“ Bereshit”登月任务-承运人事故发生后搜寻第一个登月库



用Kapton磁带保护的100克人类数字和模拟内容,与150千克Bereshit装置和与月球相撞时板上的76千克燃料,这要考虑到估计的下降速度:动能100 MJ(兆焦耳)和化学物质1000 MJ能量。

拱门宣教基金会的组织正在试图了解送往月球的图书馆是否已经保存,以及在哪里可以保存。

实际上,对月球库的搜索提供了有关Bereshit仪器坠落特征以及在此事故期间可能释放出的能量的有趣计算。

任务和登月车“ Bereshit”的主要特征:

-任务开始:2019年2月22日;
-任务结束:2019年4月11日试图降落时发生了事故(坠落在月球上),与该设备在149米的高度完全失去通信;
-到达月球的运动轨迹(实际上是最大可能的运动):复杂,可通过执行一系列操作(打开引擎几秒钟甚至几分钟)来改变,以增加绕地球的每个轨道之后其椭圆形栖息地的最高点,然后转移到月球轨道,然后着陆的变化;
-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);
-带燃料的重量530公斤(燃料重量-380公斤),不带燃料的重量为150公斤;
-科学仪器:磁力计(当该设备在月球轨道上并在着陆过程中发送的部分科学数据),一系列激光角反射器(将由LRO探头进行搜索);



-Bereshit装置原定于2019年4月11日在一个被称为澄海的黑暗熔岩平原上软着陆,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。



不幸的是,由于从机载计算机和Bereshit装置的引擎操作中出现软件错误,着陆期间发生了异常情况,导致主机停机,并不受控制地高速坠落在月球表面,根据计算得出的距离为20至50 km设备飞过的着陆点。

关于电子图书馆,它在设备“ Bereshit”上飞向月球。

除了两种科学仪器(磁力计和激光角反射器阵列)之外,Bereshit装置上还有一个额外的非研究有效载荷-第一个月球图书馆,即人类知识档案。

登月项目的这一部分的开发和实施是由Arch Mission Foundation进行的 ,该基金会在全球范围内致力于保存有关人类文明的信息,包括创建人类知识的备份库。

通过使用NanoArchival技术 ,Arch Mission Foundation记录了有关人类的最重要信息。

从物理上讲,Bereshit设备上的“人类知识档案”月球图书馆是一个100克,小型(145x145毫米)的信封容器,里面有25个薄板(一块板的厚度为40微米)。





在前四个(上)板上,以模拟格式记录信息,形式为各种照片的显微照片,图形,图片,文本的阵列,包括:

-有关地球和地球的基本信息,

-有关地球语言的语言数据,

-以色列的国家文件文本,

-以色列的民族文化作品,

-有关Bereshit项目参与者的信息,

-有关解码基础数字记录的信息。

在一个简单的显微镜下,这四块板上的图像可以轻松放大一百倍。

图书馆的第二部分是数字的(解压缩后的信息量约为200 GB,档案中为100 GB),由第21盘组成,在该盘上记录着DVD,其中包含有关地球居民及其成就的更密集的数据,包括:

-维基百科的整个英文版,

-数以万计的小说和参考书,

-有关五千种语言的信息,

-世界艺术品,

-技术和科学参考书及其他大量材料。

将登月库的板堆叠并放置在特殊的信封(由多层绝缘材料组成)中,此外,这些板还用木棉纸带保护。

这种“人类知识的存档”是期望将其存储在Bereshit装置内的月球中,在开放空间中数万年而不会退化。

但是,出乎意料的事情发生了-Bereshit装置在降落时坠毁,不幸的是,档案也遭受了损坏(或被毁了,很有可能)。



在这个pdf文件中可以找到月球库中的其他内容。

第一个档案盘:





平板尺寸:



这些板彼此叠放并且尚未压缩:



准备并包装在信封中的盘子:



您可以在模拟板上看到的是:













在Bereshit仪器内部放置一个带有库的容器的视频(实际上,工程师后来又在仪器内部固定了一个带有库的信封):


当然,必须将装有盘子的信封容器放在一个受保护的盒子中,并在Bereshit装置上以某种方式指定月球库的位置(并放置在装置的顶部,而不是在坦克的下方),以便在月球上清楚地知道此处恰好位于设备中的位置,但是显然这些时刻在此项目中被省略了。



目前, Ares Mission基金会在Bereshit装置发生事故后正在寻找一个月球图书馆:



“降落比预期的要困难得多,但是飞机的黑匣子正在经历更强烈的碰撞,而且我们的驱动器不像以前那样脆弱。 较小的轻型物体(例如我们的100g库)在碰撞时效果更好。 [可能是由于撞击]它们被扔回了几公里-就像飞碟飞上了3000万页飞越月球。”

拱门宣教基金会的组织不会放弃,他们发起了一个新项目-确定“月球图书馆”的位置。

已在Google文档中创建了一个打开的文档,其中包含有关档案库及其内容的详细信息,以及SpaceIL共享的Bereshit设备崩溃的详细信息。

因此,Arch Mission Foundation试图解决该问题:
“如果一艘载有100克重物体的飞船以每小时2000英里(每小时3300公里)的速度坠入月球表面,那么这些物体会从事故现场飞出多远?”

降落设备“ Bereshit”期间的遥测分析获得的数据



根据初步估计,Bereshit装置比估计的着陆点飞行了16-20公里。 而且,必须在计划于较早时进入澄澈之海的月球表面区域内直径140 km的区域中寻找坠落的地点。

红色数字-Bereshit设备在两个固定点在月球表面上方的高度,从这些固定点发送月球表面的照片。



计算Bereshit装置坠落期间释放的能量。

来自MCC SpaceIL的最新数据:



Bereshit装置撞击月球表面的总质量:150公斤(装置本身)+76公斤(剩余燃料)= 226公斤。

事实证明,碰撞时Bereshit装置的动能为103 MJ,这相当于爆炸25公斤TNT(三硝基甲苯),因为1公斤TNT = 4.184 MJ。

使用该资源进行了动能的计算




但是,燃料爆炸可能释放的化学能呢?

Bereshit装置的燃料是肼(一甲基肼),氧化剂是氮氧化物(MON)的混合物,开始时油箱中的重量为380千克,落下前残留的重量为76千克。

根据此处的计算和数据,在燃油箱爆炸期间,可以释放973兆焦耳至1,483兆焦耳的化学能,尽管这种情况不太可能发生,并且很可能不会发生如此强烈的爆炸,因为仍然存在比例为1:1的氧化剂,并且撞击月球表面时更快的热反应。

关于快速的热反应-速度超过900 m / s,设备跌落到地面,燃料箱的直径为50-70厘米,在380千克燃料中,有76千克-充满了20%。 碰撞过程几乎没有时间,随着能量的释放和火山口的形成,大量元素立即被破坏。

此外,还有4辆战车(1辆战车中有76/4 = 19千克):

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它们受到以下基础的保护,免受上下攻击:



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如何组装设备“ Bereshit”:



一样,缺少月球气氛会严重影响以下帧:



由Bereshit装置掉落形成的弹坑直径的计算。

火山口手册,第6页,图6



D(火山口直径,以米为单位)= 0.55679 *(M ^(1/3)),其中M = TNT(以千克为单位)。

事实证明,弹坑的估计直径为:0.55679 *(25 ^(1/3))= 1.62米。



显然,该计算没有考虑到Bereshit装置以一定角度掉落在月球表面的事实,以及地球和月球土壤特性的差异。

但是,现在我们已经从计算中得知事故数据的大致顺序(能量和陨石坑的可能直径),并且在Bereshit仪器坠落期间,月球库的一部分保持完好无损的可能性很小,将来会被月球上的太空研究人员发现。

