กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 24 นาที

โครงการมอร์เฟียส

โครงการ Morpheusเป็น โครงการ ของ NASAที่เริ่มต้นในปี 2010 เพื่อพัฒนายานทดสอบการขึ้นลงในแนวดิ่ง ( VTVL ) ที่เรียกว่าMorpheus...

โครงการมอร์เฟียส

โครงการมอร์เฟียส
ประเทศต้นกำเนิดสหรัฐอเมริกา
เที่ยวบินสุดท้าย15 ธันวาคม พ.ศ. 2557 [ 1 ]
นักออกแบบนาซ่า
ผู้ผลิตนาซา/เจเอสซี
แอปพลิเคชันยานลงจอดบนดาวเคราะห์และดวงจันทร์
สถานะเสร็จสมบูรณ์[ 2 ]
เครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลว
เชื้อเพลิงขับดันออกซิเจนเหลว / มีเทน[ 3 ]
ผลงาน
แรงขับ24000 N [ 4 ]
แรงขับจำเพาะ321 วินาที[ 5 ]
ระยะเวลาการเผาไหม้ทดสอบ: 123 วินาที[ 6 ]
ใช้ใน
มอร์เฟียส แลนเดอร์
เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิงmorpheuslander .jsc .nasa .gov

โครงการ Morpheusเป็น โครงการ ของ NASAที่เริ่มต้นในปี 2010 เพื่อพัฒนายานทดสอบการขึ้นลงในแนวดิ่ง ( VTVL ) ที่เรียกว่าMorpheus Landerโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสาธิตระบบเชื้อเพลิงยานอวกาศปลอดสารพิษแบบใหม่ (มีเทนและออกซิเจน) และเทคโนโลยีการลงจอดอัตโนมัติและการตรวจจับอันตราย ต้นแบบยานลงจอด บนดาวเคราะห์นี้ สามารถบินได้เองโดยอัตโนมัติ รวมถึงการขึ้นลงในแนวดิ่ง ยานเหล่านี้เป็นยานลงจอดหุ่นยนต์ที่ออกแบบโดย NASA ซึ่งจะสามารถลงจอดและขึ้นบินได้พร้อมกับสัมภาระ1,100 ปอนด์(500 กิโลกรัม) บน ดวงจันทร์ [ 7 ] แนวโน้ม คือเครื่องยนต์ที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยเชื้อเพลิงที่ไม่เพียงแต่ถูกกว่าและปลอดภัยกว่าบนโลกเท่านั้น แต่ยังสามารถผลิตได้บนดวงจันทร์และดาวอังคารอีก ด้วย [ 8 ] [ 9 ] (ดู: การใช้ทรัพยากรในพื้นที่ )

ยานลงจอดต้นแบบ Alpha ได้รับการผลิตและประกอบที่ศูนย์อวกาศจอห์นสัน (JSC) ของ NASA และโรงงานArmadillo Aerospace ใกล้เมืองดัลลัส [ 7 ] ยานลงจอดต้นแบบเป็น "ยานอวกาศ" ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 12 ฟุต (3.7 เมตร) น้ำหนักประมาณ 2,400 ปอนด์ (1,100 กิโลกรัม) และประกอบด้วยถังเชื้อเพลิงทรงกลมสีเงินสี่ถัง ด้านบนมี กล่องอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์และโครงข่ายสายไฟ[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

โครงการนี้กำลังทดลองใช้แนวทางการพัฒนาแบบลีน (lean development) ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนและเวลา กิจกรรมอื่นๆ ของโครงการ ได้แก่ การปฏิบัติงานภาคพื้นดิน การปฏิบัติการบินความปลอดภัยในพื้นที่และการริเริ่มขั้นตอนการพัฒนาซอฟต์แวร์ นอกจากนี้ยังมีการสร้างลานจอดและศูนย์ควบคุม[ 7 ] นับตั้งแต่เริ่มโครงการในเดือนกรกฎาคม 2010 มีการใช้จ่ายเงินประมาณ 14 ล้านดอลลาร์ไปกับวัสดุในช่วง 4 ปีถัดมา ดังนั้นโครงการ Morpheus จึงถือว่ามีความลีนและต้นทุนต่ำสำหรับ NASA [ 11 ] [ 13 ] ในปี 2012 โครงการนี้มีสมาชิกทีมงานเต็มเวลา 25 คน[ 14 ]และนักศึกษา 60 คน[ 15 ] [ 16 ] โดยเฉลี่ยแล้วจะมีคนทำงานในโครงการนี้ประมาณ 40 คนในแต่ละช่วงเวลา[ 2 ]โครงการ Morpheus ได้คิดค้นและใช้กระบวนการและแนวปฏิบัติที่คล่องตัว[ 17 ]เที่ยวบินสุดท้ายของยานลงจอดมอร์เฟียสคือในเดือนธันวาคม 2014 เนื่องจากไม่มีงบประมาณสำหรับเที่ยวบินเพิ่มเติม ยานลงจอดจึงถูกส่งกลับไปยัง JSC ในเดือนกุมภาพันธ์ 2015 [ 18 ]โครงการนี้ได้จัดทำเอกสารอย่างเป็นทางการจำนวน 6 ฉบับ ในตอนท้ายของการทบทวนโครงการเมื่อวันที่ 12 มีนาคม 2015 มีการประเมินว่าสามารถประหยัดเงินได้ 50 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ด้วยวิธีการพัฒนาแบบลีน ลดเอกสารให้น้อยที่สุด และซื้อชิ้นส่วนจากHome Depot , MSC Industrial DirectและWW Grainger [ 2 ]

ยานลงจอดมอร์เฟียสอยู่ในตำแหน่งพร้อมปล่อย

ประวัติศาสตร์

โครงการมอร์เฟียสเริ่มต้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2553 และตั้งชื่อตามมอร์เฟียสเทพเจ้าแห่งความฝันของกรีก[ 19 ]ยานอวกาศมอร์เฟียสได้รับการพัฒนามาจากยานลงจอดทดลองที่ผลิตโดยโครงการเอ็มโดยได้รับความช่วยเหลือจากอาร์มาดิลโล แอโรสเปซโครงการเอ็ม (นาซา) เป็นโครงการริเริ่มของนาซาเพื่อออกแบบ พัฒนา และนำหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ ลงจอด บนพื้นผิวดวงจันทร์ภายใน 1,000 วัน[ 20 ] การทำงานเกี่ยวกับระบบบางส่วนของยานลงจอดเริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 2549 เมื่อโครงการคอนสเตลเลชัน ของนาซา วางแผนให้มนุษย์กลับไปยังดวงจันทร์[ 11 ]

ในปี 2006 เดียวกันนั้น Armadillo Aerospace ได้ส่งจรวด Pixel ลำ แรก เข้าร่วมการแข่งขัน Lunar Lander Challenge ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ Centennial Challengesของ NASA [ 21 ]

รถทดสอบ Morpheus #1 Unit A ได้รับการจุดระเบิดครั้งแรกเมื่อวันที่ 15 เมษายน 2554 [ 22 ]

เครื่องยนต์ใหม่ของ Morpheus ที่มีแรงขับ 4,200 ปอนด์ (19,000 นิวตัน) [ 23 ]ทำให้ NASA สามารถบินได้นานขึ้นโดยการยกเชื้อเพลิงขึ้นสู่อากาศมากขึ้น เครื่องยนต์ได้รับการอัพเกรดอีกครั้งในปี 2013 เป็น 5,000 ปอนด์ (22,000 นิวตัน) และในที่สุดก็ถึง 5,400 ปอนด์ (24,000 นิวตัน) [ 4 ] [ 24 ] การออกแบบล้อลงจอดแบบใหม่เป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงทางกล NASA ยังได้เปลี่ยนระบบอิเล็กทรอนิกส์การบิน ซึ่งรวมถึงการกระจายและการจัดเก็บพลังงาน เครื่องมือวัด คอมพิวเตอร์การบิน การสื่อสาร และซอฟต์แวร์ ระบบลงจอดที่ได้รับการปรับปรุงทำให้ Morpheus สามารถบินขึ้น บิน และลงจอดได้โดยไม่ต้องอาศัยนักบิน ซึ่งแตกต่างจาก Pixels [ 25 ]

เพื่อวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยของช่วงการปล่อยจรวด ต้นแบบ Morpheus#1 จัดอยู่ในประเภทของจรวดนำวิถีแบบใช้ซ้ำได้สำหรับโคจรย่อย[ 26 ] : หน้า 11

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2555 ยานลงจอดต้นแบบถูกส่งไปยังศูนย์อวกาศเคนเนดีเพื่อทดสอบการบินอิสระ และสื่อมวลชนได้รับเชิญให้มาชมยานลงจอดมอร์เฟียส[ 27 ]เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2555 ยานลงจอดต้นแบบมอร์เฟียส #1 หน่วย A (อัลฟา) ตกขณะขึ้นบิน ในระหว่างการบินอิสระครั้งที่สองที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี ไม่มีใครได้รับบาดเจ็บและไม่มีทรัพย์สินเสียหาย แต่ยานได้รับความเสียหายจนซ่อมแซมไม่ได้ โครงการได้ตรวจสอบสาเหตุและดำเนินการต่อโดยการสร้างหน่วย B [ 28 ]ในช่วงครึ่งหลังของปี พ.ศ. 2555 ทีมโครงการมอร์เฟียสและทีม ALHAT ได้รวมกัน[ 6 ]

เมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ 2556 ทีมงานโครงการ Morpheus ได้เขียนบล็อกว่าพวกเขาได้สร้างยาน Morpheus 1.5B และ 1.5C ยานดังกล่าวได้ผ่านการทดสอบการจุดระเบิดแบบคงที่และการทดสอบการบินแบบไดนามิกที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันในช่วงฤดูใบไม้ผลิปี 2556 เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการกลับไปทดสอบการบินอิสระที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีในปลายปีนั้น[ 6 ] [ 29 ]

โครงการมอร์เฟียส: การทดสอบเครื่องยนต์จรวดหลัก NASA HD4 ที่ศูนย์อวกาศสเตนนิสของ NASA [ 30 ]
ห้องเผาไหม้สำหรับโครงการ Morpheus ที่ออกแบบโดยนักศึกษาของมหาวิทยาลัย Purdue กำลังได้รับการทดสอบที่ห้องปฏิบัติการ Zucrow ของมหาวิทยาลัย Purdue

เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2556 ยานทดสอบ Morpheus #1.5 Unit B รุ่นใหม่ได้ถูกทดสอบการทำงานที่ศูนย์อวกาศจอห์นสัน การปรับปรุงของยานรุ่นใหม่นี้รวมถึงเครื่องยนต์หลักที่มีแรงขับ 5,400 ปอนด์ (24,000 นิวตัน) และระบบควบคุมปฏิกิริยาออกซิเจน/มีเทน (RCS) แบบบูรณาการ ทำให้เป็นยานออกซิเจน/มีเทนลำแรกที่มีเครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์ RCS ที่ใช้เชื้อเพลิงจากถังเดียวกัน และเป็นยานลำแรกที่ใช้ RCS แบบไครโอเจนิก[ 4 ] [ 24 ]เมื่อวันที่ 14 มิถุนายน 2556 ได้มีการสาธิตการนำกลับมาใช้ใหม่อย่างรวดเร็วโดยการบินสองครั้งโดยใช้ยานลงจอดลำเดียวกันในวันเดียวกัน[ 31 ]ในเดือนกรกฎาคม 2556 อุปกรณ์ ALHAT ได้ถูกรวมเข้าและทดสอบกับยานลงจอด[ 32 ]เมื่อวันที่ 26 กันยายน 2556 ยานได้ทำการจุดระเบิดเครื่องยนต์สั้นๆ 20 ครั้งในสภาวะต่างๆ ขณะที่ยึดอยู่กับพื้น[ 33 ]

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2556 ยานลงจอดบราโวถูกนำไปยังศูนย์อวกาศเคนเนดี (KSC) รัฐฟลอริดา เพื่อทดสอบการบินฟรี[ 34 ] [ 35 ] มีการซื้อชิ้นส่วนมูลค่า 750,000 ดอลลาร์เพื่อสร้างยานลงจอดทดแทน KSC จำกัดการสั่นสะเทือนของเสียงบนยานลงจอดขณะขึ้นบินโดยการออกแบบแท่นปล่อยเคลื่อนที่ที่มีร่องระบายเปลวไฟในตัว[ 16 ]

เที่ยวบินอิสระที่ 9 เมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2557 เป็นเที่ยวบินสุดท้ายก่อนการรวมเซ็นเซอร์ ALHAT เข้ากับยาน Bravo [ 36 ] เที่ยวบินอิสระที่ 14 เมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 2557 ดำเนินการในเวลากลางคืนโดยใช้ ALHAT เป็นระบบนำทางหลัก อันตรายในพื้นที่อันตรายจะถูกหลีกเลี่ยงโดยอัตโนมัติ[ 37 ]

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2557 โครงการ Morpheus เป็นส่วนหนึ่งของวัสดุอ้างอิงสำหรับโครงการLunar CATALYST ของ NASA [ 38 ]

มีการตีพิมพ์เอกสารฉบับหนึ่งในปี 2013 ซึ่งเปิดเผยบทเรียนที่ได้รับระหว่างการพัฒนา ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อโครงการในอนาคต[ 39 ] ในปี 2014 มีการตีพิมพ์เอกสารที่อธิบายถึงแคมเปญทดสอบแบบบูรณาการ รวมถึงเที่ยวบินฟรี[ 40 ]

บทความที่ให้ประวัติย่อของโครงการนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน RocketSTEM เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม 2557 [ 41 ]

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2557 ยานลงจอดมอร์เฟียสได้รับการติดตั้งเซ็นเซอร์ ALHAT เพิ่มเติม ระบบออปติกใหม่นี้ทำให้ระบบนำทางแบบดอปเปลอร์ไลดาร์สามารถวัดความเร็วของยานเทียบกับพื้นดินได้อย่างแม่นยำ[ 42 ]

วัตถุประสงค์

วัตถุประสงค์หลักของโครงการมอร์เฟียสคือการแสดงให้เห็นว่า:

  • ประสิทธิภาพของระบบแบบบูรณาการของระบบนำทาง ควบคุม และกำหนดตำแหน่งอัตโนมัติ (GN&C)
  • เซ็นเซอร์ตรวจจับอันตรายจากภูมิประเทศ
  • การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์เข้ากับระบบ GN&C
  • การใช้ ระบบขับเคลื่อนด้วยออกซิเจนเหลวและมีเทนเหลวของเครื่องยนต์หลัก/RCS แบบ บูรณาการ [ 3 ] [ 43 ] [หมายเหตุ ก]

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โครงการ Morpheus และ โครงการเทคโนโลยีการหลีกเลี่ยงอันตรายจาก การลงจอดอัตโนมัติ (ALHAT) เป็นรากฐานทางเทคโนโลยีสำหรับส่วนประกอบสำคัญที่จำเป็นในการขนส่งมนุษย์ออกไปนอกวงโคจรต่ำของโลก [ 7 ]

แท่นทดสอบสามารถติดตั้งอุปกรณ์บรรทุกสัมภาระได้มากถึง 1,000 ปอนด์ ซึ่งช่วยให้สามารถติดตั้ง อุปกรณ์ เทคโนโลยีการหลีกเลี่ยงอันตรายขณะลงจอดอัตโนมัติ (ALHAT) น้ำหนัก 400 ปอนด์ ซึ่งช่วยให้สามารถลงจอดได้โดยไม่ต้องมีการโต้ตอบจากผู้ควบคุม[ 10 ] [ 44 ] ALHAT ช่วยให้ยานลงจอดสามารถบินไปยังตำแหน่งที่กำหนดได้อย่างแม่นยำสูง และหลีกเลี่ยงอันตรายโดยอัตโนมัติ รวมถึงทางลาดที่มีความชันมากกว่า 5 องศา และก้อนหินที่มีความสูงมากกว่า 30 ซม. [ 45 ]

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2556 ทีมงานได้แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับศักยภาพในการขยายขนาดยานลงจอดที่มีน้ำหนักบรรทุก 500 กิโลกรัมให้สามารถลงจอดโมดูลที่อยู่อาศัยพร้อมลูกเรือในสถานที่ต่างๆ เช่น ดวงจันทร์ได้[ 46 ]

ข้อกำหนดฮาร์ดแวร์

มอร์เฟียส แลนเดอร์
คำอธิบายขนาดอ้างอิง
เพย์โหลด500 กก.[ 7 ]
มวลแห้งประมาณ 1100 กก.[ 10 ]
เชื้อเพลิงขับดันมีเทน / ออกซิเจนเหลว[ 3 ]
มวลเชื้อเพลิง2900 กก.[ 3 ]
ถังเชื้อเพลิงขับดันลด 4%[ 11 ]
การเพิ่มแรงดันฮีเลียม[ 7 ]
ความสูง3.7 ม.[ 12 ]
เส้นผ่านศูนย์กลาง3.7 ม.[ 12 ]
เครื่องยนต์หลักเอชดี5[ 6 ]
เชื้อเพลิง RCS หลักมีเทน/LOX[ 24 ]
แรงขับ RCS22–67 น.[ 47 ]
เชื้อเพลิงสำรอง RCSฮีเลียม (He)[ 48 ]
ฮาร์ดแวร์เสริมอัลฮัต[ 44 ]
ประเภทของเลเซอร์ใน ALHATIV[ 49 ]
เครื่องยนต์มอร์เฟียส (HD5)
คำอธิบายขนาดอ้างอิง
แรงขับ24000 เหนือ[ 4 ]
แรงดลจำเพาะ321 วินาที[ 5 ]
การเผาไหม้สูงสุด (ทดสอบแล้ว)123 วินาที[ 6 ]
เชื้อเพลิงขับดันมีเทน / ออกซิเจนเหลว[ 3 ]
ช่วงคันเร่ง4:1[ 4 ]
อัตราส่วนการผสมเชื้อเพลิง( รอการยืนยัน )-
อัตราส่วนหัวฉีด( รอการยืนยัน )-
สตาร์ทด้วยลมใช่[ 50 ]
เครื่องยนต์สามารถสตาร์ทใหม่ได้ใช่[ 31 ] [ 33 ]
อายุการใช้งานสูงสุด( รอการยืนยัน )-
น้ำหนัก( รอการยืนยัน )-
แรงดันในห้อง( รอการยืนยัน )-
ผลิตนาซ่า เจเอสซี[ 7 ]
ระยะห่างขั้นต่ำระหว่างหัวฉีดกับพื้นดินขณะจุดระเบิดประมาณ 15 ฟุต[ 40 ]
ต้นทุนการผลิตต่อเครื่องยนต์ (ปี 2013)60,000 เหรียญสหรัฐ[ 2 ]

ยานอวกาศ Morpheus ในโครงการนี้เป็นยานขนาดเต็มที่ NASA ตั้งใจให้สามารถลงจอดRobonautหรือ payload ที่มีขนาดใกล้เคียงกันบนพื้นผิวดวงจันทร์ได้ ยานอวกาศจะทำการจุดระเบิดเชื้อเพลิงทั้งหมดหลังจากการฉีดเข้าสู่วงโคจรดวงจันทร์[ 7 ] [ 51 ]

