"Pensamientos en voz alta" sobre el programa de Roscosmos en vuelos a la luna

Más recientemente, Roscosmos publicó este video, que muestra el esquema de vuelo a la luna.



Para llevar a cabo tales vuelos, se desarrollará lo siguiente:

- Angara-A5 LV
- Nave espacial de la Federación - Nave
espacial lunar
- KVTK (bloque de refuerzo de oxígeno-hidrógeno de clase pesada) El

esquema de vuelo aproximado es el siguiente:

1. El lanzamiento de la Federación con un peso de 16.5 toneladas en la órbita terrestre baja.
2. Atraque de la "Federación" con el CTEC , vuelo a la órbita de la luna.
3. Lanzamiento de la nave lunar en la órbita de la Tierra.
4. Atraque de la nave lunar con el CTEC , vuelo a la órbita de la luna.
5. Atraque "Federación" con la nave lunar.
6. Aterrizaje en la luna, investigación.
7. Despegue de la luna.
8. Desmontar la nave lunar, el vuelo de la "Federación" a la Tierra, entrar en la atmósfera a la segunda velocidad espacial.

Para los primeros cuatro puntos, el vehículo de lanzamiento Angara se utilizará en configuraciones con diferentes capacidades de carga.

Intentaré ofrecer una opción de vuelo alternativa, en la que sería posible hacerlo mucho más fácil y ahorrar mucho dinero, no desarrollar una "Federación" y el Angara.

1) Incluso durante la carrera lunar en la URSS, se desarrolló la nave espacial Soyuz 7K-LOK :



pesaba 9.95 toneladas y estaba destinada a que dos personas volaran a la luna con una de ellas aterrizando en la luna. De hecho, es un Soyuz modificado con una mayor protección térmica del vehículo de descenso y una mayor autonomía de vuelo. Propongo modificar el Union 7K-LOK para vuelos de 3 personas a la luna. Esto aumentará el peso a aproximadamente 11 toneladas. Será lanzado en órbita por el vehículo de lanzamiento Zenit-2 o el vehículo de lanzamiento Soyuz-2-3 .

2) La nave lunar tendrá que desarrollarse desde cero en cualquier caso. El módulo lunar estadounidense pesaba 15 toneladas, en él 2 astronautas aterrizaron en la luna en un vuelo.



Pero se puede facilitar mucho. Había 6 baterías: 2 en la etapa de despegue con un peso de 56,7 kg cada una y 4 en la masa de aterrizaje de 61,2 kg cada una. La capacidad de las baterías en la etapa de despegue fue de 16.600 vatios-hora, en el aterrizaje, 46.500 vatios-hora. Total 63,100 vatios hora. Durante la misión Apolo 14, los astronautas pasaron 33 horas en la luna. Por lo tanto, la potencia consumida por el módulo lunar es de aproximadamente 1.9 kW / h. Debido a la imperfección de la tecnología espacial en esos días, había un consumo tan grande de electricidad. Se necesitaron aproximadamente 120 kg de combustible para elevar estas 2 baterías a la órbita de la luna (dV = 2300 m / s). En total, obtenemos los 230 kg adicionales en la etapa de despegue. Para aterrizar todo esto en la luna (230 + 245 kg), se necesitaban unos 500 kg de combustible. Total obtenemos los 1000 kg adicionales debido a algunas baterías. Se pueden reemplazar con un par de celdas de combustible.

También puede usar compuestos, esto ahorrará incluso entre 500 y 1000 kg adicionales. La masa total de la nave lunar con una tripulación de 2 personas será de aproximadamente 13.5 toneladas.

3) Modernización de las etapas superiores DM y DM-03 para la posibilidad de acoplarlas entre sí.



Entonces, ahora describiré una posible cronología del vuelo a la luna con todas las justificaciones técnicas:

1. Lanzamiento de un barco lunar que pesa 13.5 toneladas en un IE de 200 km de altura usando el Zenith-2 LV ( o Soyuz-2-3 )
2. Lanzamiento del refuerzo DM (Masa de combustible 15 toneladas, peso en vacío 3.4 toneladas. Total 18.4 toneladas) utilizando el Proton-M LV , atracando con la nave lunar.
3. Lanzamiento de cuatro bloques de refuerzo DM-03 (peso de combustible 18.7 toneladas, masa vacía 2.3 toneladas. Total 21 toneladas. MI = 361 segundos) usando el Proton-M LV , acoplamiento paralelo detrás del bloque de refuerzo DM.
4. Lanzamiento del Union Soyuz 7K-LOK actualizado con el Zenit-2 LV ( o Soyuz-2-3 ), acoplado con el complejo ensamblado.
5. Arranque de los motores de cuatro etapas superiores DM-03. dV = 3150 m / s, esto es suficiente para volar a la luna.
6. Arranque del motor bloque "DM". dV = 1520. Frenado, acceso a la órbita de la Luna 100x100 km.
7. Atraque de la nave lunar, aterrizando en la luna. 2 personas realizan investigaciones en la luna, y una los espera en la Unión .
8. Despegue del módulo lunar, atraque en la órbita de la Luna, transferencia de todos los astronautas a la Soyuz , desprendimiento de la nave espacial lunar, salida a una distancia segura, encendido de los motores de la nave espacial lunar y caída de LK a la luna.
9. Arrancar el motor de la Unión, volar a la Tierra, ingresar a la atmósfera a la segunda velocidad espacial, aterrizar.

Ventajas del esquema de vuelo que he propuesto en comparación con el esquema de Roskosmos:

1) Atracar en la órbita lunar es mucho más complicado que en la Tierra, requiere más combustible y cálculos precisos. Por lo tanto, el acoplamiento tendrá lugar en la órbita de la Tierra.
2) No hay necesidad de desarrollar un nuevo LV y la " Federación ", lo que ahorrará dinero y permitirá más vuelos a la luna.

Source: https://habr.com/ru/post/es389721/