月球任务“ Bereshit”-装置的特点,一系列演习和最长的登月路径



设备“ Bereshit”上安装了什么引擎? 船上有什么样的科学仪器? 装置必须做些什么才能登上月球? 它在飞行47天后将飞行多少公里?


仅靠一个小型私人公司的力量和手段就不可能将登月装置送入太空,但是在国际太空界的帮助下,您可以将这一构想变成一个正在实施的成熟项目。

参与Bereshit任务的项目参与者:

-来自SpaceIL的一组年轻的以色列科学家和工程师,

-NASA(美国),

-ISA(以色列航天局),

-IAI(以色列航空业关注的问题),

-Spaceflight Industries(美国,Bereshit装置发射进入轨道的组织者),

-SpaceX公司(美国,猎鹰9号助推火箭),

-瑞典航天公司(Swedish Space Corporation),

-Cobham公司(瑞典),

-Ramon Chips公司(以色列)。



毕竟,按照世界标准,SpaceIL是一个小型组织,它拥有约200名员工,其中大多数是志愿科学家和工程师,他们“致力于促进以色列科技进步的发展”。

在照片中,Daniela Geron是SpaceIL的工程师。



为实施Bereshit项目而进行的所有行动的开发,准备和组织的总费用为1亿美元。

这不是商业项目,因为例如NASA不会从与以色列公司SpaceIL的合作中获得经济利益,相反,这种紧密的合作将使NASA可以从Bereshit磁力计接收有价值的科学信息。
“这种合作对双方都有利。 为了继续成功探索月球和火星,我们需要合作伙伴。 美国国家航空航天局研究系统开发副主任史蒂夫•克拉克(Steve Clark)表示,我们的合作伙伴关系网络越广泛,整个世界科学就会越好。
第一辆私人登月车“ Bereshit”的组成部分

一般特征:

-Bereshit仪器的高度约为1.5米,直径为2米(着陆支架之间为2.3米);

-重量585公斤(含燃料)(燃油质量-390公斤),无燃料195公斤。

实际上,有关燃料质量和设备质量的数据有所不同,在某处表明没有燃料的设备质量为150公斤或160公斤,但在所有材料中,总起始质量585公斤的数字几乎是恒定的。

“ Bereshit”设备在测试要素和发射准备的最后阶段:







1.引擎。

Bereshit装置的发动机是LEROS系列的特殊改装(为缩短Bereshit任务而进行的改进,通过缩短喷嘴和增加推力进行了改进)化学导弹装置(用于卫星平台)-对肼(一甲基肼)进行了LEROS 2b的改进,推力为45 kgf(441H),略高于其常规特性41.5 kgf(407H)。





2.车载电子设备。



Cobham Gaisler的HiRel GR712RC处理器

作为车载计算机的主要元件,Bereshit设备使用了Cobham 双核Gaisler HiRel GR712RC处理器

从技术上讲,该芯片基于LEON SPARC,并使用独特的抗辐射硅技术制造。

SpaceIL成为该处理器第一个客户, SpaceIL工程师在Bereshit设备上实际交付和交换之前为其编写了专用软件。

GR712RC是双核处理器LEON3FT SPARC V8 它可以在整个军事频率范围内以高达125 MHz的频率运行。 这提供了高达300 DMIPS和250 MFLOPS的峰值性能。 集成了高级接口协议,包括SpaceWire,CAN,SatCAN,UART,1553B,以太网,SPI,I2C,GPIO等。 它具有用于外部存储器SDRAM / SRAM / PROM / EEROM / NOR-FLASH的高速接口总线。 经验证的抗辐射性-高达300度。 低功耗。





根据非专业人士的评论该处理器魅力 在于 ,它使用最常规的商用技术(以色列制造的TowerJazz 180 nm)制造,与电热水壶控制器几乎相同。 由于元件的电路和拓扑结构,在确保快乐的同时不会干扰技术,这比专门开发制造工艺要便宜一到两倍。

3.车载摄像头。

Bereshit车载摄像头是具有Ruda光学元件的8百万像素Imperx山猫B3320C

设备上的摄像头数量:6个。



而且,这部相机的第一张照片应该是在飞往Bereshit装置的月球期间拍摄的,然后着陆后进行拍摄(顺便说一下,这部相机当然也会拍摄着陆过程),如果一切正常,那么我们计划在月球上拍摄在因过热而导致的故障之前,可以拍摄最大帧数。

Bereshit项目的MCC中设备摄像头的遥测和数据是在瑞典同事和瑞典北部基律纳科学与航天中心设备的帮助下获得的。

组装过程中摄像机的视图:



在这里,您可以在图片中看到相机和带有本出版物第一张照片的印版的放置方式。





4. Bereshit仪器上的科学仪器:

将磁强计(制造商-以色列魏兹曼研究所)放置在Bereshit仪器上,并计划借助该仪器对着陆区的月球磁场进行一系列测量。

另外,在Bereshit设备上安装了一系列激光角反射器(制造商-美国戈达德太空飞行中心)。

这是其中一个反射器的照片,比计算机鼠标要小:



该仪器有八个反射平面,安装在半球形铝框架中。 这种结构可使设备将来自任一侧的光反射回光源。

设计用于编译高度图的激光高度计LRO(月球轨道探测器NASA)会将激光脉冲发送到Bereshit装置的角反射器,然后测量返回光所需的时间。

使用这项技术,NASA和SpaceIL工程师计划他们将能够以10厘米的精度确定Bereshit设备的位置。

另外,当Bereshit装置执行着陆程序时,LRO(NASA月球探测器)将分析主液体发动机的“废气”。

LRO项目的NASA科学家约翰·凯勒(John Keller)说:“我们的团队将试图“观察”汽车发动机排放的物质在月球表面上方的行为。


5.通信和数据交换系统(遥测和控制)。

SpaceIL没有自己的空间通信中心,因此,地球上的MCC和太空中的Bereshit设备之间的数据传输组织是一个复杂的过程,其中:

-瑞典航天公司(瑞典航天公司)的天线网络,通过该网络,导航系统被传输到Bereshit装置并跟踪其轨迹;

-NASA的远程太空通讯网络(DSN),用于控制Bereshit航天器并将科学数据从航天器降落到月球后传送到地球。

DSN是射电望远镜的网络,是由数十个巨大的天线组成的系统,用于与深空航天器进行通信,由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室管理。

关于前往月球途中的Bereshit演习

有关使用Bereshit装置实施计划中的演习群的视频:



根据此处的初步数据 ,可以编制Bereshit装置的空间操纵表。







飞行的主要部分是执行一系列演习(打开引擎几秒钟甚至几分钟),以增加绕地球绕轨道飞行后其椭圆形内饰的最高点。



这是从SpaceIL的描述中看到的这一系列操作的样子:























分析有关Bereshit装置的计划动作和当前状态数据的信息, 我们可以编译如下表



有关Bereshit任务状态的报告,请点击此处。

月球旅行报告#1
月球旅行报告#2
月球旅行报告探测
月球旅行报告#4
月球旅行报告5

2019年3月7日,第三次机动成功完成-最高点为270,000公里的轨道,打开发动机以加速152秒。





设备“ Bereshit”到达月球的路径

事实证明,Bereshit装置如果成功,将打破一种记录-它沿着最长的轨迹飞向月球。

因此,这对我来说变得很有趣,但是此设备在47天之内将通过多大的距离(尽管已估算,但仍足以了解此任务的范围)?

我们将设备的操纵表作为主要数据,并且得到了其运行轨迹的评估表:



因此,Bereshit装置将在47天内飞行超过550万公里,以达到其任务的最终点-登月。

平均速度为1354 m / s或4874.4 km \ h。

根据SpaceIL的说法,这条路径更长-650万公里!

Bereshit仪器的着陆点

据估计,Bereshit装置应于2019年4月11日在一个名为Clarity的黑暗熔岩平原上进行软着陆,离1972年12月11日阿波罗17号任务的宇航员降落的区域不远。

但是降落之后,它是原先计划的(尽管最近在SpaceIL的评论中并未宣布此动作,并且可以在发射阶段取消-实际上我们正在等待)进行另一次演习-一种额外的“跳跃”,最大可达500米(如果有足够的燃料)为满足沿月球移动的“月球漫游者标准”,也许立即沿月球在月球表面的运动长度爬升到八个位置的第六个位置:



无论如何,即使没有跳转,这都是一个有趣的着陆点,尤其是因为它已被要求在SpaceIL中录制视频并在一段时间后在公共领域展示。

Bereshit仪器的计划着陆面积:







无论如何,跳跃是否会完成,Bereshit装置将开始科学研究,并且还计划拍摄月球表面的多个高分辨率全景图像。

Bereshit设备没有热保护和冷却系统,估计在月球表面的运行时间约为地球两天(最多三天),然后其电子设备会因过热而失效,与该设备的连接将丢失,它将成为新的月球清晰海中的纪念碑,毗邻Lunokhod-2(Luna-21任务)和Apollo 17任务模块。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN442922/


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