Lander Lunare Abitabile Arcturus - sviluppo

Ho lavorato un po sul meccanismo di chiusura apertura delle zampe. Questo è il risultato

Chiuse:


Aperte:


Il sistema usato dal LEM era più complicato, forse gli ingegneri furono costretti ad inventarselo a causa del ridotto spazio.

Bravo, io non avevo ancora potuto lavorare alla cosa.

Due appunti, se posso:
- la barra centrale di irrigidimento tendenzialmente non serve perché lo schema a triangolo è già rigido di suo a differenza di un quadrilatero. Quindi si può togliere (se vedi Altair, non ce l'ha) mentre farei più "cicciotti" i braccetti laterali.
- uno dei sostegni del triangolo cade sul traverso del pannello laterale del descent stage, che non può supportare quella tensione. In realtà, da un punto di vista statico, tutti i carichi dovrebbero insistere sui montanti verticali quindi i nuovi supporti che hai creato dovrebbero essere articolati nello stesso punto di quelli già esistenti che sono montati sui vertici della struttura ottagonale del descent stage (allego uno schema se serve). Quegli stessi attacchi andrebbero rifatti perché li avevo solo stilizzati.

In realtà mi sarebbe piaciuto fare di mio pugno tutti questi dettagli, visto che mi ero assunto l'onere del modulo di discesa. Ma capisco l'impazienza...

Ok, terrò presente le osservazioni!

Questo lavoro che sto facendo sul lander è una serie di idee che sto buttando giù in condivisione, non è affatto detto che sia la configurazione definitiva, difatti ho salvato il mio 3d su file separati lasciando l'originale di partenza che mi hai passato esattamente com'è.  Se in futuro ci saranno ulteriori idee o modifiche si potranno cassare senza problemi le mie modellazioni, o magari usare parte di ciò che ho fatto io e unirlo ad altre implementazioni.. a maggior ragione dato il fatto che io non ho molte competenze tecniche e ciò che modello è fatto un po ad intuito o "rubando" coonfigurazioni già esistenti..  il progetto è assolutamente modificabile!

Beh, anche io che competenze vuoi che abbia  
cmq ok per tutto!

Altro lavoro sul meccanismo di chiusura delle zampe.
Ora le barre che le aprono fanno leva sui vertici come suggerito da Andrew, e hanno un diametro maggiore. Inoltre ho provato a progettare il "pezzo" su cui si scarica il peso delle altre quattro barre ed includerci anche un ingranaggio per la rotazione della zampa centrale di appoggio. Prima che me le contestiate, le guarnizioni nere sono presenti anche in molte immagini artistiche di Altair  

Qua sotto un'immagine di come appare l'intero lander in configurazione di superficie in questo momento:

Avevo espresso dubbi sule zampe, ora non ci sono più... sono belle ora mi danno un senso di resistenza rispetto a tutto il modulo.
E il nero per le giunzioni ci sta bene

Sono belle!  
I particolari neri sono molto fighi ma onestamente io coprirei tutto con il foglio oro o argento sul modello del LEM... lo so Fausto avevi detto di non criticare   Mea culpa!

Comunque eccellente lavoro!

Matt, tutto l'enorme lander una volta allunato pesa (nella gravità lunare) l'equivalente di 5 tonnellate, che vuol dire solo 1250 chili a zampa... direi che la resistenza è più che assicurata, come del resto lo era prima!  

Ma no dai, ho cambiato idea: tienili neri!

Ho riesumato il thread corretto per parlare di Arcturus!
Quindi l'idea è quella di snellire il lander, stavo pensando che una soluzione sarebbe sostituire l'ottagono che funge da stiva con una gabbia che contenga i serbatoi e degli spazi vuoti in cui agganciare dei piccoli "container" per l'equipaggiamento.. magari i container potrebbero avere delle ruote sotto per essere trasportati a mano dagli astronauti tipo muletti.. semplici da realizzare e realizzabili in un secondo momento!
Non so se avete capito l'idea, ma se volete posso buttare giù uno schizzo.

Per quanto riguarda i pannelli solari, toglierli sarebbe un impiccio in meno, ma ci vorrebbero come minimo 7 o 8 pile a combustibile dopodiché il lander sarebbe virtualmente morto.. a meno che non si ipotizzi un container da mettere in stiva con pannelli solari apribili per assicurare l'operatività del lander..

