Wie machbar ist die Moonspike-Mission?

Seit gestern, dem 1. Oktober 2015, hofft ein Team, 600.000 £ ( ca benutzerdefiniertes Antriebssubsystem und ein kleiner Titanpfeil, der den Mond treffen sollte.

Ihre Machbarkeitsstudie erscheint mir recht ungenau und dilettantisch. Vielleicht sind Luft- und Raumfahrtingenieure nicht die Zielgruppe, obwohl der Zweck des Dokuments darin besteht, "die technischen Anforderungen zum Erreichen des Missionsziels zu skizzieren und einen Ausgangspunkt für laufende Forschung und Entwicklung zu präsentieren".

Wie vollständig und technisch machbar sind die in der Machbarkeitsstudie präsentierten Informationen?

Nachfolgend einige Auszüge, die mir ungenau oder sogar falsch erscheinen. Ich habe einen kurzen Kommentar hinzugefügt, der sehr falsch sein kann, also bitte korrigieren Sie mich, wenn nötig.

Abschnitt 6.1

Die Flugbahn von LEO zum Mond ist als Hohmann-Manöver bekannt, bei dem das Raumschiff von LEO in eine elliptische Umlaufbahn übergeht und die Flugbahn des Mondes schneidet.

Ein Hohmann-Transfer ist eine der vielen verschiedenen Trajektorien, um von einer Umlaufbahn in eine andere zu gelangen. Im tatsächlichen Betrieb verwenden diese Übertragungen nicht die genaue theoretische Definition dieser Umlaufbahnen (aufgrund von Umlaufbahnkorrekturen nach angemessener Entfernungsmessung des Raumfahrzeugs während des Transports).

Abschnitt 6.3

Die LEO-Höhe muss hoch genug sein, um den durch Luftwiderstand verursachten Höhenverlust zu begrenzen, z. B. 200 km.

Was ist zunächst die Neigung und Exzentrizität dieser Parkbahn, dann können wir über die drei anderen Bahnparameter sprechen, die zeitunabhängig sind (dh alle außer der wahren Anomalie)? Wenn sich das Fahrzeug nur für eine sehr begrenzte Zeit in einer so niedrigen Umlaufbahn befindet, bevor es in Richtung Mond weiterfliegt, ist der Luftwiderstand an sich kein großes Problem.

Abschnitt 7

Raumfahrzeuge müssen nicht-kryogene Treibmittel verwenden, da die erwartete nominelle Missionszeit ansonsten zu einem übermäßigen Abdampfen des Treibmittels führen wird.

Abhängig von den Materialien, die zur Isolierung des Kraftstofftanks verwendet werden, kann das Abkochen für die meisten monatelangen Missionen völlig vernachlässigbar sein, oder irre ich mich völlig?

Ich habe die Machbarkeitsstudie nicht vollständig gelesen, daher bin ich mir sicher, dass es viele Passagen gibt, die ich auch im Rest in Frage stellen würde.

Der technische Designer/Entwickler ist einer der Mitbegründer von Copenhagen Suborbitals; Es gibt also definitiv einige Erfahrungen, aber Sie sollten beachten, dass Copenhagen Suborbitals noch keinen suborbitalen Raumflug erreicht hat, geschweige denn einen Orbitalflug, gefolgt von einem Transfer zur Mondimpaktion.
Äh, für die von Ihnen zitierten Passagen ist das ungefähr das Maß an (Un-)Präzision, das ich für eine "Machbarkeitsstudie" erwarten würde.
Was auch immer das Niveau dieser Studie ist, ich würde gerne ihre Turbopumpen sehen.
Mit keinen anderen Kosten als den Startkosten und dem besten Versprechen von SpaceX, das für ihren wiederverwendbaren Falcon Heavy wahr wird, könnten sie als sekundäre Nutzlast auf einer anderen Mission zum Mond trampen, eine Masse von etwa 50 kg. Ich vermute, dass einige Leute Kickstarter für betrügerische Zwecke missbrauchen. Eine Million Dollar wäre schön zu haben.

Antworten (1)

Erstmal direkt zu deinen Fragen:

  1. Ein Hohmann-Manöver ist ein vollkommen akzeptabler Orbittransfer, um beispielsweise zu einem anderen Planeten zu gelangen. Von der Erde aus macht es nicht so viel Sinn, es zu verwenden. Ich würde nicht erwarten, dass sie die genaue Umlaufbahn angeben, aber sie sollten einen gewissen Spielraum für Korrekturen haben.
  2. 200 km ist die niedrigste Umlaufbahn, auf der man sich längere Zeit aufhalten kann. Ich denke, die orbitale Lebensdauer dort wird höchstens in Tagen gemessen. Persönlich würde ich mehr anstreben, sagen wir mindestens 250 km, um etwas Spielraum zu haben. Tatsächlich haben sie ein Diagramm, das zeigt, dass die Mindestdauer im Orbit etwa 50 Stunden beträgt, was ich tatsächlich erwartet hatte.
  3. Kryokraftstoffe wurden nicht länger als einen Tag verwendet.

