Google спонсирует Lunar X PRIZE, чтобы начать космическую гонку нового поколения

Как осуществляется посадка на Луну? Конкретно - торможение и мягкая посадка? 'Шарик' можно сажать по схеме ЛК - т.е. торможение до 50 м/c / 1 км высоты, затем разделение с тормозной ступенью и жесткая посадка. Но 50 м/с - это уже не 1500, вполне возможно выживание конструкции без дополнительных аммортизаторов.

Ровер кстати в принципе можно забацать. Колеса - половинки от резиновых мячей, наклеенные на пенопластовый каркас. Двигатели... ну, можно что-то придумать. Я бы поставил многополюсные бесколлекторники с планетарными редукторами. Рама... ну, можно из уголка набрать. Я так думаю, что рама должна быть примерно 30*40 см, при этом 40 см - это ширина. Бортовой комп тоже не шибко большая проблема. СБ - вполне покупаются. Вот видеосистема - вопрос. Так просто межпланетную дальность ВИДЕОсигнала не получишь.

В общем, ХО, оптимальная схема - это торможение до 50 м/с над самой поверхностью, а затем - жесткая посадка в айрбаг 10 м диаметром Вопрос только, как потом из этого айрбага выпутываться.

Так это уголок и получится. Сначала делаем коробку, а потом делаем в ней выборки для облегчения ;-D В пределе получаются несущие ребра. Еще надо стойкую к деформации СБ. Пленочную бишь. И надувные колеса - проще их надуть и потом зафиксировать форму, чем возиться с ударной нагрузкой на оси.

Итак, наш мини-ровер делится на 3 блока.

- ровер с аэроаммортизатором на 100 м/с. Тут надо прежде всего продумать, как от этого аммортизатора избавляться.
- ионный двигатель с системой питания (пленочные СБ).
- ЖРД посадочная ступень, которая обеспечивает торможение с орбитальной скорости до 100 м/с. Видимо, АТ-НДМГ.

Дурацкая идея - можно в качестве аэроаммортизатора использовать собственно колеса. Т.е. сделать этакие дутики, с полметра диаметром, и на них прямо и садиться. Проблема в потребной многократно избыточной прочности. Правда, если затормозить 'ювелирно', с зависанием, и сбросить ровер как раз в момент зависания... я это так вижу - некая внешняя рама 'космической' ступени, которая содержит в себе ионник, ЖРД и систему ориентации. В ней висит наша коробка с колесами. Задача рамы - прийти на высоту 50 метров с нулевой скоростью. Критерий сброса ровера - минимум вертикальной и горизонтальной скорости. Собственно, я бы делил систему на три блока. Ионный движок, он же ретранслятор - система построения ориентации на ионном двигателе, лопухи СБ. Там же - направленная антенна дальней связи. Этот блок остается на LLO. Далее, посадочная ступень - треугольная рама с 3 движками и баками. Чисто пассивная штука, управляется с ровера. И сам ровер. Задача ЖРД ступени - выполнить сброс ровера на зависании на минимальной высоте. После этого облегченная платформа с рабоающими еще несколько секунд двигателями уходит куда-то вверх и в сторону. Ровер соответственно падает с высоты порядка нескольких десятков метров на колеса. В остатке остается ровер и орбитальный ретранслятор.

С таким дерьмом, как плёночные СБ, связываться - себе дороже.

РДТТ, даже/тем более покупные - в сад. Им до Луны лететь полгода-год.
ЖРД на вонючке, однозначно.

> С таким дерьмом, как плёночные СБ, связываться - себе дороже.

А других вариантов нет. Надо, чтобы ровер был экстремально удароустойчив. НИКАКАЯ аммортизация не защитит классические СБ (т.е. кремниевые пластины на сетке), если скорость удара о поверхность будет порядка 50 м/с.

А на ионнике пленочные СБ по другой причине - у них максимальная ВЕСОВАЯ эффективность. Т.е. по КПД они отстают, но зато 1 м2 пленочной СБ весит в 5 раз меньше чем 1 м2 обычной, а энергии дает всего в 2 раза меньше.

Кстати, есть соображение по конструкции ровера. Есть следующее предложение - корпус 1.5 на 1.0 * 0.1 метра. Верхняя и нижняя поверхности - пластины. Корпус - УПРУГИЙ. Т.е. при нормальных условиях он жесткий... более-менее. А если он 'садится' на поверхность - он 'складывается', стержни составляющие раму 'ходят' относительно узлов крепления. Жесткие только 'боковины' корпуса, на которых закреплены ходовые двигатели, аккумы, электроника и т.д. СБ надо придумать как крепить. Возможно, их вообще надо разматывать уже ПОСЛЕ посадки, а до - питаться от аккумуляторов. Тогда СБ смотаны на компактные катушки и могут биться сколько угодно, а после посадки они размотаются некими приводами 'за ниточку'.

Т.е. садится ровер так - ШМЯК! И не торопясь собирается в штатную конфигурацию, примерно как мячик-липучка. Как собрался - разматывает ленточки СБ на верхней и нижней стороне корпуса. Кстати, по идее, если сделать привод реверсивным, то СБ можно так чистить - поставить щеточку или скребок - смотал-размотал - и СБ почищена от пыли.

Тогда надо ставить изотопную батарейку с радиатором из фольги. Потому как мне мнится, что дешевле уронить на Луну мелкий изотопный генератор, чем пытаться посадить СБ одним кусочком.