การนำทางเป็นอิสระโดยสมบูรณ์ตั้งแต่การโคจรรอบดวงจันทร์จนถึงการลงจอด การอัปเดตการนำทางมาจากการวัดความสูงด้วยเลเซอร์ TRN และตัวติดตามดาวหลังจากการเผาไหม้เพื่อลดวงโคจร การนำทางในอวกาศลึกอาศัยการวัดรังสีและตัวติดตามดาว[ 52 ]

เพื่อประหยัดเงินและเวลา ยานลงจอด Morpheus ต้นแบบจึงเป็นต้นแบบ "สายเดี่ยว" ซึ่งหมายความว่าต่างจากยานอวกาศที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการบินอวกาศจริง ยานลงจอดเหล่านี้ไม่มีระบบสำรอง ข้อยกเว้นจะระบุไว้ด้านล่าง[ 14 ]

มอร์เฟียส #1.5 หน่วย A
  • เครื่องยนต์เผาไหม้ เชื้อเพลิงที่ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ได้แก่มีเทนและออกซิเจน[ 3 ]อัดด้วยฮีเลียม[ 7 ]
  • เครื่องยนต์ Morpheus HD4 ผลิตแรงขับ 4,200 ปอนด์-แรง (19,000 นิวตัน) [ 23 ]ซึ่งเข้ากันได้กับขั้นตอนการขึ้นบินของ Altair [ 43 ] (ต่อมาได้รับการอัปเกรดสำหรับหน่วย B และ C ดูด้านล่าง)
  • เครื่องยนต์มีแรงขับจำเพาะ สูงสุด (Isp) ระหว่างการบินในอวกาศที่ 321 วินาที[ 5 ]
  • เครื่องยนต์ไครโอเจนิกแบบป้อนแรงดันรองรับการควบคุมการไหล 4:1 และใช้การออกแบบหัวฉีดองค์ประกอบกระทบ[ 4 ]
  • เครื่องยนต์ถูกยึดด้วยแอคทูเอเตอร์ไฟฟ้าเชิงกลสองตัวที่ตั้งฉากกัน (EMA) เพื่อให้การควบคุมเวกเตอร์แรงขับของการเคลื่อนที่ด้านข้าง และท่าทางการเอียงและการหมุน[ 5 ]
  • มีถังขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 48 นิ้ว (1,200 มม.) จำนวน 4 ถัง โดย 2 ถังสำหรับมีเทนเหลวและ 2 ถังสำหรับออกซิเจนเหลว สามารถบรรจุเชื้อเพลิงได้ประมาณ 2,900 กก. (6,400 ปอนด์) [ 3 ]
  • มวลแห้งโดยประมาณคือ 2,400 ปอนด์ (1,100 กิโลกรัม) [ 10 ]
  • ขนาดประมาณ12 ฟุต x 12 ฟุต x 12 ฟุต ( 3.7 ม. x 3.7 ม. x 3.7 ม. ) [ 12 ]
  • ยานลงจอดเวอร์ชัน 1.5 ที่มีเครื่องยนต์ HD5 สามารถลงจอดได้ 1,100 ปอนด์ (500 กิโลกรัม) ซึ่งรวมถึงการดำเนินการเผาไหม้เชื้อเพลิงทั้งหมดหลังจาก การฉีดเข้าสู่ ดวงจันทร์[ 7 ]
  • ระบบควบคุมปฏิกิริยาหลัก(RCS) ที่ใช้ควบคุมการหมุนของยานลงจอด ใช้มีเทนและ LOX จากถังหลัก[ 5 ] [ 24 ] แรงขับที่ผลิตได้คือ 5–15 ปอนด์-แรง (22–67 N) [ 47 ]
  • RCS สำรองใช้ฮีเลียม (He) [ 48 ]
  • เครื่องยนต์หลักและ RCS ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นที่ NASA/JSC และทดสอบยิงที่ NASA/JSC, NASA/SSC และ NASA/KSC [ 4 ] [ 47 ] [ 53 ]
  • บอร์ด Aitech S950 CompactPCI พร้อมโปรเซสเซอร์ PowerPC 750 ถูกใช้เป็นคอมพิวเตอร์หลัก[ 5 ]
  • สามารถจัดเก็บข้อมูลได้สูงสุด 16 GB บนบอร์ด[ 5 ]
  • บัสข้อมูลประกอบด้วย RS-422, RS-232 , อีเธอร์เน็ต และMIL-STD- 1553 [ 5 ]
  • ในระหว่างการบิน ระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินและหน่วยพลังงาน (APU) จะถูกระบายความร้อนโดยใช้มีเทนเหลว จากนั้นไอน้ำที่เกิดขึ้นจะถูกระบายออกไป[ 54 ]
  • บนพื้นดินมีการใช้ไนโตรเจนเหลวเพื่อระบายความร้อนให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบิน ก่อนทำการบิน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบินจะถูกไล่น้ำออกโดยใช้ไนโตรเจนในรูปก๊าซ[ 5 ]
  • กล้องบนเครื่องบิน[ 5 ]
  • ข้อมูลการวัดระยะทางจะถูกส่งกลับโดยใช้การสื่อสารไร้สายแบบสเปกตรัมกระจาย[ 5 ]
  • พลังงานไฟฟ้ามาจากแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ 8 ก้อน[ 5 ]
  • ชุดเซ็นเซอร์ GN&C ประกอบด้วย:
  • ซอฟต์แวร์การบินหลัก (CFS) ของศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด (GSFC) จัดเตรียมสถาปัตยกรรมสำหรับซอฟต์แวร์ของยานอวกาศ [ 5 ]
  • ขาทั้ง 4 ขามีแผ่นรองเท้าหุ้มด้วยวัสดุทนไฟเพื่อลดแรงกระแทกเมื่อลงจอด[ 55 ]
  • หน่วย วัดความเร่งแบบแยกส่วนถูกสร้างขึ้นโดยใช้ระบบการวัดแบบโมดูลาร์ (MIS) ที่ออกแบบโดยศูนย์อวกาศจอห์นสัน[ 56 ]
  • ฮาร์ดแวร์ ALHAT เป็นตัวเลือก อุปกรณ์ ALHAT และมวลของมันถือเป็นส่วนหนึ่งของน้ำหนักบรรทุก[ 44 ]

สามารถส่งคำสั่งโดยใช้ คลื่นวิทยุ ความถี่สูงพิเศษ (UHF) แยกต่างหากไปยังระบบยุติแรงขับ (TTS) การใช้ TTS โดยฝ่ายความปลอดภัยของระยะจะปิดวาล์วแบบมอเตอร์สองตัวซึ่งปิดกั้นการไหลของออกซิเจนเหลวและมีเทนไปยังเครื่องยนต์ ซึ่งจะทำให้แรงขับของเครื่องยนต์หยุดลง วาล์ว TTS เหล่านี้เป็นอิสระจากระบบอื่นๆ ของยานพาหนะโดยสิ้นเชิง TTS ยังหยุดเลเซอร์ในระบบตรวจจับอันตรายของ ALHAT ไม่ให้ทำงานด้วย เนื่องจากเลเซอร์ประเภท IV ไม่ปลอดภัยต่อดวงตา[ 5 ] [ 57 ]

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูเอกสาร "Morpheus: Advancing Technologies for Human Exploration" [ 5 ]

มอร์เฟียส #1.5 หน่วย B
เครื่องยนต์หลักของยานลงจอดมอร์เฟียส บินอยู่เหนือร่องเปลวไฟจำลองขนาดเล็ก ณ ศูนย์อวกาศจอห์นสันของนาซา

ต้นแบบยานลงจอด Morpheus #1 Unit B ใช้การออกแบบเดียวกันกับต้นแบบยานลงจอด Morpheus #1.5 Unit A โดยมีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้: [ 14 ]

  • มีการเพิ่มระบบสำรองสำหรับหน่วยวัดความเฉื่อย[ 14 ]
  • มีการอัปเกรดระบบยานพาหนะและระบบภาคพื้นดินที่แตกต่างกันถึง 70 รายการ เพื่อแก้ไขปัญหาที่อาจเป็นสาเหตุให้การทดสอบล้มเหลว และเพื่อปรับปรุงการใช้งานและการบำรุงรักษา[ 24 ] ซึ่งรวมถึง:
    • ความสามารถในการทำงานของเครื่องยนต์ขั้นสูง
    • โปรโตคอลการสื่อสารที่ได้รับการปรับปรุง
    • ติดตั้งอุปกรณ์สำรองในกรณีที่เหมาะสม
    • ขอบโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น
    • และลดผลกระทบจากสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนและเสียงในการปล่อย[ 24 ]
  • เครื่องยนต์ Morpheus รุ่น HD4 และ HD5 ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่นั้นสร้างแรงขับได้ 5,400 ปอนด์-แรง (24,000 นิวตัน) [ 4 ] : หน้า 4
  • โครงการนี้ประเมินว่าเครื่องยนต์ใหม่นี้สามารถยกส่วนขึ้นของยานลงจอดที่มีลูกเรือซึ่งบรรทุกผู้คน 3-4 คนขึ้นสู่วงโคจรดวงจันทร์ได้[ 58 ]
  • ตัวเชื่อมต่อถูกแทนที่ด้วยเวอร์ชันตามข้อกำหนดทางทหาร[ 59 ]
  • สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถบินได้หลายเที่ยวในหนึ่งวัน[ 31 ]
  • ยานลงจอดสามารถรับมือกับลมที่มีความเร็วประมาณ 10 ไมล์ต่อชั่วโมง (16 กม./ชม.) ได้[ 60 ]
  • เพื่อลดปัญหาการปล่อยคลื่นเสียงสั่นสะเทือนระหว่างการทดสอบด้วยเชือกยึด ยานลงจอดถูกยกขึ้นสูง 15 ฟุต (4.6 เมตร) เหนือพื้นดิน และใช้เชือกน้ำหนักเบาที่ละลายได้ยึดยานลงจอดไว้[ 40 ] : หน้า 4
  • หน่วย B ยังเรียกว่ายานพาหนะบราโวอีกด้วย[ 29 ]
มอร์เฟียส #1.5 หน่วย C

