第940章 夏国的著落器问题
第940章 夏国的著落器问题
首都高等研究院。
许青舟正在泡茶,月面著落器的负责人梁叶教授马上就到。
小型化可控核聚变技术,不仅仅是解决能源问题,而是从根本上、永久性地重塑了人类在太空中的能源范式。
它所带来的变革是颠覆性的。
虽然如此,在月面著落器上仍然举步维艰。
月球表面遍布陨石坑、岩石等等展开,实现百公里级到百米内的高精度著落有著巨大的挑战。
月球表面也没有大气,得用到发动机反喷技术,这就需要极其复杂的动力系统。
这就对月面著落器的性能有著极高的要求。
新世纪以来,超过半数的月球探测著落任务都以失败告终。
夏国在著落器上同样很慎重。
「梁教授,请坐。」
这位就是负责月面著陆器设计的梁叶教授。
「我是无事不登三宝殿。」
梁叶是急性子,也没有太多寒暄和弯弯绕,直入主题,说道:「使用了你们提供的高熵合金复合材料之后,揽月著落器在抗辐射和月尘防护等等极端环境的适应能力有所增强,但在最近的著陆起飞综合验证试验中,我们发现高精度自主避障与软著陆仍然不够完美。」
「我能做什么?」
许青舟沉声问。
「希望你们再帮我们完善一下鲁棒与自适应控制算法。」
梁叶把资料递给许青舟。
许青舟翻开资料。
月面环境充满不确定性一著陆器质量因消耗燃料而变化,月面地形复杂,发动机性能会存在波动。
因此,需要设计一个控制律,使得在这些「不确定性」的干扰下,著陆器依然能稳定、精准地完成著陆。
「嗯,没什么问题,交给我们。」
许青舟对自己要做的工作有了一个大概的了解。
「因为著落器的问题,载人绕月测试已经推迟到2月底,如果再进行推迟...这张老脸算是丢完了。」
梁叶惭愧地说。
「著落器本身就困难重重,推迟属于正常现象。」
许青舟安慰。
「你知道的,这玩意马虎不得,日国i太空公司的坚韧号月球著陆器失败,就是因为忽视雷射测距仪里一个微小硬体的故障,导致没能充分减速而硬著。」
许青舟深以为然,载人著落器的设计核心是无条件保证航天员的安全,而在月面著落的过程中,单个关键传感器的失效或者数据异常,造成的后果是毁灭性的。
他说:「在我看来,月面著陆的高精度自主避障与软著陆问题,本质是一个复杂的数学控制问题。」
除了刚才的鲁棒与自适应控制算法,还有轨道优化和燃料最优控制,比如怎么在考虑月球不规则引力场、发动机推力动态变化的前提下,规划出一条从环月轨道到月面著陆点的最优轨迹,使得燃料消耗最少、时间最短,或安全裕度最大。
这些都是数学问题。
「没错,而在数学问题上,我想没有谁比你更擅长了。」
梁叶笑著说道。
「您过誉了..」
喝完茶,事情聊完,梁叶也没有多留,起身告辞。
许青舟打开了揽月著落器最新的测试数据。
登月舱推进系统有4台7500N主发动机和28台姿控推力器。另外,推进舱还有1台8吨级发动机,总共33台。
有设计冗余,比如单发故障仍然可以安全著落,但对控制系统也有苛刻的要求。
「时间上还是很紧急的。」
因为需要在凌霄号起飞前,就把著落器先发射上去。
夏国的登月工程仍然采取的是「双发射+环月对接」模式,即凌霄号专门运输航天员到环月轨道,由另外一枚火箭提前把著落器送到这个轨道上。
这种模式的技术风险可控。
目前,世界上登月计划,基本都采用的是在环月轨道对接的模式,米国的阿尔忒弥斯计划同样如此。
作为第一代聚变推进飞船,凌霄号的推力有限,无法在自身体内再带一个几十吨的著落器。
不过,目前倒是也没著急启动第二代聚变飞船研制。
凌霄号已经能够满足登月和建设月球基地的需求,现在最重要的工作是完善第一代飞船技术,巩固在登月上的优势。
时间在忙碌中飞快流逝,转眼已经到1月23号。
研讨室内,小组的其它成员已经先离开,就剩许青舟一个人。
七块白板上面写满了复杂的公式,一侧的桌子上,脚本文件堆满了桌面,命令行里填满了失败的测试记录。
「经典的线性理论,在月球的非线性地面上,显得有些苍白无力。」
算法基于经典的模型参考自适应控制,理想状态下,它应该像一个聪明的骑手,能随时感知马匹体力的变化并调整自己的动作。
但现在是,当传感器探测到姿态偏差,控制器就开始猛地调整方向,干扰的峰值过去,它又过度补偿,反向调整,最后的结果是,著落器容易陷入致命的高频振荡。
「这玩意不简单啊。」
计算过程并不顺利,有点按下葫芦浮起瓢的意思,出现了「快」与「稳」的悖论。
许青舟揉了揉太阳穴,看时间,下午5点,他也没继续在这边呆著,收拾好计算手稿,回去给宋瑶做饭。
宋瑶现在是孕妇,不能总是吃食堂,他打算回去炖个汤。
许青舟这段时间很忙,整天泡在超算中心,而就在1月20日的时候,米国新一届政府算是正式成立。
这次最为引人瞩目的,是航天领域。
新一届政府宣布启动「普罗米修斯计划」,把聚变推进飞船提成国家级战略。
NASA局长威尔逊和登月项目负责人钱伯斯都被替换。
新任的NASA局长贾里德·艾萨克曼表示,米国新一代聚变推进飞船正在研制过程中,将会在2026年初,进行绕月飞行。
同时,今年3月,阿尔忒弥斯3号将会再次执行载人绕月任务,测试著落器的情况。
这个计划的发布,倒是让米国的航天领域有了些活力。
当然,和许青舟经历的上一世相同,米国新一届政府上台之后,立刻宣布将会启动一系列政策,要夺回被全球化抢走的就业。
一时间,世界各国之间暗流涌动。
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