Dosszié 02 • Személyzettel működő bolygó- és pályamozgás

Az űrhajósok mozgatása

Az emberi felfedezők olyan geológiai ösztönnel rendelkeznek, amelyet egyetlen távirányított kamera sem tud utolérni, ugyanakkor az embereknek szigorú anyagcsere-határidőik is vannak. Minden személyzetes űrjármű – legyen az egy összecsukható 210 kg-os holdbuggy, egy nitrogén-tolóerős hátizsák vagy egy tíztonnás nyomás alatt álló kabinos jármű – alapvetően az életfenntartó rendszer hatótávolságát növelő eszköz.

Repült és finanszírozott architektúrák

Ellenőrzött repülési fénykép az Apollo 17 Holdjáró járműről (LRV-3), amely a Taurus-Littrow-völgyben sziklamezők közelében parkol, improvizált sárvédő-javítással

Ellenőrzött repülési fotó • Apollo 17 LRV-3

Repült mérföldkő (1971–1972)

Az Apollo Holdjáró jármű

Eddig mindössze három személyzettel működtetett kerekes jármű járt másik bolygón, és mindhárom ma is a Holdon áll: az LRV-1 a Hadley–Apennine-nél, az LRV-2 a Descartes-nál, az LRV-3 pedig a Taurus-Littrow-nál.

Repült hardver

Origami-csomagolás az 1. negyedben

Hogy beférjen a holdkomp leszálló fokozatának háromszög alakú rekeszébe, amely alig 1.5 méter magas, a Boeing és a GM mérnökei a 3.1 méteres csöves 2219-es alumíniumvázat három szakaszban csuklósan összekötötték, rugós kinyitó merevítőkkel. Két nylonkötél meghúzásával az űrhajósok a felszínen húsz perc alatt kinyithatták a vázat, és mind a négy kereket a helyére pattinthatták.

Mivel a vastag űrruhakesztyűkkel nem lehet megfogni egy hagyományos kormánykereket vagy a padlós pedálokat, az űrhajósok a sebességet, az első-hátsó Ackermann-kormányzást és a mechanikus dobfékeket egyetlen központi T-fogantyús vezérlővel irányították, amely a csöves, kerti székre emlékeztető ülések között helyezkedett el. A navigáció irányzó giroszkópra és kerékfordulat-számláló odométerre támaszkodott – iránytűhöz nincs globális holdi mágneses dipólus, és fölötte nincs GPS-csillagkép.

Földi tömeg210 kg

Hasznos teher490 kg (2.3× tömeg)

Kerékmotorok4 × 0.25 LE (186 W)

Áttétel80:1 harmonikus hajtómű

Akkumulátorok2 × 36 V AgZn (121 Ah)

Rögzített legnagyobb sebesség18 km/h (Eugene Cernan)

Pavlics Ferenc GM-csapata a gumiabroncs-problémát egy 81 centiméteres, hengerelt alumíniumperemmel oldotta meg, amelyet cinkbevonatú acél zongorahúrból szőtt háló borít (kerekenként 800 szál), a tetején titán chevron-mintás futófelület-csíkokkal, amelyek az érintkező felület 50%-át fedik, így a por tisztán visszahullott a felszínre, nem tömítette el a hálót.

Javasolt járművek • Déli-sarki műveletek

Nem nyomás alatt álló járművek, amelyeket a holdi éjszakára terveztek

Az Apollo-járművek közel egyenlítői, fényes reggeli napsütésben működtek három napig, és a legénység felszállásakor hátrahagyták őket. A modern holdkutatás a déli sarkot célozza – a Shackleton- és de Gerlache-kráterek környékét –, ahol a Nap mindössze 1.5 fokkal a horizont fölött jár, és feketés árnyékokat vet −200°C-on a vízjéggel teli csapdákban.