Una soluzione potrebbe essere quella di creare un descend stage più piccolino e più versatile con la capacità di far allunare una quantità fissa di peso.Invece di portare ascend stage, rifornimenti e rover in un unico viaggio si potrebbe fare più missioni con diversi payload.In una avremmo l'ascend stage ed equipaggio, un altra il rover, e gli stessi descend stage potrebbero avere una versione cargo con i rifornimenti.Lo stesso potrebbe in linea di principio valere anche per dei moduli abitativi fissi che fungerebbero da base lunare che andrebbe assemblata piano piano, facendo atterrare un modulo di fianco all'altro, e allungando dei collegamenti gonfiabili o estensibili come bracci robotici per completare l'ancoraggio fra le parti (almeno a livello grafico), per intenderci un pò come le varie capsule dragon del progetto marsone.In questo caso il problema sarebbe:è fattibile a livello pratico far atterrare a così breve distanza i vari pezzi, se non in manuale usando mfd di atterraggio automatico?

Per quanto riguarda il rover ho messo un suggerimento nell'altro post (quello degli sviluppatori) che riporto anche qui:

Pete Conrad ha scritto:

Lo so che sarebbe fare un passo indietro, ma creare una "automobile lunare" tipo quella di Apollo 15, 16 e 17 ovviamente riveduta e corretta per i nostri standard attuali, alimentata appunto con celle a combustibile di ultima generazione e magari con il supporto di pannelli solari adeguati al suo consumo?
Sarebbe (credo) la soluzione giusta, sia in termini di peso che di mobilità.

Ricordo che senza 4 ruote motorizzate sulla Luna si fa veramente poco, come insegna Apollo 14.

Che ne pensate?

Provo a rispondere ai vari interventi:


@Fausto:

Sicuramente togliendo la stiva che occupa gran parte dello spazio, si potrebbe riorganizzare tutto il veicolo utilizzando tutta la volumetria disponibile per i serbatoi e ricavando spazio laterale per carichi "spostabili". E' una buona idea di cui mi piacerebbe vedere lo schizzo, ma forse alla fine un modo per spostarsi "in macchina" serve, se non altro per non rendere disperatamente lento e noioso il movimento sulla superficie.
Per quanto riguarda i pannelli solari, si potrebbe appunto pensare di installarli a parte.

@Vittorio:
Quel che dici è vero, e forse la soluzione migliore è creare un rover lunare senza troppe pretese, simile a quelli Apollo ma magari per 4 persone. Ma tu suggerisci di tenere invariata l'architettura dello stadio di discesa con tutto l'enorme hangar e di mettere il rover lì?


@ndudi:
In verità Arcturus così com'è è perfetto per il ruolo cargo perché basta lanciarlo senza stadio di ascesa e tutto il "garage" dello stadio di discesa diventa una stiva di carico praticissima dove puoi caricare almeno una ventina di tonnellate di materiale. Però la tua idea di approccio "modulare" è molto interessante.
Atterrare con "pinpoint precision" è realistico: già Apollo 12 c'era riuscito. Con LOLA MFD si può atterrare con precisione assoluta, il problema è semmai non atterrare uno sopra l'altro :rotfl:


@tutti:
Adesso elaboro un po' le idee che avete messo sul piatto e vi faccio la mia controproposta!

Credo che un lander senza un rover (alla luce delle ultime missioni Apollo) perda molta della sua ragione di essere.
Da un punto di vista tecnico (geologico) mi piacerebbe molto una cosa del genere: abbiamo 2 o 3 siti da cui devono essere prelevati dei campioni. Ci si dirige lì, si raccolgono campioni in stile UCGO e si scattano un paio di foto prima di rientrare. Sarebbe fattibile?

Il discorso secondo me sarebbe, alla luce delle attuali tecnologie, conviene andare sulla luna solo per raccogliere qualche campione fare quattro foto e tornare a casa?....questo riesce a farlo anche una sonda appositamente studiata (se non ricordo male anche phobos-grunt aveva una cosa simile in checklist) in epoca Apollo persino membri interni alla NASA cominciavano a chiedersi perché continuare a tornare sulla luna utilizzando sempre gli stessi strumenti.....

Allora, calma. Lo so che a parlare di queste cose viene subito entusiasmo, ma non si può passare all'improvviso da niente a fare questo:



Oppure, visto che è "inutile" tornare sulla Luna, saltarla a piè pari e fare direttamente questo:



Non si può.
Stiamo semplicemente cercando di pensare a come si potrebbe in qualche modo riesumare un progetto "FOI sulla Luna" che sia sostenibile con le nostre ridotte disponibilità di tempo e di forze. Se poi non sarà un progetto faraonico, pazienza. Se si potrà fare di più, tanto meglio ma lo si vedrà col tempo.