Es erscheint insgesamt etwas optimistisch, aber nicht unvernünftig.

Wenn ich den Vorschlag überfliege, sehe ich keine ernsthaften Mängel. Natürlich wäre eine detaillierte Studie erforderlich, um wirklich festzustellen, ob es in der Lage ist, das zu tun, was sie versprechen.

Es gibt jedoch einige Probleme, über die Sie sich Sorgen machen müssen.

  • Was mich am meisten beunruhigen würde, ist die geringe Marge im Stromversorgungssystem. Eine Marge von 10 % ist nicht sehr viel, wenn man bedenkt, dass sie keine Methode zum Aufladen der Batterien haben. Sie geben richtigerweise an, dass es eine 10%ige Spanne für die Zeit im schlimmsten Fall gibt, um die Mission zu erfüllen.
  • Die Schubwerte sind sehr nominell, ich persönlich habe solche gleichmäßigen Werte nicht gesehen. Es könnte möglich sein (ich bin mit Feststoffraketen besser vertraut als mit Flüssigkeiten), aber ...
  • Sie decken auch nichts über thermische Probleme ab, was für eine möglicherweise 5-tägige Mission problematisch sein könnte.
  • Ich sehe keine Anforderungen an die Einstellungskontrolle, außer dass sie erforderlich ist. Dies könnte eine Reihe von Problemen verursachen, von der Übertragung zurück zur Erde bis hin zum Fehlen der korrekten Einstellung zum Zünden des Triebwerks und wahrscheinlich zu anderen.
  • Das Navi könnte funktionieren, bin aber nicht ganz überzeugt. Sie haben Erde, Sonne, Mond und IMU. Sie werden in der Lage sein, die Lage richtig zu identifizieren, wenn sie Erde, Mond und Sonne gleichzeitig erfassen können, und dann die IMU verwenden, wenn eine der 3 fehlt. Sie brauchen definitiv eine Aufschlüsselung der Genauigkeit der Sensoren. Es könnte schwierig sein, einen Sensor für den Mond zu bauen, um ihn zu erkennen, da er radikal unterschiedliche Beleuchtungs- und Temperaturwerte aufweist. Insbesondere mache ich mir Sorgen, dass sie die Sensoren anscheinend nicht verwenden, bis sie ihre TLI-Verbrennung durchgeführt haben.
  • Ein COTS-GPS funktioniert aufgrund von Anti-SCUD-Gesetzen nicht oberhalb einer bestimmten Höhe/Geschwindigkeit. Amateure haben zuvor ein solches Gerät gebaut, das mit besonderer Genehmigung GPS aus dem Orbit empfangen konnte. Trotzdem ist eine Art spezialisiertes GPS-System erforderlich (und GPS wird wahrscheinlich sowieso nicht so oft benötigt).

Es könnte sich auch lohnen, dies mit dem Fox-1-Projekt zu vergleichen, einem von Freiwilligen gebauten Amateursatelliten .

Unterm Strich denke ich, dass sie fast in die Nähe kommen könnten, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass diese Mission in kurzer Zeit stattfindet. Für ihr Budget werden sie wahrscheinlich nicht die Tests bekommen, die erforderlich sind, um es wirklich klingen zu lassen. Insbesondere die thermischen Tests würden wahrscheinlich einen erheblichen Teil des gesamten Budgets kosten, und bei einer solchen Vielzahl von thermischen Situationen, die es zu bewältigen gilt, glaube ich nicht, dass dies passieren würde.

Andere Probleme, die Sie vielleicht hervorheben möchten: Verwendung von COTS-GPS im Weltraum als Verschwendung von Masse / Leistung, unartikulierte Antennenausrichtungsgenauigkeitsanforderungen mit hoher Verstärkung (ich habe die Rückrechnung aus ihrem angegebenen Verbindungsbudget nicht durchgeführt). Sie haben es auf den Punkt gebracht: Fehlende Tests bei dieser Höhe der Finanzierung. Wenigstens haben sie genug Ethanol...
Ich habe tatsächlich das Fehlen von Pointing-Anforderungen hervorgehoben, aber gute Gedanken zum GPS.
Danke für diese Antwort und die direkten Antworten auf meine Fragen.