• benchmark.pl
  • Motoryzacja
  • Program Artemis. Jeśli wracamy na Księżyc, to bez księżycowego samochodu się nie obędzie
Nauka

Program Artemis. Jeśli wracamy na Księżyc, to bez księżycowego samochodu się nie obędzie

przeczytasz w 6 min.

Czterokołowy pojazd, który w latach 70. XX wieku zapewnił kilku misjom programu Apollo ogromną mobilność, doczeka się niedługo odświeżonej wersji z wykorzystaniem XXI wiecznej technologii. Pół wieku to w motoryzacji szmat czasu, co więc nowego czeka uczestników misji Artemis?

Program Artemis, którego celem ostatecznie jest ponowne dostarczenie człowieka na Księżyc, tak jak to miało miejsce w 1969 roku, ma drobne opóźnienia, ale posuwa się wciąż do przodu. Skończyły się w końcu kłopoty natury prawnej związane z wyborem firmy, która wyprodukuje lądownik księżycowy. SpaceX może kontynuować swój projekt, któremu wcale nie zostało już tak dużo czasu.

Pojazd księżycowy

Tymczasem na szczycie rakiety SLS umieszczono już pojazd Orion i całość niedługo doczeka się oficjalnej prezentacji przed kamerami na stanowisku Pad 39B w Centrum Kosmicznym Kennedy'ego, a zarazem testów uzyskania gotowości do startu (próbne odliczanie, tankowanie). Sam start pierwszej misji Artemis I w ramach projektu, przewidziano już na luty 2022 roku, choć bardziej realnym momentem wydaje się lato 2022.

SLS rakieta
Rakieta, która ma wysłać pojazd Orion na Księżyc, jest już w całości złożona. Niedługo ujrzy światło dzienne, w dosłownym tego słowa znaczeniu

To dopiero pierwszy etap ogromnego projektu, lecz podobnie jak w przypadku misji Apollo ponad 50 lat temu wszystko ma potoczyć się w dość szybkim tempie, za to przy mniejszej liczbie lotów testowych. Po locie Artemis I, który będzie bezzałogową próbą lotu na orbitę księżycową i z powrotem, już w maju 2024 roku planowany jest start Artemis 2 z załogą. Ta jeszcze nie wyląduje w okolicach południowego bieguna Księżyca, a uczyni to dopiero załoga misji Artemis 3. Teoretycznie ten lot powinien mieć miejsce w 2025 roku, ale fakty są takie, że mamy jeszcze zbyt wiele niewiadomych, by tę ostatnią datę uznać za wiążącą.

Mobilność od początku była kluczowem do powodzenia księżycowych misji

Niemniej trzeba już dziś myśleć o wszelkich aspektach pobytu człowieka na Księżycu, a jednym z nich jest jego mobilność. Teoretycznie astronauci maja do wyboru trzy metody. Poruszanie się samodzielnie w kombinezonach księżycowych, lot pojazdem lub co wydaje się wciąż najoptymalniejszym rozwiązaniem skorzystanie z kołowego transportu. Pierwsze ma sens tylko przy niewielkich odległościach, bo pomimo zdolności do pokonywania w podskokach dużo większych dystansów niż na Ziemi, człowiekowi na księżycu trudno było transportować cokolwiek poza samym sobą.

Koncepcyjny projekt LRV
Koncpecyjny projekt zdalnie sterowanego LRV z lat 60. XX wieku

Pojazdy latające wymagają energii, ale w dużo większym stopniu niż pojazdy poruszające się po powierzchni księżyca. Decyzję o stworzeniu takiego pojazdu podjęto jeszcze przed lądowaniem Apollo 11. Pojazd nazwany LRV czyli Lunar Roving Vehicle, był wykorzystywany w trakcie misji Apollo 15, 16 i 17. Zostawiano je po opuszczeniu księżyca na powierzchni, dlatego dla każdej misji budowano kolejny.

Lunar Roving Vehicle misja Apollo
LRV na Księżycu w trakcie misji Apollo 15

Ostatni, czwarty z LRV nie wziął udziału w żadnej misji i z pojazdu zbudowanego na części, stał się istniejącym świadectwem historii. Przy okazji LRV często przywołuje się polskiego naukowca Mieczysława Bekkera, którego pomysły pomogły skonstruować księżycowy pojazd.

