Den kinesiska studien som "förstör" NASA har ett problem: den kritiserar ett fartyg som inte finns

En av Kinas viktigaste medier, South China Morning Post, har upprepat en referentgranskad studie som publicerades i mars förra året i tidskriften Chinese Space Science and Technology. I den kritiserade ett team kinesiska forskare framdrivningssystemet för NASA:s Artemis-lander och berömde det som designats av deras egna ingenjörer. Med det som sägs i den här studien verkar det förstås som att NASA tar en chansning med sin nästa landning på månen.

Det finns dock en detalj som inte diskuteras i den här artikeln och som gör det tydligt att det i verkligheten är en kritik med liten grund. Är det ingen som tänker på HLS? I stort sett kritiserar den kinesiska artikeln att NASA-landaren bara använder en motor för de två kritiska manövrarna för månlandningen: nedstigningen och den efterföljande uppstigningen.

Om detta misslyckas finns det ingen backup för att föra Orion-skeppet till hamn.

Detta är sant. Det skulle vara ett stort problem att använda en enda motor, som de redan gjorde i Apollo-uppdragen. Men med Artemis kommer NASA inte att ta till det traditionella tvåstegssystemet som användes vid tidigare månlandningar.

Vid detta tillfälle kommer rymdfarkosten Orion att docka i månbana med det mänskliga landningssystemet (HLS) från SpaceX eller Blue Origin. Ingen av dem har bara en motor, så problemet som Kina påpekar existerar inte riktigt. I Xataka Tanken att NASA aldrig nådde månen lever fortfarande.

Problemet: till och med Kina har fotograferat resterna av Apollo 11 Bakgrunden till Apollo-uppdragen. I Apollo-programmets uppdrag hade det använda fartyget två etapper. Den ena förblev kretsande kring månen, med en person ombord, och den andra separerade för att gå ombord på månlandningen med resten av besättningen inuti.

Denna lander på väg till månen hade faktiskt en enda motor för varje kritisk fas. Det vill säga, det fanns en uppstigningsmotor och en nedstigningsmotor. För Artemis beslutades att detta system kunde vara riskabelt, så Orion-rymdfarkosten har ett enda steg, som aldrig landar på månen.

I utbyte lägger den till med en extern landare som borde vänta på den när den når månbanan. SpaceX eller Blue Origin. NASA har anlitat SpaceX och Blue Origins tjänster för att utveckla sin HLS.

Om allt går bra borde båda visa sig fungera på Artemis III, även om SpaceX:s HLS kommer att vara den första att landa på Artemis IV, vilket introducerar Blue Origin till senare uppdrag. Om det skulle inträffa incidenter med SpaceX och Blue Origin om det kom i tid skulle det naturligtvis inte vara några problem med att vända på ordningen. Hur som helst, nyckeln här är framdrivningen som används av dessa företags HLS.

SpaceX:s HLS-Starship, till exempel, har sex motorer: tre havsnivåer och tre vakuum, alla drivna av underkyld flytande metan och flytande syre i en fullflödes, stegvis förbränningscykel. Detta möjliggör höga dragkraft-till-vikt-förhållanden och effektivitet under vakuumförhållanden som är nödvändiga för månens nedstigning och uppstigning. Blue Moon Mark 2, Blue Origins HLS, har å sin sida tre motorer för att sjunka ner till månen från månens omloppsbana.

Naturligtvis, även om uppgifterna kan variera, är det för närvarande bara känt att det för uppstigningen har ett enda separat steg, med ett hypergoliskt framdrivningssystem. Om detta misslyckas kan det finnas ett problem som de som Kina påpekat. SpaceX-motorn i ett test innan Starship Flight 12 Kinas alternativ.

Naturligtvis är landaren som Kina föreslagit också ett bra alternativ. Å ena sidan har den ett primärt system som inkluderar fyra motorer med variabel dragkraft, så att om en misslyckas fortsätter de andra tre att generera dragkraft som är jämförbar med den för den klassiska NASA-motorn. Dessutom har den ett extra lager med sex mindre orbitalkontrollpropeller, som kan antändas på månytan för en nöduppstigning om de viktigaste skulle misslyckas.

Viktproblemet. Sett så här, ju fler motorer, desto bättre. Men något så enkelt är det förstås inte.

Fler motorer betyder mer vikt, vilket minskar fartygets effektivitet och nyttolastkapacitet. All extra vikt som motorerna representerar kan vara mindre material för att bygga månbaser eller förnödenheter för astronauter, till exempel. Det är därför som NASA:s traditionella design inkluderade en enda motor.

Kina löser detta problem genom att använda en tank där bränslet och oxidationsmedlet som används för att starta förbränningsreaktionen separeras av en vägg. Traditionellt används två tankar istället för bara en med vägg. Därför betydde varje extra tank mycket mer vikt.

Denna typ av tank resulterar i en besparing på hundratals kilo i fartygets vikt, vilket kan användas för att introducera fler motorer.

Kina har bra verktyg för att åka till månen, men det har NASA också. Tills vidare har Kina testat sitt förslag i ett hettändningstest, där motorerna testas under verkliga förhållanden, men utan att ta fart. Allt har fungerat korrekt, även om vikten av att mycket exakt styra tanktrycket har bevisats.

Det är ett land som förbereder sig mycket väl i sin egen race till månen. Men det ogiltigförklarar inte de åtgärder som NASA vidtar. Artemis är inte Apollo.

Den här gången står den enmotoriga månlandningen inte på spel, så chansen att lyckas är större än tidigare. Bild | Patricia Moore (Wikimedia Commons) | SpaceX i Xataka | Kinas mest ambitiösa rymdprojekt: en avancerad hyperspektral satellit för att "CT" jorden