自家製月着陸船

垂直に離着陸を繰り返すことができるロボットロケットには、無限の用途がある。燃料ステーションに自動で着陸し、燃料を補給し、すぐに再発射して月面の他の場所に物資を運ぶことができる月面着陸船として。あるいは、ヘリコプターのような着陸パッドに安全に着陸できる宇宙観光船として。そのため、NASAは4年前、100万ドルのノースロップ・グラマン・ルナ・ランダー・チャレンジを開催した。これは、民間企業が月面やその他のミッションに必要な精度、パワー、迅速なターンアラウンドを備えた低コストのロケットを開発することを奨励するために設計されたコンテストである。昨年秋、マステン・スペース・システムズの6人のエンジニアからなる弱小チームが賞金を持ち帰った。市販の材料と部品から組み立てられた彼らのXoie着陸船は、モハーベ砂漠の上空50フィートを飛行し、50ヤード離れた岩だらけの目標までナビゲートし、目標から7インチのところに着陸し、ライバルを2フィート上回った。 Xoie (発音は「ゾーイ」) は実際には月を飛ぶことはないかもしれないが、その設計は将来の月面飛行船に影響を与える可能性がある。また、洗練された宇宙船を作るのに、予算を超過するような特殊な技術は必要ないということも証明した。ここでは、Xoie の 30 万ドル相当の部品について説明しよう。

月着陸船の設計上のハイライト

エンジン:マステンは、銅やグラファイトに代わる安価で加工の簡単なアルミニウム製の従来の二液推進剤ロケットエンジンを作ることでコストを削減した。アルミニウムは過熱する傾向があるため、また、ほとんどの宇宙船と異なり、Xoie は 1 日に数回の飛行に耐える必要があるため、マステンは標準的なロケットエンジンの液体冷却システムのより強力なバージョンを使用している。このシステムでは、燃料自体がエンジンの外側に流れ、燃焼室に送り込まれる前に熱を吸収する。

GPS ユニット:地球上または低軌道上では、探査機は超高精度の GPS ユニットを使用して位置を測定します。ただし、月の場合は、GPS 衛星が周囲にないため、エンジニアは別の方法を考え出す必要があります。マステンは、月の表面をスキャンするレーザーを追加して、着陸機のコンピューターが画像を既知の月の地図と比較できるようにすることを検討しています。

アクチュエーター:エンジンを動かすために、マステンは産業用組立ラインでよく使われる電気機械式アクチュエーターを購入した。このアクチュエーターは、エンジンをほんの数インチ動かして微妙な進路調整をしたり、30度傾けてより素早く旋回したりできる。

センサー ボックス:無人航空機にも使用されるこの 2 万ドルの慣性測定ユニットは、この機体に搭載されている数少ない実際の航空宇宙部品の 1 つです。このユニットには、方向と速度を測定するモーション センサーが組み込まれており、1 秒に 1 度の GPS 更新の間に機体を正しい軌道に維持するのに役立ちます。

ヘリウム タンク:ヘリウムは、2 つの推進剤である液体酸素とイソプロパノールを適切な速度でタンクから押し出す圧力を提供します。タンクはカーボン ファイバーで特注されています。

液体酸素タンク:このアルミニウム紡績タンクのバルブは、燃料を酸化するために必要な冷たい液体酸素に耐える必要があるため、標準的な航空宇宙部品です。

イソプロパノール タンク: Xoie の燃料は実際には消毒用アルコールです。Masten は、最終的に月面に着陸する着陸船用に、メタンなどのより貯蔵しやすい燃料に切り替える可能性があります。

ヘリウム タンク:ヘリウムは、2 つの推進剤である液体酸素とイソプロパノールを適切な速度でタンクから押し出す圧力を提供します。タンクはカーボン ファイバーで特注されています。