Lunar Roving Vehicle - pojazd księżycowy z czasów misji Apollo

Był to pojazd elektryczny o bardzo małej masie przeznaczony do przewozu dwóch osób z ładunkiem. Na Ziemi ważył 210 kilogramów, a to oznacza, że na Księżycu było to niespełna 35 kilogramów. Z tego tez powodu moc silnika była wygórowana. Łącznie był to jedynie 1 KM, wartość porównywalna z hulajnogami elektrycznymi. Tym co odróżnia pojazd księżycowy od tych naziemnych, to dopuszczalne warunki eksploatacji. LRV mógł funkcjonować w szerokim zakresie temperatur od -130 do 200 stopni Celsjusza. Poza tym, choć elektryczny nie był w stanie uzupełniać energii. Zastosowane baterie były jednorazowego użytku.

  • wykonawca: Boeing, General Motors
  • typ: pojazd terenowy
  • waga / obciążenie (na Ziemi): 210 kg / 490 kg
  • wymiary podwozia: 3,1 x 2,29 x 1,14 m
  • wymiary koła: 81,3 (średnica) x 22,9 cm
  • silnik: oddzielny dla każdego koła, elektryczny DC / 0.25 KM
  • zasilanie: dwie baterie srebrowo-cynkowe, 121 Ah każda
  • prędkość maksymalna, zasięg, czas pracy: 13 km/h (uzyskana w praktyce 18 km/h), 92 km, 78 godzin
  • konstrukcja: podwozie wykonano z aluminium, opony z ocynkowanego drutu, bieżnik z tytanu.

Model takiego pojazdu obejrzeć można na wystawie Cosmos Discovery w Warszawie. Jak widać na zdjęciu nie był to pojazd szczególnie skomplikowany, ale też wyposażono go we wszystkie potrzebne elementy przydatne do dokumentacji podróży, bezpośredniej komunikacji z Ziemią.

Model LRV

W trakcie misji Apollo 15 astronauci przejechali swoim pojazdem ponad 27 kilometrów. Kolejna misja Apollo 16 zakończyła się z niespełna kilometr lepszym rezultatem na liczniku. A astronauci Apollo 17 pokonali LRV prawie 36 kilometrowy dystans. Z księżycowych pojazdów dotychczas jedynie Łunochod 2 z 1973 roku przejechał więcej, bo około 39 kilometrów, co do dziś jest drugim wynikiem w historii pozaziemskich pojazdów naziemnych. Rozmiary Łunochodu i LRV były podobne.

Skoro NASA wraca na Księżyc, to przyda się jej pojazd kołowy

Dziś pół wieku po wspomnianych misjach NASA (nie tylko) szykuje się do powrotu na Księżyc. I nie jest zaskoczeniem, że pojawiła się potrzeba zbudowania księżycowych pojazdów czy też samochodów, które będą wozić astronautów po powierzchni naszego naturalnego satelity. Wśród firm, które przystąpiły do tworzenia takich urządzeń transportowych, jest także Northrop Grumman. Człon Grumman w nazwie słusznie kojarzy się z nazwą firmy, która na przełomie lat 60. i 70. XX wieku była twórcą lądowników księżycowych. W 1994 roku Northrop Corporation przejął bowiem Grumman Aerospace Corporation tworząc Northrop Grumman.

Baza księżycowa

Northrop Grumman podobnie jak Boeing, który zbudował LRV na potrzeby misji Apollo, a także kilka innych firm stworzyło własne projekty lądowników księżycowych, czyli ostatecznego łącza pomiędzy orbitą naszego satelity a jego powierzchnią. NASA wybrała jednak SpaceX, by na bazie swojej rakiety Starship zbudował zdolny do lądowania i startu z powierzchni pojazd. Były protesty Blue Origin, ale ostatecznie sąd je odrzucił i teoretycznie wróciliśmy do status quo, w którym SpaceX odpowiada za lądowanie na księżycu.

Nie stawiajmy jednak jeszcze kropki nad i, bo może okazać się, że pierwsze lądowanie człowieka w XXI wieku na Księżycu może odbyć się z pomocą nieco innego pojazdu niż zmodyfikowanego Starshipa.

