一组研究人员使用数学模型研究了空间着陆模块的各种配置。 为了确定让宇航员登上月球并将他们送回月球轨道站的最佳方式——即所谓的“最后一英里”——所有这些都在美国宇航局的阿尔忒弥斯计划框架内。
科学家们开发了数学模型来评估美国政府 2017 年启动的阿尔忒弥斯计划最有希望的登月方案。 该计划的目标是到 2024 年将人类送上月球南极。 作为该计划的一部分，计划使用新的月球轨道平台网关 Lunar Gateway 作为永久性空间站，可重复使用的模块将从那里将宇航员送上月球。 新概念的实施需要制定新的登月方案。
在建模时，研究人员假设 Lunar Gateway 平台将位于拉格朗日点 L2 附近的光晕轨道的一条几乎直线上——这是将站点放置在月球南极的最佳选择。
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科学家们模拟了一个选项，其中四名宇航员将在月球上度过大约 39 天，改变阶段的数量和燃料的类型。 总共分析了 种未来登月系统的变体。
两阶段架构
首先，该团队定义了一套基本的架构解决方案：着陆器的级数和每一级的燃料类型。 之后，将数据以数学模型的形式进行汇总，研究人员借助这些模型对构建系统的选项进行了全面研究，结合了各种架构解决方案。 在最后阶段，对得到的决策空间进行分析，并选择出最佳方案，这可能会引起从事登月舱设计的专家的兴趣。
分析表明，对于一次性系统，最成功的解决方案是两阶段架构。 然而，对于可重复使用的船舶，单级和三级系统正迅速开始与两级系统竞争。 短期月球任务最成功的是液氧和液氢可重复使用的单级模块。 不过，作者强调，这是初步分析，并未考虑机组人员安全、任务成功概率和项目管理风险。
未来，科学家们计划扩大工作范围，对整个研究基础设施的系统架构进行全面研究，这是所有未来载人登月计划不可或缺的条件。
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