ต้นแบบยานลงจอด Morpheus #1 Unit C ใช้การออกแบบเดียวกันกับต้นแบบยานลงจอด Morpheus #1.5 Unit A โดยมีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้: [ 14 ]

  • การปรับปรุงตามหน่วย B ข้างต้น ยานพาหนะนี้ไม่เคยถูกใช้งานจริง[ 14 ]

เทคโนโลยีหลีกเลี่ยงอันตรายขณะลงจอดอัตโนมัติ

อุปกรณ์เทคโนโลยีการหลีกเลี่ยงอันตรายขณะลงจอดอัตโนมัติ (ALHAT) ที่เป็นตัวเลือกเสริม ช่วยให้สามารถลงจอดได้โดยไม่ต้องมีการโต้ตอบจากผู้ควบคุม[ 44 ] ALHAT ช่วยให้ยานลงจอดสามารถบินไปยังตำแหน่งที่กำหนดได้อย่างแม่นยำสูง และหลีกเลี่ยงอันตรายโดยอัตโนมัติ รวมถึงทางลาดที่มากกว่า 5 องศา และก้อนหินที่สูงกว่า 30 ซม. [ 45 ] เซ็นเซอร์ที่ใช้งานอยู่ประกอบด้วยแฟลชLIDAR , เครื่องวัดความเร็วแบบดอปเปลอร์ LiDARและเครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์[ 49 ] [ 61 ]

ซอฟต์แวร์

ห้องควบคุมมอร์เฟียสกำลังเตรียมพร้อมปล่อยยานลงจอด

ปรัชญาการพัฒนาแบบลีนของโครงการ Morpheus ส่งผลให้มีการนำซอฟต์แวร์ใหม่และซอฟต์แวร์ที่มีอยู่เดิมมาใช้งานผสมผสานกัน ซอฟต์แวร์นี้ถูกนำไปใช้ใน:

  • แท่นทดสอบแนวตั้ง (ยานลงจอด) [ 62 ]ซอฟต์แวร์ Core Flight Software (CFS) ที่พัฒนาโดย NASA-Goddard-Space-Flight-Center ได้รับการปรับปรุงด้วยซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันเฉพาะและแอปพลิเคชันเซ็นเซอร์และ I/O แบบกำหนดเอง
  • การพัฒนาฮาร์ดแวร์[ 63 ]รวมถึงการใช้แพ็คเกจ OVERFLOW (และการทดสอบอุโมงค์ลม)
  • สภาพแวดล้อมภาคพื้นดิน รวมถึงศูนย์ควบคุมภารกิจ[ 64 ]เทคโนโลยีศูนย์ควบคุมภารกิจถูกใช้เพื่อแสดงแรงดันถังเชื้อเพลิงและพารามิเตอร์อื่นๆ ระหว่างการทดสอบยิง[ 65 ]
  • ระบบALHAT [ 66 ]
  • การจำลองการบิน ทั้งแบบออฟไลน์และเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์การบิน[ 67 ]แพ็คเกจที่ใช้ ได้แก่ JSC Trick Simulation Environment, แพ็คเกจ JSC Engineering Orbital Dynamics (JEOD) และแพ็คเกจ JSC generic models Valkyrie พารามิเตอร์ได้รับการปรับแต่งเพื่อสะท้อนฮาร์ดแวร์การบิน Morpheus เช่น แอคทูเอเตอร์และข้อมูลที่ได้จากการทดสอบการบินแบบผูกเชือก
  • วิศวกรและผู้จัดการใช้แพ็คเกจ Microsoft SharePoint เพื่อวางแผน แบ่งปันเอกสาร และจัดเตรียมวิธีการควบคุมการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า[ 68 ]
  • เอกสารมักถูกเขียนโดยใช้ Microsoft Office [ 68 ]

การทดสอบแท่นทดสอบ

พื้นที่อันตรายบริเวณปลายรันเวย์กระสวยอวกาศ KSC
2011

ณ เดือนเมษายน พ.ศ. 2554 จุดเน้นหลักของแท่นทดสอบคือการสาธิตระบบขับเคลื่อนแบบบูรณาการและระบบนำทาง การควบคุม และการนำทาง ( GN&C ) ที่ใช้แรงเฉื่อยซึ่งสามารถบินตามโปรไฟล์การลงจอดบนดวงจันทร์ได้ จึงเป็นการฝึกฝนเทคโนโลยีการลงจอดอัตโนมัติและการหลีกเลี่ยงอันตราย (ALHAT) เซ็นเซอร์การลงจอดที่ปลอดภัย และระบบควบคุมการบินแบบวงปิด[ 43 ]

วัตถุประสงค์เพิ่มเติม ได้แก่ การสาธิตเทคโนโลยี เช่น วัสดุและการผลิตถังเชื้อเพลิง ระบบขับเคลื่อนควบคุมปฏิกิริยา การปรับปรุงประสิทธิภาพเครื่องยนต์หลัก ระบบอัดความดันฮีเลียม การปฏิบัติงานภาคพื้นดิน การปฏิบัติงานการบิน ความปลอดภัยในระยะ การออกแบบซอฟต์แวร์และสถาปัตยกรรมระบบอิเล็กทรอนิกส์การบิน[ 7 ]

ศูนย์ทดสอบแนวตั้ง (VTB) ที่ JSC ได้ใช้ซอฟต์แวร์ Mission Control Technologies (MCT) ที่เขียนขึ้นที่ NASA Ames เพื่อควบคุมการบินทดสอบของยานลงจอด Morpheus ได้สำเร็จ พารามิเตอร์ที่แสดง ได้แก่ แรงดันถังเชื้อเพลิง[ 69 ]

ชุดการทดสอบการบินยานพาหนะแบบบูรณาการ ซึ่งรวมถึงการทดสอบการจุดระเบิด การทดสอบการลอยตัวแบบผูกเชือก และ "การบินอิสระ" แบบไม่ผูกเชือก ได้รับการออกแบบสำหรับยานพาหนะ Morpheus [ 5 ]

เพื่อให้มีพื้นที่ว่างสำหรับกลุ่มควันไอเสียของยานในระหว่างการทดสอบการเผาไหม้ที่ร้อน ยานลงจอดจึงถูกผูกไว้ที่ความสูง 20 ฟุต (6.1 เมตร) เหนือพื้นดิน ความสูง 15 ฟุต (4.6 เมตร) ถูกใช้สำหรับการทดสอบแบบผูกไว้[ 40 ] : หน้า 4

การทดสอบ ผลการทดสอบ และการดัดแปลงอุปกรณ์ที่ดำเนินการในช่วงปี 2011 จนถึงการทดสอบ Tethered Test 6 ได้รับการเผยแพร่ในเอกสารประกอบการประชุม IEEE Aerospace Conference ปี 2012 ที่ Big Sky, MT [ 70 ]

2012

วิดีโอการทดสอบการบินได้ถูกโพสต์ไว้ในช่อง Morpheus Lander บน YouTube ซึ่งรวมถึงการทดสอบการบินแบบถดถอยในปี 2012 ด้วยเครื่องยนต์ V1.5 ที่ทรงพลังกว่าในขณะที่ยานลงจอดถูกผูกไว้ และการทดสอบการบินในช่วงแรกที่มีปัญหาซึ่งแสดงให้เห็นว่า "นี่คือเหตุผลที่เราต้องทดสอบ" [ 71 ]

เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2555 แท่นทดสอบผ่านการทดสอบการลอยตัวและการยกเลิกภารกิจอย่างนุ่มนวล ซึ่งแสดงในวิดีโอ "Morpheus Tether Test 15" [ 71 ]ยานลงจอดถูกส่งกลับไปยังโรงงานเพื่อติดตั้งอุปกรณ์ ALHAT นอกจากนี้ยังได้ติดตั้งเครื่องยนต์ขับดันระบบควบคุมปฏิกิริยา (RCS) ด้วย[ 72 ] [ 73 ]

ในช่วงฤดูร้อนปี 2012 ยานลงจอด Morpheus V1.5 Unit A ถูกย้ายไปยังศูนย์อวกาศเคนเนดีในฟลอริดาเพื่อทำการทดสอบการบินแบบไร้สาย นอกจากนี้ ยังมีการสร้าง "สนามอันตราย" ที่มีอันตราย เช่น หินและหลุมอุกกาบาต สร้างขึ้นที่ปลายรันเวย์ของกระสวยอวกาศเพื่อทดสอบว่า ระบบ ALHATสามารถนำทางไปยังจุดลงจอดที่ปลอดภัยได้โดยอัตโนมัติ[ 74 ]ดังที่เห็นได้ในภาพถ่าย พื้นที่โล่งกว้างของเคนเนดีทำให้เส้นทางการบินทั้งหมด รวมถึงรันเวย์และสนามอันตราย สามารถล้อมรอบด้วยแนวกันไฟที่ประกอบด้วยคูน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำ

พื้นที่อันตรายขนาด 330 x 330 ฟุต (100 x 100 เมตร) ประกอบด้วยแท่นลงจอดที่เป็นไปได้ 5 แห่งกองหิน311 กอง และ หลุมอุกกาบาต 24 แห่งซึ่งจำลองพื้นที่บริเวณขั้วใต้ของดวงจันทร์[ 11 ]

เมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2555 ซึ่งเป็นวันครบรอบ 43 ปีของการลงจอดบนดวงจันทร์ของยานอวกาศ Apollo 11 ยานทดสอบ Morpheus ได้เดินทางมาถึงศูนย์อวกาศ Kennedy (KSC) เพื่อทำการทดสอบขั้นสูง เครื่องยนต์ Morpheus รุ่น HD5 ประสิทธิภาพสูงได้รับการทดสอบประสิทธิภาพที่ศูนย์อวกาศ Stennisในช่วงฤดูร้อนของปี พ.ศ. 2555 การทดสอบและการสร้างสนามอันตรายได้รับเงินสนับสนุนจากโครงการ Advanced Exploration Systems Program (AES) ของ NASA [ 53 ]

2013

ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงปี 2012 และต้นปี 2013 เครื่องยนต์จรวด Morpheus รุ่นที่สี่และห้าซึ่งใช้มีเทน/LOX ได้ถูกทดสอบยิงที่ศูนย์อวกาศสเตนนิสการเผาไหม้ที่ประสบความสำเร็จเป็นเวลานานกินเวลา 123 วินาที การทดสอบอื่นๆ ได้ตรวจสอบความสามารถและระดับคันเร่ง[ 6 ]

อุปกรณ์ALHATได้รับการทดสอบโดยใช้เฮลิคอปเตอร์ในพื้นที่อันตราย KSC มีการบินหลายเที่ยวโดยใช้เส้นทางการบินแบบ Morpheus ซึ่งต้องคำนึงถึงทิศทางลมด้วย[ 6 ]

ถังเชื้อเพลิงสำหรับยานลงจอดได้รับการตรวจสอบและทดสอบหลายขั้นตอน รวมถึงการตรวจสอบรอยเชื่อมเพื่อหาข้อบกพร่องและการทดสอบแรงดันถังเพื่อกำหนดอายุการใช้งานขั้นต่ำของถัง ความสามารถในการรับแรงดันสูงสุดได้รับการตรวจสอบโดยการอัดแรงดันถังทดสอบจนกระทั่งถังแตก[ 6 ]

ทีมงานมอร์เฟียสเตรียมยานลงจอดบราโวสำหรับการทดสอบการบิน

เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2556 ณ JSC แท่นทดสอบ Morpheus Unit B ทดแทนถูกยิงเป็นเวลา 50 วินาทีในขณะที่ผูกติดอยู่กับที่อย่างสมบูรณ์ ระบบควบคุมปฏิกิริยามีเทนแบบบูรณาการ (RCS) และเจ็ทควบคุมเวกเตอร์แรงขับ (TVC) ก็ถูกยิงด้วยเช่นกัน มีการปรับปรุงหลายอย่างที่ถูกนำมาใช้ในระบบของยานและภาคพื้นดิน[ 24 ]

เมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 2556 ณ JSC แท่นทดสอบถูกจุดไฟขณะที่ยึดติดกับพื้น และต่อมาถูกผูกไว้เหนือพื้นดิน 3 ฟุต (0.91 เมตร) ตามด้วยการทดสอบระบบควบคุมปฏิกิริยาบางส่วน รอยรั่วเล็กน้อยได้รับการซ่อมแซม ทำให้การทดสอบผลกระทบของการสั่นสะเทือนเป็นไปตามปกติ ในการเตรียมการทดสอบ แนวกันไฟรอบพื้นที่ทดสอบได้รับการปูและขุด "ร่องกันไฟ" ขนาดเล็ก[ 50 ] [ 75 ]

เมื่อวันที่ 24 พฤษภาคม 2556 ณ JSC แท่นทดสอบ V1.5B ถูกผูกไว้สูง มีการจุดระเบิดและการไต่ระดับที่ดี การยกเลิกอย่างนุ่มนวลทำให้การบินสิ้นสุดลงเมื่อยานเกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้ภายในขณะพยายามทรงตัว[ 58 ]

เมื่อวันที่ 6 มิถุนายน 2556 ณ JSC ในการทดสอบแบบผูกเชือกหมายเลข 22 แท่นทดสอบแบบผูกเชือกสามารถบินได้สำเร็จเป็นเวลา 74 วินาที การลอยตัวนั้นกินเวลา 60 วินาทีและราบรื่น[ 76 ]ใช้ IMU หลัก[ 77 ]

เมื่อวันที่ 11 มิถุนายน 2556 ในการทดสอบแบบผูกติดที่ JSC หน่วยวัดความเฉื่อยสำรอง (IMU) ผ่านการทดสอบการบิน การบินใช้เวลา 27 วินาที รวมทั้งการลอยตัว 17 วินาที[ 77 ]

เมื่อวันที่ 14 มิถุนายน พ.ศ. 2556 ได้มีการทำการบินแบบผูกติดสองครั้ง การบินครั้งแรกถูกยกเลิกอย่างนุ่มนวลเมื่อยานบินเกินเขตความปลอดภัยเนื่องจากปริมาณเชื้อเพลิงไม่สมดุล การบินครั้งที่สองประสบความสำเร็จ ซึ่งนับเป็นการเริ่มต้นเครื่องยนต์ใหม่ ในระหว่างการบินครั้งที่สอง ยานบินได้เปลี่ยนจากการใช้หน่วยวัดความเฉื่อย หลัก (IMU) ไปเป็น IMU รอง ได้สำเร็จ [ 31 ]

เมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม พ.ศ. 2556 ได้มีการทำการทดสอบการบูรณาการโดยใช้ALHATที่ติดตั้งกับยานลงจอด Morpheus การทดสอบเหล่านี้รวมถึงการทดสอบ "การเอียง" โดยที่ขาของยานลงจอดถูกยกขึ้นบนบล็อกที่มีความสูงต่างกันเพื่อให้ทิศทางเบี่ยงเบนจากแนวตั้ง[ 78 ]

เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม 2556 ได้มีการทำการทดสอบการบินแบบผูกเชือกครั้งแรกของยาน Morpheus รุ่น "Bravo" ที่ติดตั้งเซ็นเซอร์เลเซอร์เทคโนโลยีการลงจอดอัตโนมัติและการหลีกเลี่ยงอันตราย (ALHAT) ไว้ด้านบน ในความพยายามครั้งที่สอง การจุดระเบิดเป็นไปด้วยดี แต่ระหว่างการขึ้นบิน ยานได้เคลื่อนตัวออกไปไกลกว่าระยะที่กำหนดและเกินขีดจำกัดความปลอดภัยภายใน (+/−4 ม.) สำหรับการทดสอบแบบผูกเชือก ทำให้เกิดการยกเลิกอัตโนมัติ[ 32 ]

เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม 2556 การทดสอบ Tethered Test 26 ประสบความสำเร็จ ยานลงจอดและ ALHAT บินและลอยตัวอยู่ที่ระดับความสูงสองระดับที่แตกต่างกัน ทั้ง RCS หลัก (มีเทน/LOX) และ RCS สำรอง (ฮีเลียม) ถูกนำมาใช้ ทำให้สามารถ 'ลงจอด' ที่ปลายสายได้อย่างสำเร็จ การเบี่ยงเบนด้านข้างสูงสุดเพียงประมาณ 0.2 เมตร การติดตามและถ่ายภาพของ ALHAT เป็นไปตามปกติ สามารถระบุเป้าหมายอันตรายได้[ 48 ]

เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม พ.ศ. 2556 การทดสอบ Morpheus/ALHAT Tethered Test 27 ร่วมกันประสบความสำเร็จ ยานลงจอดได้บินขึ้น ทำการถ่ายภาพ ALHAT จากนั้นจึงทำการเคลื่อนที่ไปด้านข้าง[ 79 ]

เมื่อวันที่ 7 สิงหาคม พ.ศ. 2556 การทดสอบ Tethered Test 28 ประสบความสำเร็จ ในการบินที่กินเวลาประมาณ 80 วินาที ยานได้ทำการจุดระเบิดเครื่องยนต์ ขึ้นบิน เคลื่อนที่ไปด้านข้าง 3 เมตรเหนือพื้นดินจำลองของดาวอังคาร ลอยตัวอยู่ที่จุดสูงสุดเป็นเวลา 40 วินาที และลงจอดแบบเฉียงโดยใช้การนำทางแบบบินอิสระ พื้นดินจำลองของดาวอังคารจัดหาโดยJet Propulsion Laboratory (JPL) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาเกี่ยวกับกลุ่มควัน[ 80 ]

เมื่อวันที่ 23 สิงหาคม พ.ศ. 2556 ยานลงจอดบราโวได้ทำการทดสอบผูกเชือกครั้งที่ 29 ที่ JSC ได้สำเร็จ ในระหว่างการบินประมาณ 50 วินาที การกระทำของบราโวประกอบด้วยการจุดระเบิด การขึ้นสู่ที่สูง และการเคลื่อนที่ไปด้านข้าง 3 เมตร มีการลอยตัวอยู่ที่จุดสูงสุดเป็นเวลา 10 วินาที และการลงจอดแบบเอียงไปยังเครนโดยใช้การนำทางแบบบินอิสระ[ 81 ]

เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2556 ยานลงจอดบราโวประสบความสำเร็จในการบินทดสอบผูกเชือกครั้งที่ 30 ที่ JSC เป็นเวลาประมาณ 63 วินาที หลังจากขึ้นไปสูง 5 เมตรและลอยตัวอยู่ที่จุดสูงสุดเป็นเวลา 15 วินาที ก็ได้ทำการเคลื่อนที่ไปด้านข้างถอยหลังเป็นระยะ 3 เมตร ตามด้วยการลอยตัวอีก 15 วินาที และลงจอดแบบเอียงไปข้างหน้า[ 29 ]