Lunar Roving Vehicle w XXI wieku zmienia się w Lunar Terrain Vehicle

Inżynierowie Northrop Grumman nie poprzestali jednak na projekcie lądownika, postanowili odświeżyć także projekt LRV, bo do takiego wniosku dojdziemy oglądając pierwsze wizualizace nowego księżycowego załogowego łazika.

Jednak to tylko wrażenie, bo odkryta konstrukcja, która do złudzenia przypomina LRV z ubiegłego stulecia, nie jest świadectwem zacofania technologicznego, a po prostu przyjętej koncepcji w której astronauci poruszają się cały czas w kombinezonach poza swoją bazą bez dodatkowej ochrony.

Lunar Terrain Vehicle pasażerski

Prace dopiero się rozpoczynają, więc nie mamy tak dokładnej specyfikacji LTV, ale parę szczegółów jest już znanych. Przede wszystkim NASA oczekuje, że będzie to pojazd wielokrotnego użytku, zdolny do funkcjonowania nawet przez 10 lat, czyli zakładany czas trwania projektu Artemis. Powstanie też z pewnością więcej niż jeden taki pojazd, a oprócz opcji przewożenia ludzi, spodziewany jest także wariant sterowania zdalnego, z elementami autonomii, w którym przewożone mogą być same towary.

Towarowy LTV

Lunar Terrain Vehicle - pojazd księżycowy, propozycja dla misji Artemis

W budowie LTV udział weźmie kilka firm, które zależnie od swoich kompetencji, przygotują poszczególne elementy księżycowego samochodu.

  • AVL zajmie się konstrukcją mechanizmu napędowego, dostarczy baterie (lub akumulatory), wspomoże prace nad autonomicznym kierowaniem pojazdu
  • Michelin skupi się na projekcie kół/opon, o konstrukcji nie wykorzystującej sprężonego powietrza, ta firma asystuje przy innych projektach księżycowych łazików, dlatego jej wybór wydaje się naturalny
  • Lunar Outpost, to z kolei przedsiębiorstwo, które doskonali się w projektach księżycowych łazików o różnym przeznaczeniu, odpowiada także za udany eksperyment MOXIE przeprowadzony na Marsie na pokładzie Perseverance

Choć ostateczny wygląd LTV nie jest jeszcze znany, należy oczekiwać pojazdu, który skorzysta z postępu ostatniego półwiecza jaki dokonał się w technologiach komputerowych, miniaturyzacji i produkcji elementów konstrukcyjnych. Podobnym jak w ziemskiej motoryzacji.

LTV Northrop Grumman
Wizualizacja pojazdu LTV marki Northrop Grumman

Ciekawostką jest jeden z elementów pojazdu, który widać na jego wizualizacji z tyłu. Przypomina radioizotopowy generator termoelektryczny. I tutaj rodzi się pytanie? Czyżby źródło energii, która zasili akumulatory LTV miało być identyczne jak w łazikach Curiosity i Perseverance na Marsie? Nie jest to niemożliwe, bo do poruszania się na księżycu, nawet z dużym obciążeniem i przy sporej prędkości nie jest wymagany tak duży budżet energetyczny jak na Marsie, nie wspominając już o Ziemi.

Nie obędzie się także bez współpracy z astronautami z misji Apollo. Dr. Harrison Schmitt (Apollo 17) oraz Charles Duke (Apollo 16) jeździli po Księżycu i dlatego mają unikalne doświadczenie w tej dziedzinie.

Jak Lunar Terrain Vehicle trafi na Księżyc

LTV dostarczany będzie na Księżyc za pomocą lądownika, który zaprojektowano w zakładach Intuitive Machines na bazie wcześniejszego projektu Nova-D, który z kolei jest rozwinięciem lądownika NOVA-C (pierwszy lot na Księżyc zaplanowano na grudzień 2022 roku).

