Απαντήσεις για την Κινητικότητα της Αποστολής

Τα φυσικά και συνθετικά ελαστομερή χάνουν την ελαστικότητά τους σε βαθύ κρυογονικό ψύχος (-173°C κατά τη σεληνιακή νύχτα, -120°C στον Άρη), θρυμματίζονται σαν εύθραυστη κεραμική υπό φορτίο. Το σκληρό κενό και το έντονο υπεριώδες φως καταστρέφουν επίσης τις πολυμερείς αλυσίδες, ενώ τα αβαθμολόγητα θραύσματα βασάλτη κινδυνεύουν να προκαλέσουν μη επισκευάσιμες εκρήξεις. Τα υφαντά χαλύβδινα συρματόσχοινα με επικάλυψη ψευδαργύρου, το κατεργασμένο αλουμίνιο 7075 και τα υπερελαστικά ελατήρια από κράμα νιτινόλης συνεχίζουν να λυγίζουν σε εκατοντάδες βαθμούς χωρίς πεπιεσμένο αέρα.

Σε ευθεία γραμμή μέσα σε ένα λείο, πιεζόμενο διάδρομο, ναι. Στην πραγματικότητα, οι πτώσεις από αντεστραμμένο εκκρεμές με κύλιση συμβαίνουν περίπου 2,45 φορές πιο αργά (√6) στη Σελήνη, δίνοντας στον αναβάτη άφθονο χρόνο αντίδρασης για να στρίψει κλίνοντας. Η αποτυχία έρχεται στη στροφή, στο φρενάρισμα ή όταν χτυπά βράχους σε χαλαρό ρηγόλιθο: με έξι φορές μικρότερη κάθετη δύναμη προς τα κάτω, το μπροστινό ελαστικό ολισθαίνει πλευρικά πριν αναπτύξει αρκετή κεντρομόλο δύναμη για να στρίψει την πλήρη αδρανειακή μάζα σας.

Ο Eugene Cernan έφτασε τα 18 km/h (11,2 mph) κατηφορικά με το LRV-3 του Apollo 17 τον Δεκέμβριο του 1972. Σε επίπεδο έδαφος maria, τα οχήματα των Apollo κινούνταν συνήθως με 9 έως 11 km/h. Ακόμη και στα 15 km/h, το χτύπημα σε μικρούς κρατήρες εκτόξευε και τους τέσσερις τροχούς ταυτόχρονα από την επιφάνεια.

Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης αντλούν περίπου το 78% της μάζας των αντιδρώντων τους από την πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης (καίγοντας περίπου 14,7 kg αέρα για κάθε 1 kg βενζίνης). Ούτε η Σελήνη (κενό) ούτε ο Άρης (95% CO₂ σε 0,6% της πίεσης της Γης) παρέχουν ελεύθερο οξειδωτικό. Η μεταφορά δεξαμενών υγρού οξυγόνου για να λειτουργεί ένας εμβολοφόρος κινητήρας ζυγίζει πολύ περισσότερο από τους ηλιακούς συλλέκτες, τα κυψελών καυσίμου ή τις πυρηνικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων που τροφοδοτούν ηλεκτρικούς κινητήρες χωρίς ψήκτρες με απόδοση 90%.

Το στάδιο ανόδου του Lunar Module άφησε το βαρύ στάδιο καθόδου στην επιφάνεια και είχε αυστηρά περιορισμένο υπερυφή προωθητικό για να ανυψώσει δύο αστροναύτες και περίπου 110 kg ανεκτίμητων γεωλογικών δειγμάτων πίσω για ραντεβού με το θάλαμο διοίκησης. Το να αφεθεί πίσω το όχημα των 210 kg, σταθμευμένο λίγες εκατοντάδες μέτρα μακριά ώστε η τηλεοπτική κάμερα να καταγράψει την απογείωση, μεγιστοποίησε την επιστροφή επιστημονικών δειγμάτων.

Τα οχήματα των Apollo μετέφεραν ένα Boeing Navigation System που συνδύαζε ένα κατευθυντικό γυροσκόπιο (ευθυγραμμιζόμενο περιοδικά με συσκευή σκιάς Ήλιου, επειδή ο Ήλιος κινείται μόνο 0,5 μοίρες ανά ώρα στον σεληνιακό ουρανό) με παλμούς και από τους τέσσερις τροχούς για τον υπολογισμό απόστασης και πορείας προς το Lunar Module εντός 100 μέτρων. Τα σύγχρονα οχήματα συνδυάζουν μονάδες αδρανειακών μετρήσεων (IMU), ηλιακούς αισθητήρες, στερεοσκοπική οπτική οδομετρία με κάμερες και υψηλής ανάλυσης αντιστοίχιση εδάφους από τροχιά.

Το όχημα εξερεύνησης Mars της NASA Opportunity κατέχει το ρεκόρ με 45,16 χιλιόμετρα (28,06 μίλια) που διένυσε στο Meridiani Planum μεταξύ Ιανουαρίου 2004 και Ιουνίου 2018. Τη δεύτερη θέση κατέχει το σοβιετικό σεληνιακό όχημα Lunokhod 2 (39 km το 1973), ακολουθούμενο από πολύ κοντά από το επανδρωμένο LRV-3 του Apollo 17 (35,89 km) και τα οχήματα εξερεύνησης του Άρη Curiosity και Perseverance, τα οποία συνεχίζουν να προσθέτουν απόσταση.

Τα σεληνιακά οχήματα μπορούν να κατευθύνονται απευθείας από αστροναύτες που βρίσκονται επιβαρυμένοι ή με τηλεχειρισμό, με καθυστέρηση ραδιοφωνικής μετάδοσης 2,6 δευτερολέπτων για διαδρομή Γης-Σελήνης και πίσω. Ο Άρης βρίσκεται 4 έως 22 λεπτά φωτός μακριά· αν ένα όχημα κινούνταν με 10 km/h, θα μπορούσε να πέσει από μια κρυφή κλίση δέκα λεπτά πριν οι χειριστές στη Γη δουν καν τον κίνδυνο. Η αργή μετάδοση (~4,2 cm/s) πολλαπλασιάζει τη μικρή ροπή του κινητήρα (~100 W συνολική ισχύ κίνησης), δίνοντας παράλληλα στους ενσωματωμένους επεξεργαστές αυτονομίας χρόνο να δημιουργήσουν τρισδιάστατα πλέγματα εδάφους.