เมื่อวันที่ 18 กันยายน 2556 ท่ามกลางลมแรง ยานลงจอดบราโวได้ทำการทดสอบการเชื่อมต่อครั้งที่ 31 ได้สำเร็จ เที่ยวบินนี้เป็นการดำเนินการอย่างรวดเร็วหลังจากที่การทดสอบในวันก่อนหน้าถูกยกเลิก ทีมงานได้แก้ไขปัญหาต่างๆ ไว้ได้[ 60 ]

เมื่อวันที่ 24 กันยายน 2013 ยานลงจอดถูกปล่อยจากพื้นดิน ตรวจพบปัญหาหลายประการส่งผลให้ต้องยกเลิกภารกิจ ปัญหาดังกล่าวรวมถึงการแจ้งเตือน "หัวฉีดเครื่องยนต์ไหม้ทะลุ" ที่ผิดพลาด และความไม่เสถียรในการสตาร์ทเครื่องยนต์ เมื่อวันที่ 26 กันยายน 2013 ได้ทำการทดสอบ HF10 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจุดระเบิดเครื่องยนต์สั้นๆ 20 ครั้งในวันเดียวกันที่ความดัน อุณหภูมิ และระดับพลังงานที่หลากหลาย การตรวจสอบมีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจขอบเขตความไม่เสถียรของเครื่องยนต์ในระหว่างการสตาร์ท[ 33 ] [ 82 ]

การบินอิสระครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จของยานลงจอดโครงการมอร์เฟียส การบินครั้งนี้เกิดขึ้นที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี เมื่อวันอังคารที่ 10 ธันวาคม 2013

เมื่อวันที่ 29 ตุลาคม 2556 ยานลงจอดและเครื่องยนต์จรวดมีเทน/LOX ได้ทำการเผาไหม้ 6 ครั้ง ครั้งละ 600 มิลลิวินาที ขณะอยู่บนยอดร่องลึกที่ JSC โดยไม่มีความไม่เสถียรเกิดขึ้น[ 83 ]เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 2556 ยานลงจอดได้ทำการทดสอบการบินโดยใช้เชือกยึดสำเร็จ โดยได้ทำการปรับปรุงซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ทั้งหมดแล้ว ยานสามารถสตาร์ทในอากาศได้ในขณะที่ได้รับการสนับสนุนจากเชือกยึด[ 84 ]เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน 2556 โครงการได้ทำการทดสอบยานลงจอดที่ JSC เสร็จสิ้นด้วยการทดสอบการขึ้นและลงจอดบนพื้นดิน (GTAL) ยานบินได้ตามปกติและลงจอดในระยะ 1 นิ้ว (2.5 ซม.) และ 6 นิ้ว (15 ซม.) จากเป้าหมายที่ตั้งใจไว้ การทดสอบ GTAL มีลักษณะเฉพาะคือประสิทธิภาพของยานพาหนะในการยกตัวขึ้นจากแท่นปล่อยบนพื้นดิน บินขึ้นไปที่ความสูง 21 ฟุต (6.4 เมตร) โปรไฟล์การลอยตัวและการลงจอด และการลงจอดกลับบนพื้นดินที่แท่นแยกต่างหากซึ่งอยู่ห่างจากจุดปล่อย 10 ฟุต (3.0 เมตร) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องที่เปิดเผยโดยเหตุการณ์ที่ 2 ด้านล่างเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม 2555 ได้ถูกค้นพบและแก้ไขแล้ว[ 35 ] [ 85 ]

เมื่อวันที่ 6 ธันวาคม พ.ศ. 2556 ยานแบบบูรณาการได้ผ่านการทดสอบ Tether Test 33 ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีในฟลอริดา การทดสอบนี้เป็นการทดสอบซ้ำของ Tethered Test 29 การทดสอบนี้ดำเนินการเป็นหลักเพื่อตรวจสอบว่ายานลงจอด Bravo อยู่ในสภาพดีหลังจากขนส่งมาจากเท็กซัส[ 86 ]เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม พ.ศ. 2556 การบินอิสระครั้งแรกของยานลงจอดต้นแบบ Morpheus ได้ดำเนินการสำเร็จที่ Shuttle Landing Facility ของศูนย์อวกาศเคนเนดี การทดสอบ 54 วินาทีเริ่มต้นด้วยยานลงจอด Morpheus ปล่อยตัวจากพื้นดินเหนือร่องเปลวไฟและขึ้นไปประมาณ 50 ฟุต จากนั้นลอยตัวอยู่ประมาณ 15 วินาที จากนั้นยานลงจอดก็บินไปข้างหน้าและลงจอดบนแท่นห่างจากจุดปล่อยประมาณ 23 ฟุต และห่างจากจุดเป้าหมายประมาณ 6 นิ้ว[ 16 ] [ 87 ] [ 88 ]

เมื่อวันที่ 17 ธันวาคม พ.ศ. 2556 ยานลงจอดมอร์เฟียสได้ทำการบินอิสระครั้งที่ 4 สำเร็จ เส้นทางการบินที่วางแผนไว้ล่วงหน้าถูกควบคุมได้อย่างไร้ที่ติ โดยลงจอดห่างจากเป้าหมายที่กำหนดไว้เพียง3.5 นิ้วมอร์เฟียสทะยานขึ้นจากพื้นดินเหนือร่องเปลวไฟไปที่ระดับความสูงประมาณ164 ฟุต ( 50 เมตร ) หลังจากหยุดชั่วครู่ที่ ระดับความ สูง 82 ฟุต ( 25 เมตร ) เพื่อรักษาระดับความเร็วในการขึ้นสู่เป้าหมาย จากนั้นยานก็บินไปข้างหน้า ครอบคลุมระยะทางประมาณ154 ฟุต ( 47 เมตร ) ใน30 วินาทีก่อนที่จะลดระดับลงและลงจอดบนลานจอดเฉพาะภายในพื้นที่อันตราย ALHAT [ 89 ] [ 90 ]

2014

เมื่อวันที่ 16 มกราคม 2014 การบินอิสระครั้งที่ 5 ประสบความสำเร็จที่ศูนย์ลงจอดกระสวยอวกาศ KSC ยานบราโวบินได้สูงและเร็วกว่าการบินครั้งก่อนๆ ทั้งหมด เส้นทางการบินที่วางแผนไว้ล่วงหน้าประกอบด้วยการขึ้นอย่างรวดเร็วไปที่57 เมตร ( 187 ฟุต ) บินผ่าน47 เมตร ( 154 ฟุต ) ขณะลงจอด จากนั้นลงจอดห่างจากเป้าหมายที่ตั้งใจไว้ประมาณ 11 นิ้วในพื้นที่อันตรายประมาณหนึ่งนาทีหลังจากการปล่อย[ 91 ]เมื่อวันที่ 21 มกราคม 2014 บราโวได้ทำการบินอิสระครั้งที่ 6 ในการบินที่กินเวลา 64 วินาที ยานขึ้นไปสู่ระดับ 305 ฟุต (93 เมตร) จากนั้นบินไปข้างหน้า 358 ฟุต (109 เมตร) ใน 25 วินาที ตามแผน บราโวลงจอดในพื้นที่อันตราย ห่างจากเป้าหมาย0.38 เมตร ( 15 นิ้ว ) ความเร็วในการขึ้นสูงสุดคือ 11.4 เมตร/วินาที ( 25.5 ไมล์ต่อชั่วโมง ) [ 92 ]

เมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์ 2557 ได้มีการบินทดสอบ Free Flight 7 ที่ KSC ยาน Bravo บินขึ้นไปที่ ระดับความสูง 467 ฟุต ( 142 เมตร ) จากนั้นบินผ่านระดับความสูง637 ฟุต ( 194 เมตร ) ในเวลา30 วินาทีก่อนลงจอดในพื้นที่อันตราย ยานบินตามวิถีโคจรที่วางแผนไว้อย่างไม่มีที่ติ โดยมีความเร็วในการขึ้นสูงสุด13 เมตร/วินาทีและลงจอดบนเป้าหมายที่กำหนดไว้74 วินาทีหลังจากการปล่อย[ 93 ]วิศวกรระบุว่าระดับความสูงระหว่างการทดสอบไม่ใช่ส่วนสำคัญ แต่เป็นประสบการณ์การบินที่ได้รับ รวมถึงทุกขั้นตอนของการตรวจสอบ การบรรทุกบนพื้นดิน การบิน และการปฏิบัติการกู้คืน[ 8 ]

เมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ 2557 และ 3 มีนาคม 2557 ได้มีการทดสอบการทำงานของระบบควบคุมการหมุน (RCS) ของยานลงจอดโดยใช้พัลส์สั้นและยาวหลายแบบที่ KSC [ 94 ] [ 95 ]ทีม Morpheus จากหลายศูนย์ประสบความสำเร็จในการบินอิสระครั้งที่ 8 ที่ศูนย์ลงจอดกระสวยอวกาศ (SLF) ของศูนย์อวกาศเคนเนดี (KSC) ในวันพุธที่ 5 มีนาคม 2557 ยาน Bravo บินขึ้นไปที่ระดับความสูง 467 ฟุต (142 เมตร) จากนั้นบินผ่าน 637 ฟุต (194 เมตร) ใน 36 วินาที รวมทั้งการเปลี่ยนเส้นทางกลางอากาศ ก่อนที่จะลงจอดในพื้นที่อันตรายห่างจากเป้าหมายเดิม 56 ฟุต (17 เมตร) (จำลองการหลีกเลี่ยงอันตราย) ยานมีความเร็วในการขึ้นสูงสุด 13 เมตร/วินาที และลงจอดห่างจากเป้าหมายที่ตั้งใจไว้ประมาณ 10 นิ้ว 79 วินาทีหลังจากการปล่อย[ 96 ]

