Gibt es einen Unterschied in den ΔVΔV\Delta V-Anforderungen für eine sanfte Landung auf der nahen und der anderen Seite des Mondes?

Wäre erforderlich Δ v für eine sanfte Mondlandung unterscheiden, ob der Landeplatz entweder auf der nahen oder der rückwärtigen Seite des Mondes gewählt wird? Wenn es einen Unterschied gibt, wie groß wäre er und was wären die Gründe für den Unterschied? Δ v Bedarf?

Antworten (2)

Es sollte keinen erkennbaren Unterschied geben - der Radius des Mondes im Vergleich zur Entfernung zur Erde bedeutet, dass seine Wirkung beim Aufsetzen vernachlässigbar ist.

Der Mond befindet sich in einer stabilen Umlaufbahn bei etwa 385.000 km. Sein Radius beträgt etwa 1800 km, sodass sich die Gravitationswirkung der Erde um etwa 0,002 % ändert.

Wie Andrew Thompson betonte, gehen Mondlander vor der Landung normalerweise in eine niedrige Mondumlaufbahn um den Mond - etwa 100 km (62 Meilen) Höhe oder weniger über der mittleren Mondoberfläche.

Angesichts der Tatsache, dass das Fahrzeug normalerweise vor dem Aufsetzen in eine Umlaufbahn um den Mond geht, kann ich nicht erkennen, wie es einen Unterschied geben würde. Der einzige Unterschied in diesem Fall wäre die Zeit, zu der sie die Mondumlaufbahn verlassen haben, um zur Oberfläche abzusteigen.

Wenn wir von einer weichen Landung aus einer direkten ballistischen Flugbahn ausgehen und unmittelbar nach dem Start eine Trans-Mond-Injektion (TLI) durchführen, ohne eine Zwischenparkbahn um die Erde oder den Mond (letzteres könnte nützlich sein, um einen Landeplatz weiter vom Mondäquator anzupeilen). , wie Chang'e 3), dann wird Ihr Startfenster für einen Landeplatz auf der anderen Seite des Mondes etwas früher sein, aber Ihr Delta-V ändert sich dadurch nicht, wie Rory bereits geantwortet hat.

Wieso den? Weil du Δ v Die Anforderungen ergeben sich aus der Notwendigkeit, sich vom Gravitationseinfluss der Erde ( Hügelkugel ) zu befreien, und dies hat wenig mit Ihrer Zielumlaufbahn um den Mond zu tun, die sich je nach Seite ändern würde, auf der Sie landen möchten, aber ein bisschen mehr damit Ihr Startfenster, dh Timing. Sobald der Gravitationseinfluss des Mondes überwiegt, sind Sie Δv-frei und müssen sich nur darum kümmern, nicht dagegen zu stoßen oder es genug zu verpassen, um später wieder auf die Erde zu stürzen. Indem Sie den Mond mit Ihrem Startfenster im Durchschnitt auf Ihrer Seite halten , während er sich um die Erde dreht (in Richtung Ihres Vektors), können Sie Ihr Minimum etwas senken Δ v , da Sie in einer Region schneller wären, in der die eigene Schwerkraft über der der Erde vorherrscht. Aber Delta-V ist nicht wirklich der interessanteste Aspekt beim Start zum Mond, was die Anforderungen an den Gesamtschub (Kraft pro Nassmasse) betrifft. Viel wichtiger ist Ihre gesamte Nutzlastmasse, die sie definiert. Lassen Sie uns ein bisschen Haare spalten;

Rein technisch gesehen benötigen Sie entweder zwei Starts oder einen einzigen, der einen schwereren Lander-Orbiter mit zwei Modulen für eine Landung auf der anderen Seite des Mondes startet, da Sie einen zusätzlichen Orbiter benötigen würden, um die Kommunikation zwischen Ihrem Lander und der Erde weiterzuleiten . Da der Mond durch die Gezeiten mit der Erde verbunden ist, bedeutet dies, dass das, was wir die andere Seite des Mondes nennen , immer von der Erde abgewandt ist, ohne dass eine direkte Kommunikation möglich ist. Sie würden also entweder einen zusätzlichen Orbiter in der Mondumlaufbahn benötigen, um die Kommunikation vor und nach jeder Bedeckung weiterzuleiten, wenn der Orbiter sowohl den Lander als auch die Erde in Sicht hätte, oder einen zusätzlichen Kommunikationssatelliten, der in einem stationiert ist L 2 (Lagrange-Punkt) Halo-Umlaufbahn , die Kommunikation zur Erde über einen anderen Satelliten weiterleitet, der in einer geostationären Umlaufbahn (GEO) geparkt ist, wenn die beiden in direkter Sichtlinie zueinander stehen würden.

Die andere Seite des Mondes ist auch viel bergiger als die nahe Seite, daher sollten Sie wahrscheinlich davon ausgehen, dass Sie für zusätzliche Kurskorrekturen der Landebahn mehr Treibstoff benötigen. All dies erhöht das Gewicht Ihrer Trägerrakete, aber es gibt wohl einen Vorteil, dass Ihr Lander keine starke Kommunikationsantenne benötigen würde, da er damit nur einen viel näheren Orbiter / L 2 Halo-Orbit-Satelliten erreichen müsste, also einige davon Die Bordausrüstung wäre leichter und würde damit auch etwas weniger Treibstoff für die Deorbit-Verbrennung benötigen. Alles in allem also Ihre Δ v Die Anforderungen ändern sich möglicherweise nicht wesentlich, aber Sie würden eine viel schwerere Nutzlast für die sanfte Landung auf der anderen Seite des Mondes starten. Zumindest, wenn man damit auch kommunizieren möchte. Wie auch immer, ich habe dich gewarnt, dass ich Haare spalten werde, nicht wahr?

Höherer Landepunkt = weniger Treibstoff, um dort zu landen. Allerdings ziemlich viel Haarspalterei.
@LorenPechtel Heh ja, willkommen im Club :) Wie auch immer, ich habe vergessen zu erwähnen, dass Δv gleich bleibt, weil sich die Einflusssphäre der Erde nicht ändert, woher die Δv-Anforderungen kommen. Der Rest besteht nur darin, sicherzustellen, dass Sie nicht abstürzen ... aber ja, Berge wären ein bisschen näher an einem Absturzort ... ähm ... landen Sie auf LOL