Tornando a noi: sto cercando di ragionare in termini di semplicità: come complicarci il meno possibile la vita a livello di codice, mesh, eccetera. Tutto dipende da questo, credo.Dobbiamo capire se Arcturus va bene così com'è o cambiarlo.

Mettiamo alcuni punti fermi. Servono:

a) almeno un lander e un rover (per quanto spartano);
b) limitati e chiari obbiettivi da raggiungere una volta in superficie.
c) se possibile, uno spazio abitabile per un periodo non troppo risicato.

Con queste premesse, quale è la strada che ci fa fare meno fatica? Che possiamo percorrere realisticamente? Considerando progettazione, modellazione, codifica, piano di volo, nonché quanto già fatto finora. Stiamo coi piedi per terra e non facciamo voli pindarici. Discutiamo.

Un approccio radicalmente diverso potrebbe essere di creare un avamposto non sulla superficie ma orbitale (praticamente abbiamo tutti i pezzi già pronti nella forma dei moduli di Eridanus o delle componenti di Gaia), munito di piccoli lander monostadio riusabili (basati sull'ascent stage di Arcturus, anche lui praticamente pronto) per rapide sortite in luoghi selezionati dall'orbita, con rifornimenti di consumabili e propellente garantiti da terra tramite viaggi di Verrazzano e di Antares. Non ci sarebbe praticamente niente di nuovo da realizzare ma è un po' più complicata come architettura di missione.

Altrimenti si tiene tutto così, si semplificano le funzionalità del lander (via il rover abitativo, sotto col rover "spartano", via i pannelli solari) e si comincia così. Certo a quel punto si potrebbe anche ridimensionare un po' il lander, che altrimenti diventerebbe spropositato.

si potrebbe pensare di realizzare invece un modulo abitativo con capacità di discesa simile ai moduli che compongono le stazioni spaziali che gestirebbe il lavoro sporco di supporto vitale una volta allunati, per quanto riguarda il rover non credo sia difficilissimo da realizzare con una piccola area pressurizzata

la parte più difficile sarebbe crearne il 3d (ricalcando magari le forme già viste durante l'era Apollo)
per la dll non credo ci siano grossissimi problemi, alla fine non dovrebbe essere difficilissimo da codificare, un modulo con massimo due posti e un contatore per l'ossigeno, non credo che si debbano realizzare neanche i pannelli solari, considerando che sicuramente non si sta più di un giorno fuori con quel coso, per ricaricarlo si potrebbe pensare di utilizzare una porta docking creata Ad-hoc da inserire nel modulo abitativo che faccia in modo di resettare tutti i "consumabili" utilizzati nel corso della EVA

Alla fine molte delle cose che servono per far andare questi mezzi sono già implementate e testate su Antares, dovrebbe essere relativamente semplice farli funzionare pure quì, quindi a mio avviso la parte più difficile di questo progetto sarebbe creare le mesh

Ecco lo schizzo della mia idea:



Praticamente ho eliminato la parte chiusa della stiva dove sarebbe dovuto andare il rover pressurizzato. Quindi via la rampa, via lo spazio chiuso e così rimane solo una sorta di "soffitto" al quale agganciare l'equipaggiamento che consiste nel rover piccolo tipo Apollo (che ci starebbe benissimo) e un altro rover il quale non porterebbe persone ma solo equipaggiamento. Entrambi si calano dall'alto e si poggiano sul suolo con le ruote senza troppi fronzoli.

Via i pannelli di superficie (mantenendo quelli di sopravvivenza ovviamente) e dentro un buon numero di celle a combustibile, che sono nascoste insieme ai serbatoi e al resto nei compartimenti chiusi, dove sono posizionati gli ugelli.

Vantaggi: lavoro azzerato sui pannelli (che erano complicatissimi), sul metodo di discesa dell'equipaggiamento (basta una semplice animazione sull'asse Y) e notevole diminuzione del peso del lander, senza buttare via il lavoro fatto finora. Magari riusciamo a metterlo sul Jarvis come voleva fare Andrew sin dall'inizio! E non sarebbe male perché di quel razzo abbiamo la versione DLL!

