висока скорост и ще повреди околния хардуер - като лунните застави, минните операции или историческите места - освен ако изхвърлянето не бъде смекчено правилно, каза Мецгер.
През последните 20 години изследователите са разработили последователна картина на физиката на ракетните изгорели лунни почви, "но съществуват значителни пропуски", каза Мецгер. "Няма наличен понастоящем метод за моделиране, който може напълно да предвиди ефектите. Въпреки това, основите се разбират достатъчно добре, за да започнем да проектираме мерки за противодействие."
Искан: пускане на подложки
Мецгер и други членове на екипа в Центъра за лунна и астероидна повърхностна наука (CLASS) на UCF казват, че са необходими подложки за кацане за мисии, които многократно посещават лунен аванпост.
За лунните кацания, CLASS изследванията показват, че пясъкоструенето, което ще се случи на лунен пост, е неприемливо, тъй като ще прекомерно влоши оптиката, слънчевите клетки, термичните контролни повърхности и движещите се фуги на механизмите. Въздействието на духащите скали също може да счупи хардуера.
Изследователите на Флоридския космически институт изследват методи за смекчаване на ефекта от тези взривове, като например спечел лунен реголит. Те също разглеждат роботиката за булдозиране и изграждане на берми, както и обмислят използването на чакъл или павета. И те организират поредица от състезания по роботика за технологии за изграждане на площадки за кацане, съвместно с фирмите за машинно обучение, за да подобрят още повече необходимите възможности за роботизация.
„НАСА приема много сериозно потенциалните проблеми с изхвърлянето, свързани с взаимодействието на повърхността на ракетния двигател“, казва Робърт Мюлер, старши технолог и главен изследовател в Службата за проучване и развитие в Космическия център на Кенеди във Флорида на НАСА.
Това е с добра причина, каза Мюлер; бъдещите хора ще имат повече проблеми с шумните ефекти от тези на Аполон заради по-високата тяга на двигателя. Изследователите на НАСА разработват концепции за лунно кацане и пускови площадки за екипажи на екипажи.
Понастоящем космическата агенция предприема стъпки за оценка на потенциалните ефекти в лунна вакуумна среда, каза Мюлер за Space.com, с нови кодове за компютърно моделиране, които са в процес на разработка чрез програми за иновации на малкия бизнес на NASA и за трансфер на технологии за малък бизнес.
Хванат на камера
Досега не е имало никакви съгласувани усилия за смекчаване на проблема с лунния прах, заяви Мишел Мунк, водеща към възможностите за система за влизане, спускане и кацане в изследователския център на НАСА в Лангли в Хамптън, Вирджиния. „Имаме„ производствен “код, за да прогнозираме какво ще се случи - но той не е валидиран с данни, така че всъщност не знаем колко добри са прогнозите.“
Мунк каза, че е особено предизвикателно да се проведе реалистичен тест на земята за лунната среда, който ще предостави добри данни за "истината". Дирекцията за космически технологии на НАСА наскоро започна проект, който съдържа както наземни тестове, така и компоненти за изчислително моделиране.
Освен това, Munk е главният изследовател на четири стереокамери, които ще бъдат превозвани на борда на лунния кацар Nova-C на интуитивните машини, който е планиран да бъде пуснат през 2021 г. на ракета SpaceX Falcon 9 по комерсиалната програма на НАСА за Lunar Payload Services. Полезният товар се нарича стереокамери за лунни проучвания на повърхността на луна (SCALPSS).
SCALPSS се разработва в NASA Langley и използва технологията на камерата, използвана в тази на агенцията Устойчивост на марсохода 2020 г.- каза Мънк. Камерата на камерата ще заснеме данни за видео и неподвижни изображения на шлака на кацателя, докато шлейфът започне да влияе върху лунната повърхност до момента на спиране на двигателя, което е от решаващо значение за бъдещите проекти на превозни средства на Луната и Марс, каза тя.
- Лунният прах може да бъде проблем за бъдещите изследователи на луната
- 17-те лунни мисии на НАСА на НАСА в снимки
- Moon Rush: НАСА иска комерсиални лунни доставки да започнат тази година