Кстати, а НЕ-кремниевых СБ разве не бывает? Селеновых, например? ;-D Или жесть - СБ на основе фотоэффекта с конструкцией аналогичной электронным лампам - пластина с покрытием из материала с малой работой выхода, над ней - сеточка. На Земле такое не работает, но на Луне-то вакуум.

Не надумана. Если садиться путем десантирования с некоторой высоты - шмяк получится изрядный. Причем, поскольку ориентация ровера при шмяке не гарантирована - он может получиться с любого направления.

Но в целом я согласен с топливным элементом. Еще вариант - тепловая машина, работающая на разности температур верхнего и нижнего экранов. Думаю, что черненый экранчик может нагреться до 300-400С, в то время как нижний (экранированный верхним) остынет до 0С. При таких температурах предельный КПД может быть до 50%. Хотя тут конечно надо учитывать эффективность теплопередачи... ну, 25% тоже неплохо - чуть ли не выше чем у СБ.

Аналогичный топик на форуме НК:




Кстати, там мелькнула интересная идея - соединить ровер с посадочной ступенью проводом. Соответственно, несколько упросить связь/управление, а то и питание.

С НК же утянут постер:

Поасадка в три этапа - вначале ЭРД стабилизирует орбиту, меняет ее наклонение. Производиться расчет и ЭРД выдает финальноый импульс на торможение - скорость чуть иже минимальной 1й КС. Корабль расстыковывается. После снижения до 1000м выдается основной тормозной импульс РДТТ - до 0 скорости. Начинается свободное падение, потом встреча с лунной поверхностью со скоростью 56м/сек

Ник

Никакой стабилизации, и вообще никакой орбиты - прямая посадка!
Мы ХС хотим экономить или где?

Мнится мне, что 500 метров провода будут весить больше, чем обеспечение мобильности для СБ.

Кстати, у кого есть мысли по поводу термогенератора? Как он физически может быть реализован? Идеально, конечно, иметь некий хладагент типа фреона, но с переменной температурой кипения, чтобы адаптироваться к утру-дню-вечеру. Этот фреон кипит в верхнем радиаторе, поступает на турбину, выполняет работу крутя генератор, охлаждается, попадает в нижний радиатор, сжижается, и та же турбина гонит его наверх уже в жидком состоянии. Вопрос в том, насколько эффективно оно может работать и какой конкретно хладагент можно использовать. В качестве прототипа можно собрать НЕЧТО на двух радиаторах от холодильника, проложенных фольгой ;-D.

Да - по поводу прямой посадки - ХС ЖРД стоит куда дороже ХС ионника. Существует ли для Луны такая посадочная траектория, чтобы ХС с нее была ниже чем ХС с окололунной орбиты?

Мысли по поводу термогенератора - не маяться такой ерундой

Спорно. Надо посчитать. Навскидку, трубки и фольга куда более устойчивы к удару при посадке, чем СБ. Т.е. они могут быть менее эффективны, да. Но зато вес посадочной ступени уменьшается по сравнению с мягкой посадкой.

Вообще, вопрос. Примем вес конструкции которая удерживает СБ на Луне с 2х кратным запасом прочности за 1. Какой должен быть вес этой конструкции чтобы СБ в ней пережили падение с километра высоты (на Луне, ессно)? Т.е. иначе говоря - сколько эйрбагов и механики их сброса придется наворотить на СБ, чтобы они пережили падение. Или, как вариант - сколько и какой механики нужно, чтобы мягко посадить эти самые СБ.

Да, я думаю, что реально можно обеспечить высоту сброса порядка 50 метров. Т.е. выход в нулевую вертикальную скорость на 50 метрах высоты. Предлагаю дальше плясать от этой цифры. Это соответствует посадочной скорости в 10-15 м/с.

Ну, для начала, стартовая скорость 1500. Далее, есть профиль торможения, если он выдерживается - то закончить его на заданной скорости И высоте - не есть некая невозможная задача. 50 метров, по сути - это погрешность измерения рельефа. В конце торможения-то скорость невелика, поэтому временнАя погрешность торможения может быть довольно большой. Главное, чтобы по высоте не промахнулись - а для этого надо просто выдерживать профиль скорость-высота, и все. Ну, и еще хорошо бы такую траекторию подобрать, чтобы горизонтальная скорость была околонулевая.

Вообщем:
-Впервые в истории космонавтики переход с вытянутой околоземной орбиты на окололунную был выполнен с использованием электрореактивного двигателя малой тяги. Он потребовал израсходования лишь 16% стартовой массы КА..
ЭТО ХОРОШО, НО
-но — так как бесплатных пирожных не бывает и в космонавтике — занял целых 13.5 месяцев , за которые аппарат сделал 332 витка вокруг Земли и прошел более 84 млн км.
ЭТО ОЧЕНЬ ПЛОХО
Создать любительскими силами КА который больше года провисит в вакууме и сохранит работоспособность? ...

Ник

А что тут такого? Университетские спутники вроде вполне живут по году.

Пара конструктивных идей:

1) Гравитационная стабилизация спутника на орбите (упрощает систему ориентации и управления, позволяя исключить одну степень свободы)

2) Использование GPS для определения положения спутника и, может быть, даже в качестве системы ориентации (нафиг всю оптику)