ในวันอังคารที่ 11 มีนาคม พ.ศ. 2557 ทีม Morpheus ประสบความสำเร็จในการบินอิสระครั้งที่ 9 (FF9) ที่ KSC SLF นี่เป็นการบินที่สูงที่สุด (177 เมตร (581 ฟุต) สูงกว่า VAB และอนุสาวรีย์วอชิงตัน) เร็วที่สุด (13.4 เมตร/วินาที (30 ไมล์ต่อชั่วโมง) ในแนวดิ่งและแนวนอน) และไกลที่สุด (255 เมตร (837 ฟุต)) ของ Morpheus จนถึงปัจจุบัน[ 36 ]

ในช่วงที่เหลือของเดือนมีนาคม พ.ศ. 2557 ฮาร์ดแวร์ ALHATได้ถูกติดตั้งอีกครั้ง ทำให้สามารถทดสอบการเชื่อมต่อชุดประกอบได้สำเร็จในวันที่ 27 มีนาคม พ.ศ. 2557 เส้นทางการบินของการทดสอบการเชื่อมต่อครั้งที่ 34 คล้ายกับ TT33 และ TT29 โดยมีการลอยตัวสองครั้งและการเคลื่อนที่ 3 เมตร (9.8 ฟุต) ระหว่างการขึ้นบิน 3.25 เมตร (10.7 ฟุต) [ 97 ]การบินอิสระครั้งที่ 10 (FF10) เกิดขึ้นในวันที่ 2 เมษายน พ.ศ. 2557 โดย ALHAT อยู่ในโหมดวงจรเปิด ALHAT ถ่ายภาพสนามอันตรายและคำนวณโซลูชันการนำทางแบบเรียลไทม์ Morpheus บินขึ้นไปที่ระดับความสูงสูงสุดประมาณ 804 ฟุต (245 เมตร) จากนั้นบินไปข้างหน้าและลงด้านล่างในตอนแรกด้วยมุมร่อน 30 องศา จากนั้นจึงปรับระดับให้คงที่ ครอบคลุมระยะทางแนวนอนรวมประมาณ 1334 ฟุต (406.5 เมตร) ใน 50 วินาที ขณะที่เปลี่ยนเส้นทางไปยังจุดลงจอดที่อยู่ห่างจากเป้าหมายเริ่มต้น 78 ฟุต (23.8 เมตร) ก่อนที่จะลดระดับและลงจอดบนลานจอดเฉพาะที่ด้านหน้า (ทิศใต้) ของ ALHAT Hazard Field เวลาบินทั้งหมดประมาณ 96 วินาที ซึ่งเป็นการบินที่ยาวที่สุดจนถึงปัจจุบัน[ 98 ] Free Flight 11 ในวันที่ 24 เมษายน 2557 เป็นการบินซ้ำของ Free Flight 10 โดยมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างใน ALHAT [ 99 ] Free Flight 12 ในวันที่ 30 เมษายน 2557 เป็นการบินซ้ำของ FF10 แต่ ALHAT เป็นผู้เลือกสถานที่ลงจอด[ 100 ]

เมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม 2557 ในการบินอิสระ ALHAT ได้กำหนดตำแหน่งที่ปลอดภัยในพื้นที่อันตราย ตำแหน่งลงจอด และบินยานลงจอดไปยังตำแหน่งนั้น[ 101 ]

ทีม Morpheus/ALHAT ประสบความสำเร็จในการบินอิสระครั้งที่ 14 (FF14) ที่ KSC SLF เมื่อวันพุธที่ 28 พฤษภาคม 2557 ซึ่งเป็นการบินอิสระครั้งที่ 12 ของ Bravo และครั้งที่ 5 ของ ALHAT และเป็นการบินกลางคืนครั้งแรก ข้อมูลเบื้องต้นบ่งชี้ว่าระบบต่างๆ ของยานทำงานได้ตามปกติ ระบบตรวจจับอันตราย (HDS) ของ ALHAT ทำงานได้ดี แต่ระบุตำแหน่งที่ปลอดภัยได้ห่างจากขอบเขตที่กำหนดไว้อย่างระมัดระวังรอบศูนย์กลางของลานจอดเพียง 0.5 เมตร (1.6 ฟุต) จากนั้น ALHAT ได้นำทางยานในโหมดวงปิดตลอดการเข้าใกล้ โดยยานจะควบคุมการนำทางเองในช่วงระยะการลงจอดเมื่อ ALHAT กำลังคำนวณตำแหน่งโดยประมาณอยู่แล้ว หากขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งที่เข้มงวดน้อยกว่านี้อนุญาตให้ ALHAT นำทางต่อไปจนถึงการลงจอด ยานก็จะยังคงลงจอดบนลานจอดได้อย่างปลอดภัย

ทีมสามารถแก้ไขปัญหาเบื้องต้นบางประการได้สำเร็จ รวมถึงการจุดระเบิดล้มเหลวเนื่องจากอุณหภูมิที่ไม่วิกฤตเกินขีดจำกัด ซึ่งได้รับการแก้ไขในการทดลองครั้งที่สองที่ประสบความสำเร็จ[ 37 ]

เมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน 2014 ยานลงจอดมอร์เฟียสได้รับการทดสอบที่ KSC ฮาร์ดแวร์ ALHAT ได้รับการปรับปรุงด้วยเลนส์ใหม่ที่ช่วยให้ระบบนำทางแบบดอปเปลอร์ไลดาร์สามารถวัดความเร็วของยานเทียบกับพื้นดินได้อย่างแม่นยำ[ 42 ]การทดสอบถูกยกเลิกเนื่องจากความผิดพลาดในระบบควบคุมระยะไกล จนถึงขณะนี้เครื่องยนต์ทำงานเป็นเวลารวม 1,134 วินาที[ 102 ] การทดสอบการเชื่อมต่อครั้งที่ 36 (TT36) ที่ KSC SLF ในวันอังคารที่ 2 ธันวาคม 2014 เป็นการทดสอบการถดถอย ยาน Bravo ปฏิบัติตามเส้นทางที่วางแผนไว้ 40 วินาทีได้อย่างไม่มีที่ติ แม้ว่าจะพบความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย ข้อมูลได้รับการตรวจสอบเพื่อประเมินความผิดปกติเหล่านี้และเพื่อให้แน่ใจว่ายานและระบบภาคพื้นดินพร้อมที่จะรองรับการทดสอบการบินอิสระ[ 103 ]

เมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2557 ยานลงจอดต้นแบบทะยานขึ้นสู่ความสูง 800 ฟุตเหนือสุดของศูนย์ลงจอดกระสวยอวกาศที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีในฟลอริดา ในการทดสอบการบินอิสระครั้งที่ 15 ระหว่างการทดสอบ 97 วินาที ALHAT ได้สำรวจพื้นที่อันตรายเพื่อหาสถานที่ลงจอดที่ปลอดภัย จากนั้นจึงนำทางยานลงจอดไปข้างหน้าและลงสู่พื้นโลกจนลงจอดได้อย่างสำเร็จ[ 1 ]

บทสรุป

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2558 การทดสอบตามแผนได้เสร็จสิ้นลง ยานลงจอดถูกนำกลับไปยัง JSC [ 18 ] [ 104 ]การทบทวนโครงการ รวมถึงการทดสอบ จัดขึ้นในวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2558 [ 2 ]

อุปกรณ์ทดสอบและการปฏิบัติงานภาคพื้นดิน

นอกจากเครื่องมือทางวิศวกรรมทั่วไปแล้ว ยังมีการสร้างหรือจัดหาอุปกรณ์ทดสอบหลายรายการ ซึ่งรวมถึงเครนที่หุ้มด้วยวัสดุป้องกันความร้อนและเศษวัสดุ: หน้า 2 เชือกผูก บันจี้จัมพ์สำหรับควบคุมเชือกผูก: หน้า 7 และอุปกรณ์ดูดซับพลังงาน อุปกรณ์ดูดซับพลังงานเป็นท่อโลหะที่บรรจุด้วยรังผึ้งอะลูมิเนียมกันไฟ[ 40 ] : หน้า 3

มีการสร้างแท่นปล่อยและลงจอดคอนกรีตขึ้น ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี มีการขุดร่องเปลวไฟขนาดเล็กสำหรับการปล่อยจากพื้นดินใกล้กับพื้นที่อันตราย (สร้างขึ้นเพื่อทดสอบ ALHAT) มีการติดตั้งกล้องและอุปกรณ์บันทึกภาพ มีการใช้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารวิทยุ[ 40 ]

มีการใช้รถเข็นเพื่อเคลื่อนย้ายยานลงจอด แบตเตอรี่ และวัสดุสิ้นเปลือง มีการแจกจ่ายชุดป้องกันและอุปกรณ์ป้องกันดวงตาเพื่อป้องกันเลเซอร์ประเภท IV [ 57 ] [ 105 ]

