"Pensamentos em voz alta" sobre o programa do Roscosmos nos voos para a lua

Mais recentemente, a Roscosmos publicou este vídeo, que mostra o esquema de vôo para a lua.



Para realizar esses vôos, serão desenvolvidos os seguintes itens :

- Angara-A5 LV
- Nave espacial da Federação - Nave
lunar
- KVTK (bloco intensificador de oxigênio e hidrogênio da classe pesada) O

esquema aproximado de vôo é o seguinte:

1. O lançamento da Federação com peso de 16,5 toneladas na órbita terrestre baixa.
2. Acoplamento da "Federação" com o CTEC , voo para a órbita da lua.
3. Lançamento da nave lunar em órbita da Terra.
4. Ancoragem do navio lunar com o CTEC , voo para a órbita da lua.
5. Atracar "Federação" com o navio lunar.
6. Desembarque na lua, pesquisa.
7. Decolagem da lua.
8. Desmontando a nave lunar, o vôo da "Federação" para a Terra, entrando na atmosfera na segunda velocidade espacial.

Nos quatro primeiros pontos, o veículo de lançamento Angara será usado em configurações com diferentes capacidades de carga.

Vou tentar oferecer uma opção de vôo alternativa, na qual seria possível facilitar muito e economizar muito dinheiro, não desenvolver uma "Federação" e os Angara.

1) Mesmo durante a corrida lunar na URSS, a sonda Soyuz 7K-LOK foi desenvolvida :



pesava 9,95 toneladas e destinava-se a duas pessoas voarem para a lua com uma delas aterrissando na lua. De fato, é um Soyuz modificado com maior proteção térmica do veículo de descida e maior autonomia de vôo. Proponho modificar o Union 7K-LOK para voos de 3 pessoas para a lua. Isso aumentará o peso para cerca de 11 toneladas. Ele será lançado em órbita pelo veículo de lançamento Zenit-2 ou pelo veículo de lançamento Soyuz-2-3 .

2) O navio lunar terá que ser desenvolvido do zero, em qualquer caso. O módulo lunar americano pesava 15 toneladas, nele dois astronautas pousaram na lua em um vôo.



Mas isso pode ser bastante facilitado. Havia 6 baterias: 2 na fase de decolagem pesando 56,7 kg cada e 4 na massa de aterrissagem de 61,2 kg cada. A capacidade das baterias no estágio de decolagem era de 16.600 watts-hora, no pouso, 46.500 watts-hora. Total de 63.100 horas em watts. Durante a missão Apollo 14, os astronautas ficaram na lua por 33 horas. Portanto, a energia consumida pelo módulo lunar é de aproximadamente 1,9 kW / h. Devido à imperfeição da tecnologia espacial naqueles dias, havia um consumo tão grande de eletricidade. Foram necessários aproximadamente 120 kg de combustível para elevar essas 2 baterias na órbita da lua (dV = 2300 m / s). No total, obtemos os 230 kg extras na etapa de decolagem. Para pousar todo esse material na lua (230 + 245 kg), eram necessários cerca de 500 kg de combustível. No total, obtemos 1000 kg extras devido a algumas baterias. Eles podem ser substituídos por um par de células de combustível.

Você também pode usar materiais compósitos, economizando até 500-1000 kg extras. A massa total do navio lunar com uma tripulação de 2 pessoas será de cerca de 13,5 toneladas.

3) Modernização dos estágios superiores DM e DM-03 para a possibilidade de acoplá-los entre si.



Então, agora descreverei uma possível cronologia do voo para a lua com todas as justificativas técnicas:

1. Lançamento de um navio lunar pesando 13,5 toneladas em um IE de 200 km de altura usando o Zenith-2 LV ( ou Soyuz-2-3 )
2. Lançamento do booster DM (Massa de combustível 15 toneladas, peso vazio 3,4 toneladas. Total de 18,4 toneladas) usando o Proton-M LV , atracando com o navio lunar.
3. Lançamento de quatro boosters DM-03 (peso do combustível 18,7 toneladas, massa vazia 2,3 toneladas. Total de 21 toneladas. MI = 361 segundos) usando o Proton-M LV , acoplamento paralelo atrás do booster DM.
4. Lançamento do Union Soyuz 7K-LOK atualizado com o Zenit-2 LV ( ou Soyuz-2-3 ), atracando com o complexo montado.
5. Partida dos motores dos quatro estágios superiores DM-03. dV = 3150 m / s, basta voar para a lua.
6. Partida do bloco do motor "DM". dV = 1520. Travagem, acesso à órbita da Lua 100x100 km.
7. Ancoragem do navio lunar, aterrissando na lua. 2 pessoas realizam pesquisas sobre a lua e uma as espera na União .
8. Decolagem do módulo lunar, atracando na órbita da Lua, transferência de todos os astronautas para a Soyuz , desapego da sonda lunar, partida para uma distância segura, ligando os motores da sonda lunar e queda de LK na lua.
9. Partida do motor da União, voando para a Terra, entrando na atmosfera na 2ª velocidade espacial, aterrissando.

Vantagens do esquema de vôo que propus em comparação com o esquema de Roskosmos:

1) Atracar na órbita lunar é muito mais complicado do que na Terra, requer mais combustível e cálculos precisos. Portanto, o encaixe ocorrerá na órbita da Terra.
2) Não há necessidade de desenvolver um novo LV e a “ Federação ”, que economizarão dinheiro e permitirão mais voos para a lua.

Source: https://habr.com/ru/post/pt389721/