Taki lądownik jest w stanie dostarczyć na powierzchnię Księżyca ładunek o masie 500 kg, czyli wystarczająco duży, by był nim kompletny LTV. Zanim księżycowy samochód, którym pojadą astronauci, trafi na powierzchnię naszego satelity, z pomocą tych pojazdów wysłane zostaną autonomiczne łaziki MAPP. Ich celem jest eksploracja okolic lądowania załogi Artemis, ale tez testy komunikacji w ramach pierwszej księżycowej sieci 4G/LTE, o czym już niejednokrotnie wspominaliśmy.

A może księżycowy samochód, będzie wyglądał bardziej jak samochód

Sam pojazd LTV w wykonaniu Northrop Grumman jest dopiero propozycją, na dodatek na razie mocno inspirowaną formą terenowego łazika. NASA może po analizie zaakceptować bądź odrzucić ten pomysł, faworyzując na przykład to co zaproponują wspólnie Lockheed Martin i General Motors lub jeszcze inny zespół.

Konstrukcja przypominająca niewielki łazik wydaje się jednakże najbardziej naturalną i najłatwiejszą w produkcji i dostarczeniu na Księżyc. Lecz w przyszłości mogą na Księżyc trafić także inne pojazdy, bardziej przypominające zwykłe samochody. Znacznie większe niż LTV. W czasach projektowania wspomaganego komputerowo pomysłów nie brakuje.

Toyota Lunar Cruiser

Przykładem jest Toyota Lunar Cruiser, która bardziej pasuje wyglądem do dużych ciężarowych transportowców planowanych dla misji marsjańskich, a nawet inspirowany samochodami marki Skoda, koncept pojazdu Luniaq, który powstał w studiu Xtend Design.

Luniaq

Nawet jeśli LTV nie wypali, to Northrop Grumman ma co robić

Wyścig w konkursie na najlepszą konstrukcję księżycowego pojazdu trwa. Tymczasem Northrop Grumman ma już kontrakt na budowę modułu mieszkalnego HALO dla stacji przesiadkowej Gateway na orbicie Księżyca, a także będzie nadzorował integrację pozostałych witalnych dla jej funkcjonowania elementów.

HALO moduł Gateway

Źródło: NASA, Nortron Grumman, Xtend Design, Lockheed Martin, inf. własna

Komentarze

21
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    gromzjasnegonieba
    3
    Tylu plaskoziemcow na benchmarku. Gdyby amerykanie nie ladowali na ksiezycu to Zwiazek Sowiecki i Chiny mieliby ogromne narzedzie propagandy. Sowieci obserwowali to ladowanie i potwierdzili jego autentycznosc. Po co piszecie glupoty ?
    • avatar
      Lukasxxz
      2
      Niech zgarną sobie Teslę po drodze :)
      • avatar
        piomiq
        2
        Widzę, że moderacja benchmark.pl usuwa komentarze tępiące płaskoziemców i głosicieli teorii spiskowych. "Brawo". Myślałem, że krzewicie i propagujecie tu wiedzę a nie teorie spiskowe.
        Można zminusować komentarz płaskoziemca, ale już nie odpowiedzieć na niego. I nie mówie tylko o moich komentarzach, bo zauważyłem ze inne też zniknęły.
        • avatar
          Szarak0
          0
          Teorio-spiskowcy mówią, że kiedyś ludzie lądowali na księżycu :)
          • avatar
            Veritatis
            0
            A kiedy byliśmy na tym księżycu?. NASA wciąż nie może znaleźć chętnego na wyprodukowanie kosmicznego skafandra, który by ochronił astronautę przez szkodliwym działaniem neutrin w pasie Van Allena. Poza tym sam Buzz Aldrin twierdzi, ze nigdy nie był na księżycu, ale co tam, hamerykańska propaganda i tak będzie robić swoje - https://www.youtube.com/watch?v=kwQHacukdJw
            • avatar
              TitoBandito01
              -1
              Żeby gdzieś wrócić, to najpierw trzeba tam jednak być, także ten tego...
              • avatar
                pawluto
                -1
                Że by tam wrócić to najpierw trzeba tam być !
                Najlepiej lądowanie na księżycu ( marsie...film) opisuje i pokazuje znakomity film Koziorożec 1...
                • avatar
                  DarioKryptoFan
                  0
                  Taba polecon! Ja to se u nos we wsi mówi do Honolulu kozy doić i spowrotem m!?