ในวันทดสอบทั่วไป เจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการภาคพื้นดินจะทำงานประมาณ 10 ชั่วโมง ตั้งแต่การเคลื่อนย้ายยานจนกระทั่ง Morpheus กลับเข้าโรงเก็บยาน ส่วนต่างๆ ของวันประกอบด้วย การบรรยายสรุปด้านความปลอดภัยและการเคลื่อนย้ายยาน การตรวจสอบก่อนเติมเชื้อเพลิง การบรรจุเชื้อเพลิง (ออกซิเจนเหลวและมีเทนเหลว) การตรวจสอบการรั่วไหล การเตรียมการขั้นสุดท้าย การบิน และการทดสอบหลังการบิน กิจกรรมต่างๆ จะถูกแบ่งระหว่างทีมงานประจำแท่นปล่อยและศูนย์ควบคุม นอกจากแบตเตอรี่ไฟฟ้าของยานลงจอดสำหรับพลังงานภาคพื้นดินแล้ว ยังต้องเคลื่อนย้ายเครน เซลล์รับน้ำหนัก และรถบรรทุกเชื้อเพลิงไปยังแท่นปล่อยด้วย[ 57 ]

ความร่วมมือ

ศูนย์อวกาศจอห์นสันของนาซาได้ร่วมมือกับบริษัทต่างๆ สถาบันการศึกษา และศูนย์อื่นๆ ของนาซาในการสร้างและทดสอบยานลงจอดต้นแบบมอร์เฟียส รุ่นอัลฟาและบราโว

สำหรับ Morpheus และ ALHAT นั้น JSC ได้ร่วมมือกับศูนย์อวกาศเคนเนดี (KSC) สำหรับการทดสอบการบิน ศูนย์อวกาศสเตนนิส (SSC) สำหรับการทดสอบเครื่องยนต์ ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลล์ (MSFC) สำหรับการพัฒนาเครื่องยนต์และความเชี่ยวชาญด้านยานลงจอด ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด (GSFC) สำหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์การบินหลัก และศูนย์วิจัยแลงลีย์ (LaRC) และห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชัน (JPL) สำหรับการพัฒนา ALHAT ความร่วมมือเชิงพาณิชย์กับองค์กรต่างๆ เช่น Jacobs Engineering, Armadillo Aerospace, Draper Labs และอื่นๆ ได้ช่วยเสริมการพัฒนาและการดำเนินงานในหลายๆ ด้านของโครงการ” [ 106 ]

ห้องปฏิบัติการ Zucrow ของมหาวิทยาลัย Purdue ได้ให้ความช่วยเหลือในการออกแบบเครื่องยนต์ Morpheus รุ่นแรก การทดสอบดำเนินการที่ห้องปฏิบัติการ Zucrow ในเมืองเวสต์ลาฟาเยต รัฐอินเดียนา ในปี 2014 ซึ่งรวมถึงการจุดระเบิดเครื่องยนต์ที่ประสบความสำเร็จหลายครั้ง งานนี้ดำเนินการภายใต้การกำกับดูแลของ ดร. วิลเลียม แอนเดอร์สัน และนักศึกษาปริญญาโทและปริญญาเอกหลายคน[ 107 ]

ประเด็นด้านสุขภาพและความปลอดภัย

แม้ว่าส่วนผสมของออกซิเจนเหลว/มีเทนเหลวจะจัดการได้ง่ายและปลอดภัยกว่าไฮดราซีน มาก แต่เชื้อเพลิงอาจติดไฟได้ และถังเชื้อเพลิงไครโอเจนิกและดิวาร์อาจระเบิดได้[ 105 ] [ 108 ]

เหตุการณ์

ยานลงจอดมอร์เฟียสตกเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม 2555
  1. เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2554 การทดสอบยานลงจอดมอร์เฟียสทำให้เกิดไฟไหม้หญ้าครั้งใหญ่ในบริเวณศูนย์อวกาศจอห์นสันเหตุการณ์เล็กน้อย: ไม่มีใครได้รับบาดเจ็บและยานลงจอดก็ปลอดภัยดี[ 109 ]ต่อมาได้มีการขุดแนวกันไฟกว้าง 10 ฟุต (3.0 เมตร) รอบบริเวณทดสอบเพื่อป้องกันการลุกลามของไฟไหม้หญ้าที่อาจเกิดขึ้น[ 110 ]
  2. เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2555 ยานลงจอดพลิกคว่ำ ตกกระแทกพื้น เกิดไฟไหม้ และระเบิดสองครั้งระหว่างการทดสอบการบินอิสระครั้งแรกที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี [ 108 ] ไฟถูกดับลงหลังจากถังเชื้อเพลิงระเบิด ไม่มีใครได้รับบาดเจ็บ แต่ยานไม่อยู่ในสภาพที่สามารถกู้คืนได้[ 14 ]หลังเกิดอุบัติเหตุ มีการปรับปรุงการออกแบบยานและระบบภาคพื้นดินประมาณ 70 รายการ รวมถึงการเพิ่มเครื่องมือวัดสำรองบางส่วนและลดผลกระทบจากสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนและเสียงขณะปล่อยยาน[ 24 ]ตัวเชื่อมต่อสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อบัสระดับทหารได้รับการติดตั้งในยานทดแทน รวมถึงการสร้างร่องกันไฟบนแท่นปล่อยเพื่อลดการสั่นสะเทือน[ 59 ]เอกสารที่ทำหน้าที่เป็นรายงานการสอบสวนได้รับการตีพิมพ์ในการประชุม American Institute of Aeronautics and Astronautics: SPACE 2013 [ 111 ]

สถานะ

ยานลงจอดมอร์เฟียสที่ศูนย์อวกาศจอห์นสัน

ระบบขับเคลื่อนต้นแบบ Morpheus ที่ใช้ของเหลวออกซิเจนและมีเทน (LOx/Methane) แสดงให้เห็นถึงข้อดีในด้านประสิทธิภาพ ความเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือ และการนำกลับมาใช้ ใหม่ได้ [ 112 ] LOx/Methane มอบความสามารถใหม่ในการใช้เชื้อเพลิงที่ผลิตบนพื้นผิวดาวอังคารสำหรับการขึ้นและลงจอด และเพื่อบูรณาการกับระบบพลังงานและระบบช่วยชีวิต พบว่า LOx/Methane สามารถขยายไปสู่ยานอวกาศของมนุษย์สำหรับองค์ประกอบการขนส่งหลายอย่างของสถาปัตยกรรมดาวอังคาร เชื้อเพลิงดังกล่าวมีข้อดีอย่างมากในด้านการจุดระเบิดที่เชื่อถือได้ในสุญญากาศในอวกาศ และสำหรับการรักษาความปลอดภัยหรือการชำระล้างยานอวกาศที่เชื่อถือได้ “จากการทดสอบนี้ NASA ได้รับระดับความพร้อมทางเทคโนโลยี (TRL) ระดับ 6 ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการลงจอดบนดาวเคราะห์” [ 113 ]

การสาธิตการบินของยานลงจอด Morpheus นำไปสู่ข้อเสนอให้ใช้ LOx/Methane สำหรับ ภารกิจ Discovery Programที่ชื่อว่าMoon Aging Regolith Experiment (MARE) เพื่อนำอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ของสถาบันวิจัย Southwest Research Institute ลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์[ 112 ]ยานลงจอดของภารกิจนี้เรียกว่า NAVIS (NASA Autonomous Vehicle for In-situ Science) [ 114 ]

เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นยังถูกนำไปใช้กับยานลงจอดบนดวงจันทร์Nova-C [ 115 ]ซึ่งลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2567 [ 116 ] [ 117 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

ก. ^มีเทนเป็น เชื้อเพลิงที่ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (เช่น ไม่เป็นพิษ) ซึ่งนาซาหวังว่าจะช่วยลดต้นทุนการขนส่งโดยการผลิตในสถานที่ ( ISRU ) ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยา Sabatierสามารถนำมาใช้แปลงคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 )ที่พบในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารให้เป็นมีเทน โดยใช้ไฮโดรเจนที่พบหรือไฮโดรเจน ที่ขนส่ง มาจากโลก ตัวเร่งปฏิกิริยา และแหล่งความร้อน ไฮโดรเจนสามารถผลิตได้จากน้ำแข็ง ซึ่งพบได้ทั้งบนดวงจันทร์ของโลกและดาวอังคาร[ 8 ]

  • หน้าหลักของโครงการ Morpheus ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 11 สิงหาคม 2555 ที่Wayback Machine
  • หน้าหลักของเทคโนโลยีการลงจอดอัตโนมัติและการหลีกเลี่ยงอันตราย (ALHAT)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Project_Morpheus&oldid=1355226844 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โครงการมอร์เฟียส

โครงการ Morpheusเป็น โครงการ ของ NASAที่เริ่มต้นในปี 2010 เพื่อพัฒนายานทดสอบการขึ้นลงในแนวดิ่ง ( VTVL ) ที่เรียกว่าMorpheus...

ประวัติศาสตร์

โครงการมอร์เฟียสเริ่มต้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2553 และตั้งชื่อตาม มอร์เฟียส เทพเจ้าแห่งความฝันของกรีก [ 19 ] ยานอวกาศมอร์เฟียสได้รับการพัฒนามาจากยานลงจอดทดลองที่ผลิตโดย โครงการเอ็ม โดยได้รับความช่วยเหลือจาก อาร์มาดิลโล แอโรสเปซ โครงการเอ็ม (นาซา)...

วัตถุประสงค์

วัตถุประสงค์หลักของโครงการมอร์เฟียสคือการแสดงให้เห็นว่า:

ข้อกำหนดฮาร์ดแวร์

ยานอวกาศ Morpheus ในโครงการนี้เป็นยานขนาดเต็มที่ NASA ตั้งใจให้สามารถลงจอด Robonaut หรือ payload ที่มีขนาดใกล้เคียงกันบนพื้นผิวดวงจันทร์ได้ ยานอวกาศจะทำการจุดระเบิดเชื้อเพลิงทั้งหมดหลังจากการฉีดเข้าสู่วงโคจรดวงจันทร์ [ 7 ] [ 51 ]