Le dimensioni della stiva attualmente sono
larghezza 3,1 metri
lunghezza 7 metri
altezza 3,7 metri

Per ridurre le dimensioni di Arcturus come diceva Andrew si può lavorare sull'altezza e magari abbassarlo di 2 metri.. ma sarebbe meglio non toccare gli altri assi.

Tanto per informazioni il lunar rover era delle seguenti dimensioni:
Dimensions
base alle ruote 2.3 m
lunghezza 3.1 m
altezza 1.14 m

Questa è la mia idea, ditemi cosa ne pensate!

Hmm non so, togliendo il fondo comprometti la rigidità torsionale di tutto il veicolo, è una cosa da studiare. Il problema nel ridurre le dimensioni è che i serbatoi di carburante, che non si vedono nella mesh "finita", sono già al limite per assicurare il notevole delta-v a carico del lander (inserzione in orbita lunare, correzioni, discesa e atterraggio) e non so quanto margine c'è per ridurli anche riducendo il peso a secco del veicolo. Il problema è nell'ascent stage sovradimensionato (per assicurare un minimo di capacità abitative), che a cascata provoca tutto un aggravio di peso su tutto il veicolo... è un problema progettuale a monte diciamo... vanno fatti dei calcoli. Diciamo però che come idea di semplificazione è molto buona, ci si può pensare!

Attualmente Arcturus, pienamente equipaggiato e col pieno di combustibile, pesa circa 77 tonnellate più 4 o 5 di payload. Il Jarvis M ha una capacità in TLI di circa 48 tonnellate...

Peraltro, la - eccellente - versione DLL del Jarvis andrebbe comunque raffinata, ho un elenco di cose da sottoporre a Fred quando avrà tempo e voglia

Che poi oh, si può anche pensare di scaricare la roba sulla superficie senza animazioni, come in AMSO dove gli astronauti si materializzano al suolo anziché scendere la scaletta... sarebbe un compromesso accettabile?

Comunque ora mi faccio quattro conti sul fattore peso.

Bene, bene...
Mi piace vedere di nuovo fermento in questo comparto

Ok, ammettiamo di risolvere i problemi ingegneristici e di programmazione. La mia idea è di pensare a qualcosa da fare una volta arrivati sulla Luna. Della serie: vale la pena tutto questo lavoro se poi una volta là ci guardiamo un po' attorno, risaliamo a bordo e amen?
Lo so che sono al punto 65 della checklist e dobbiamo ancora risolvere il punto 3 ma penso che sia un punto da tenere in considerazione.
So di non rendermi conto della complicazione di programmazione ma si potrebbe inserire un sismografo che in qualche modo trasmetta un segnale che venga poi visualizzato da qualche parte? O al limite che da terra ci sia una conferma della ricezione del segnale? Allo stesso modo ci si potrebbe comportare con spettrografie delle rocce o roba del genere.
Come dice Simone tutto questo si potrebbe fare con una sonda ma già che siamo lì facciamolo fare ad un umano (che è tutta un'altra cosa). Altrimenti che ci siamo andati a fare? Un picnic?

non so quanto sia possibile programmare questi "rilevatori", personalmente credo sia impossibile, o almeno non previsto da orbiter stesso (forse un giorno quanto verranno implementate anche le collisioni) la cosa che si potrebbe fare sarebbe creare una fotogallery in prima persona di ogni elemento analizzato durante una missione, elementi che comunque andrebbero posizionati prima da noi sullo scenario (la vedo dura a farli generare casualmente)

Andrew ha scritto:

...
@Vittorio:
Quel che dici è vero, e forse la soluzione migliore è creare un rover lunare senza troppe pretese, simile a quelli Apollo ma magari per 4 persone. Ma tu suggerisci di tenere invariata l'architettura dello stadio di discesa con tutto l'enorme hangar e di mettere il rover lì?
...

Ho visto le risposte degli altri, ma comunque ti dico come la intendevo io: una automobilina lunare simile agli LRV delle missioni Apollo necessita sicuramente meno spazio (è ripiegabile) del grande rover che avevamo ideato. Ciò comportava a mio giudizio semplicemente un abbassamento del soffitto della parte cargo ad altezza uomo (circa 2 metri contro i 4 previsti), con conseguente sì riduzione di carico utile, ma anche riduzione di pesi e, una volta atterrato, un baricentro più basso (miglior stabilità in caso di terreni cedevoli o inclinati) e una miglior facilità di approccio sia in discesa che in salita da parte degli astronauti.