Lágy fényű 3D-render egy tervezett, Artemis-osztályú Holdi Terepjáróról, amely emberi irányítás nélkül működik, robotos árbocos lidarral és rakodóplatformmal, egyszínű háttér előtt

3D-render • Kettős üzemmódú LTV-architektúra

Tervezett jármű NASA LTV Szolgáltatási Program

Nappal személyzet vezeti, leszállások között robotgeológus

2024-ben a NASA az Intuitive Machines, a Lunar Outpost és a Venturi Astrolab vezette ipari csapatokat választotta ki a Holdi Terepjáró tervezetek továbbfejlesztésére. Az Apollo eldobható buggyival ellentétben ezeknek a járműveknek két űrruhás űrhajóst kell szállítaniuk legfeljebb 20 km-es körutanként, majd az emberi küldetések közötti hónapokban távirányított robotos tudományos platformokká kell átalakulniuk – többnapos fogyatkozásokat átvészelve újratölthető lítium-ion akkumulátorokkal és aktív hőlamellákkal.

Lágy fényű 3D-render a nyomás alatt álló bolygójáró hátsó suitport-ajtajairól, amelyen két külső űrruha látható, a válaszfalhoz simulva

3D-render • Hátsó suitport-válaszfal

Tervezett és terepen tesztelt NASA SEV és JAXA Holdi Terepjáró

Nyomás alatti kabinok és a suitport áttörés

Egy hagyományos légzsilip leszivattyúzása drága kabinlevegőt pazarol el, és a rákkeltő port az űrruha csizmáján keresztül a belső térbe viszi. A NASA terepen tesztelt Űrkutatási Jármű (SEV) és a JAXA/Toyota Holdi Terepjáró mindkét problémát hátsó suitportokkal oldja meg: az űrruhák kívülről a hátsó válaszfalon lógnak, az űrhajósok pedig a kabinból közvetlenül bemásznak az űrruha nyitott hátizsák-nyílásán, így a port véglegesen kint tartják, az EVA-előkészítést pedig órákról tíz percre csökkentik.

Szabad térbeli személyszállítás

Személyi tolóerős hátizsákok és holdi repülőgép-tanulmányok

A kerekek talajérintkezést igényelnek. A pályai mikrogravitációban – és a durva holdkráterek történelmi vészhelyzeti koncepcióiban – a személyzet mozgása teljesen elhagyja a talajt.

Repült hardver (1984)

Személyzeti manőverező egység (MMU)

Bruce McCandless II és Robert Stewart kötél nélkül repítette az STS-41-B küldetésen. Még abban az évben forgó kommunikációs műholdak befogására használták. A 148 kg-os Martin Marietta MMU 24 hideggáz-nitrogénes hajtóművel rendelkezett. Ezeket úgy helyezték el, hogy hat szabadsági fokon lehetett vele mozogni és forogni, és ujjhegyes kézi vezérlőkkel kezelték.

Repült biztonsági felszerelés

SAFER önmentő csomag

Miután a Shuttle műholdmentő repülései véget értek, a NASA a terjedelmes MMU-t a SAFER (Simplified Aid For EVA Rescue) váltotta fel. Ez egy kompakt, 38 kg-os nitrogén-sugárhajtású gallér, amely az ISS űrruha-hátizsákja alá kapcsolódik. Körülbelül 3 m/s delta-v-t tartalmaz, kizárólag azért, hogy a véletlenül leváló űrhajóst visszajuttassa az állomás kapaszkodóihoz.

Történelmi prototípus

Bell holdi repülőjármű-tanulmányok

Mielőtt a kerekes LRV-t kiválasztották volna, a NASA a Bell Aerosystems céggel szerződött rakétahajtású „holdi ugrálók” (Lunar Hoppers) tanulmányozására. Ezek a Holdkomp maradék öngyulladó hajtóanyagát égetve meredek vulkáni kalderákba ugrottak volna. A mérnökök elvetették az ugrálót, mert egyetlen szelepmeghibásodás több száz méteres magasságban nulla siklóarányt eredményezett volna vákuumban, és sértette a visszasétáló személyzet biztonsági követelményeit.

Robotkerekek és -járók felfedezése