อ่าน 3 นาที
โครงสร้างพื้นฐานยานอวกาศทั่วไปแบบโมดูลาร์
ยาน อวกาศโมดูลาร์ทั่วไป ( MCSB ) เป็น แพลตฟอร์มยานอวกาศ อเนกประสงค์ที่มีต้นทุนต่ำและพัฒนาได้อย่างรวดเร็วการออกแบบแบบโมดูลาร์มีจุดประสงค์เพื่อลดต้นทุน ความซับซ้อน...
โครงสร้างพื้นฐานยานอวกาศทั่วไปแบบโมดูลาร์

ยานอวกาศโมดูลาร์ทั่วไป ( MCSB ) เป็น แพลตฟอร์มยานอวกาศอเนกประสงค์ที่มีต้นทุนต่ำและพัฒนาได้อย่างรวดเร็วการออกแบบแบบโมดูลาร์มีจุดประสงค์เพื่อลดต้นทุน ความซับซ้อน และระยะเวลานำหน้าในการปฏิบัติภารกิจ โดยการจัดหาระบบที่เชื่อถือได้และมีคุณสมบัติครบถ้วนซึ่งสามารถบรรทุกสัมภาระได้หลากหลาย ตามที่NASA ระบุ ว่า "ยานอวกาศมีราคาประมาณหนึ่งในสิบของภารกิจไร้คนขับแบบดั้งเดิม และสามารถใช้ลงจอดบนดวงจันทร์ โคจรรอบโลก หรือนัดพบกับวัตถุใกล้โลกได้ " [ 1 ] [ 2 ]
ประวัติศาสตร์

หัวหน้างาน MCSB, Alan Weston ได้รับเงินทุนภายในจำนวน 4 ล้านดอลลาร์จากศูนย์วิจัย NASA Amesเพื่อเริ่มต้นโครงการ โดยใช้เงินจำนวนนั้น ต้นแบบถูกสร้างขึ้นในเวลาประมาณ 15 เดือนในช่วงปี 2007–2008 ระยะเวลาการพัฒนาแนวคิดที่รวดเร็วนี้ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการใช้ถังอากาศดำน้ำ ที่ดัดแปลงแล้ว และเครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซเย็นแทนเครื่องยนต์จรวดแบบดั้งเดิม ซึ่งทำให้ทีมงานสามารถทำการทดสอบการบินในร่มได้เร็วที่สุดทุกๆ 40 นาทีในห้องปฏิบัติการของพวกเขา แทนที่จะต้องรอเป็นสัปดาห์หรือเป็นเดือนเพื่อหาช่วงเวลาที่เหมาะสมในสถานที่ทดสอบจรวด[ 3 ]หลังจากการสาธิตการบินต่อเจ้าหน้าที่ระดับสูงของ NASA ระบบนี้ได้รับการคัดเลือกให้เป็นตัวยานสำหรับภารกิจLunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) ที่วางแผนไว้ไปยังดวงจันทร์ และโครงการได้รับเงินสนับสนุน 80 ล้านดอลลาร์สำหรับการพัฒนาและก่อสร้างเพิ่มเติม[ 1 ]
เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม พ.ศ. 2557 การออกแบบ MCSB ได้รับรางวัล Popular Mechanics 2014 Breakthrough Award สำหรับนวัตกรรมด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี[ 4 ]
คำอธิบายทั่วไป