关于在NASA搜索Bereshit设备。

通过遥测和对撞机最后几秒钟的分析,几乎完全可以知道SpaceIL和NASA中的Bereshit设备撞机地点。

根据MCC的数据,设备使用寿命的最后4秒(从678米减少到149米):









在201年4月11日世界标准时间下午7:23,来自Bereshit装置的遥测数据在SpaceIL MCC上完全停止接收。

NASA计划使用LRO探针检查Bereshit装置的撞击区域,希望激光角反射器阵列的元件不会塌陷并位于月球表面。

反射器固定在设备的上部,当其坠落时,可能会在月球土壤中弹跳,散射,翻滚和挖洞。

但是,即使只有部分反射器元件可用于光脉冲的反射,该事实也会由LRO探头上的设备记录下来。

LRO激光高度计(NASA月球探测器)旨在编辑高度图,它将激光脉冲发送到Bereshit入射点的角反射器,然后测量光返回的时间。

使用这种技术,NASA和SpaceIL工程师计划能够找到Bereshit设备的残骸。



在我看来,在这种情况下,角反射器仍可以“幸存”,因为它们被放置在Bereshit设备的顶部,但是当设备掉落时,库板在设备的结构中被折叠(被压扁在残骸中),现在陨石坑中的陨石坑,是由于贝雷什特装置落在月球下的月球上而形成的。

假定形成的弹坑的直径从3米下降到5米(以108 MJ的动能计算时为5-10米)。 Bereshit装置以小角度(〜8°)撞入月球表面,火山口可以拉长。

2019年4月22日至23日,LRO探测器(月球侦察轨道飞行器)将飞越Bereshit装置的坠落区域,因此我们正在等待来自NASA探测器的新照片,这可能有助于找到Bereshit装置落在月球上的位置。



为什么知道弹坑的估计大小和Bereshit装置的初步事故区域如此重要?

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)。 这比中国的Yutu-2漫游车稍大,而且这款LRO漫游车即使经过数次拍摄,也能够在视觉上捕捉到,并拍摄了月球另一侧着陆点的表面照片。

如果成功地将Bereshit装置降落,LRO探测器将能够拍摄降落地点,我们可以看到这一事实。

用LRO探针将物体固定在月球表面上。

由美国宇航局于2009年6月18日发射的月球轨道探测器(LRO)继续用于获取大量有价值的科学信息,并于2019年2月1日成功越过了中国Chang娥四号站-月球远端天河站的着陆点。

这张照片是由LRO探测器从82公里的高度拍摄的,分辨率为每1像素0.85米(33英寸),这使我们可以更清晰地了解Chang娥四号模块的位置,并最终以数个像素查看Yutu-2流动站的轮廓”。



要了解照片中的尺寸,请使用Chang'e-4模块上的数据:

-“ Chang'e-4”下降模块(相对的着陆支架之间为4.4米,重1200公斤);



-Yutu-2漫游车(高1米,宽1米(不带太阳能电池板),长1.5米,两个折叠式太阳能电池板,六个轮子,重量140公斤。)



在使用LRO探测器进行的新调查中,Yutu-2号漫游者位于the娥四号着陆艇西北29米处。

在不同时间,月球远端的Chang娥四号着陆点的LRO(美国宇航局月球探测器)在月球上拍摄的比较照片(下降模块和流动站从着陆点移动得越来越远)在照片中:





因此,在Bereshit仪器掉落在月球表面的情况下, LRO探测器应在所指称的事故区域内检测出一个新的火山口出现,这将通过比较事故前后的表面照片来完成,并且这些照片应以不同的方式拍摄时间,使太阳在月球表面的入射角不同。



如果Bereshit仪器坠落后陨石坑的实际尺寸为3至10米,则应在LRO探测器的新照片中证实这一事实,我们希望很快。

据称坠落地区有许多小坑

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN448812/


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