โครงสร้างยานอวกาศ MCSB แบบโมดูลาร์มีรูปทรงแปดเหลี่ยมอเนกประสงค์ที่สามารถบรรทุกอุปกรณ์ได้มากถึง 50 กิโลกรัม (110 ปอนด์) ตราบใดที่อุปกรณ์เหล่านั้นสามารถใส่เข้าไปได้[ 3 ]ตัวยานทำจากวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน น้ำหนักเบา และมีความสามารถในการปฏิบัติภารกิจต่างๆ รวมถึงการเดินทางไปยังดวงจันทร์และวัตถุใกล้โลกด้วยโมดูลหรือระบบที่เหมาะสมต่างๆ แนวคิดแบบโมดูลาร์นี้เป็นวิธีการใหม่ในการเปลี่ยนจากการออกแบบเฉพาะบุคคลไปสู่การออกแบบอเนกประสงค์และการผลิตแบบสายการประกอบ ซึ่งสามารถลดต้นทุนการพัฒนายานอวกาศได้อย่างมาก[ 2 ]สามารถปรับให้เป็นยานโคจรหรือยานลงจอดได้[ 1 ]
พลัง
โมดูล MCSB สามารถติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์บนด้านข้างทั้งแปดด้านได้ บนLADEEพลังงานไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยระบบเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน 30 แผง ซึ่งผลิตพลังงานได้ 295 วัตต์ที่ระยะ 1 AUแผงโซลาร์เซลล์ถูกติดตั้งบนพื้นผิวด้านนอกของดาวเทียม และพลังงานไฟฟ้าถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน หนึ่งก้อน ซึ่งให้ พลังงานได้สูงสุด 24 A·hsที่ 28 V [ 5 ]
ระบบขับเคลื่อน
ระบบขับเคลื่อนของ LADEE ประกอบด้วยระบบควบคุมวงโคจร (OCS) และระบบควบคุมปฏิกิริยา (RCS) OCS ให้การควบคุมความเร็วตามแกน +Z สำหรับการปรับความเร็วขนาดใหญ่ RCS ให้ การควบคุมทิศทางสามแกนระหว่างการเผาไหม้ของระบบ OCS และยังให้การระบายโมเมนตัมสำหรับล้อปฏิกิริยาซึ่งเป็นระบบควบคุมทิศทางหลักระหว่างการเผาไหม้ของ OCS [ 6 ]
สำหรับ LADEE รถบัสติดตั้งเครื่องยนต์หลัก High Performance Apogee Thruster (HiPAT) ขนาด 455 Nเครื่องยนต์ขับดันควบคุมทิศทางประสิทธิภาพสูงขนาด 22 N ผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุที่ทนความร้อนสูงและคล้ายกับ HiPAT เครื่องยนต์หลักให้แรงขับส่วนใหญ่สำหรับการแก้ไขวิถีโคจรของยานอวกาศ เครื่องยนต์ขับดันระบบควบคุมใช้สำหรับการเคลื่อนที่ขนาดเล็กที่วางแผนไว้สำหรับช่วงวิทยาศาสตร์ของภารกิจ[ 5 ]
ภารกิจ
ศูนย์วิจัย NASA Ames ระบุว่าแนวคิดการออกแบบนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับยานโคจรดวงจันทร์ ยานลงจอดบนดวงจันทร์ ยานอวกาศที่จุด Lagrange ระหว่างโลกและดวงจันทร์ ภารกิจไปยังวัตถุใกล้โลก (NEO) หรือใช้เป็นยานโคจรรอบดาวอังคาร[ 7 ]
- ระบบนี้ถูกนำไปใช้ครั้งแรกในฐานะโครงสร้างพื้นฐานของ ภารกิจ สำรวจบรรยากาศและฝุ่นละอองบนดวงจันทร์ (LADEE) ซึ่งเป็นภารกิจยานสำรวจดวงจันทร์ที่ประสบความสำเร็จ โดยถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในเดือนกันยายนปี 2013
- Moon Expressบริษัทสำรวจดวงจันทร์เชิงพาณิชย์ที่เข้าร่วมการแข่งขัน Google Lunar X PRIZEวางแผนที่จะใช้ MCSB สำหรับยานลงจอด MX-1 ภารกิจแรกที่เรียกว่าLunar Scoutมีกำหนดการในเดือนกรกฎาคม 2020 [ 8 ] [ 9 ] Moon Express ได้รับเงิน 10 ล้านดอลลาร์สหรัฐจาก NASA สำหรับการแบ่งปันผลลัพธ์ในการพัฒนายานลงจอดบนดวงจันทร์โดยใช้เทคโนโลยี MCSB [ 10 ]
- รถบัสสำหรับภารกิจยานสำรวจดวงจันทร์โฟบอสและดีมอสและสภาพแวดล้อมของดาวอังคาร (PADME) ที่เสนอขึ้น เพื่อสำรวจดวงจันทร์ โฟบอสและดีมอสของ ดาวอังคาร
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- รายละเอียดทางเทคนิคของโครงสร้างพื้นฐานยานอวกาศแบบโมดูลาร์ทั่วไป (PDF)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โครงสร้างพื้นฐานยานอวกาศทั่วไปแบบโมดูลาร์
ยาน อวกาศโมดูลาร์ทั่วไป ( MCSB ) เป็น แพลตฟอร์มยานอวกาศ อเนกประสงค์ที่มีต้นทุนต่ำและพัฒนาได้อย่างรวดเร็วการออกแบบแบบโมดูลาร์มีจุดประสงค์เพื่อลดต้นทุน ความซับซ้อน...
ประวัติศาสตร์
หัวหน้างาน MCSB, Alan Weston ได้รับเงินทุนภายในจำนวน 4 ล้านดอลลาร์จาก ศูนย์วิจัย NASA Ames เพื่อเริ่มต้นโครงการ โดยใช้เงินจำนวนนั้น ต้นแบบถูกสร้างขึ้นในเวลาประมาณ 15 เดือนในช่วงปี 2007–2008 ระยะเวลาการพัฒนาแนวคิดที่รวดเร็วนี้ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการใช้...
คำอธิบายทั่วไป
โครงสร้างยานอวกาศ MCSB แบบโมดูลาร์มีรูปทรงแปดเหลี่ยมอเนกประสงค์ที่สามารถบรรทุกอุปกรณ์ได้มากถึง 50 กิโลกรัม (110 ปอนด์) ตราบใดที่อุปกรณ์เหล่านั้นสามารถใส่เข้าไปได้ [ 3 ] ตัวยานทำจาก วัสดุคอมโพสิตคาร์บอน น้ำหนักเบา และมีความสามารถในการปฏิบัติภารกิจต่างๆ...
พลัง
โมดูล MCSB สามารถติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์บนด้านข้างทั้งแปดด้านได้ บน LADEE พลังงานไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดย ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ที่ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน 30 แผง ซึ่งผลิตพลังงานได้ 295 วัตต์ ที่ระยะ 1 AU...