Войти
 Логотип проекта Морфеус | |
| Страна происхождения | США |
|---|---|
| Последний полет | 15 декабря 2014 г. |
| Конструктор | НАСА |
| Производитель | НАСА / АО |
| Приложение | Планетарные и посадочный модуль |
| Состояние | Завершено |
| Жидкостный двигатель | |
| Топливо | жидкий кислород / метан |
| Характеристики | |
| Тяга | 24000 Н |
| Удельный импульс | 321 с |
| Время горения | протестировано: 123 с |
| Используется в | |
| Morpheus Lander | |
| Ссылки | |
| Ссылки | morpheuslander.jsc.nasa.gov |
Project Morpheus был проектом NASA, который начался в 2010 году с целью разработки вертикального взлета и вертикальной посадки (VTVL ) испытательный автомобиль под названием Morpheus Lander . Он предназначен для демонстрации новой нетоксичной топливной системы космического корабля (метан и кислород) и технологии автономной посадки и обнаружения опасностей. Прототип планетарного аппарата спускаемый аппарат способен совершать автономный полет, включая вертикальный взлет и посадку. Эти аппараты представляют собой роботизированные посадочные устройства, разработанные НАСА, которые смогут приземляться и взлетать с 1100 фунтами (500 кг) груза на Луне. Перспектива - двигатель, который надежно работает на топливе, которое не только дешевле и безопаснее здесь, на Земле, но также потенциально может быть произведено на Луне и Марсе. (См.: Использование ресурсов на месте.)
Прототип посадочного модуля Alpha был изготовлен и собран в Космическом центре Джонсона НАСА и Armadillo Aerospace. Объект недалеко от Далласа. Прототип посадочного модуля представляет собой "космический корабль" диаметром около 12 футов (3,7 м), весит приблизительно 2400 фунтов (1100 кг) и состоит из четырех серебряных сферических топливных баков, увенчанных блоками авионики и паутиной проводов.
В проекте используются методы экономичной разработки, позволяющие сэкономить время и средства. Другие мероприятия по проекту включают соответствующие наземные операции, выполнение полетов, обеспечение безопасности на дальности и инициирование процедур разработки программного обеспечения. Также были построены посадочные площадки и центры управления. С начала проекта в июле 2010 года на материалы в следующие 4 года было потрачено около 14 миллионов долларов; поэтому проект Morpheus считается для НАСА скудным и недорогим. В 2012 году в проекте приняли участие 25 штатных сотрудников и 60 студентов. Одновременно над проектом работали в среднем 40 человек. Проект Morpheus разработал и использовал оптимизированные процессы и практики. Последний полет Morpheus Lander был в декабре 2014 года. Поскольку средств на дальнейшие полеты не было, посадочный модуль был возвращен ОАО в феврале 2015 года. В рамках проекта было подготовлено шесть официальных документов. В конце обзора проекта 12 марта 2015 года было подсчитано, что 50 миллионов долларов были сэкономлены за счет методов бережливой разработки, минимизации документации, «попрошайничества и заимствования» и покупки запчастей в домашних магазинах.
Morpheus Lander на запуске. позиция Проект Морфеус стартовал в июле 2010 года и был назван в честь Морфеуса, греческого бога снов. Космический корабль Morpheus был создан на базе экспериментального посадочного модуля, созданного Project M при содействии Armadillo Aerospace. Проект M (НАСА) был инициативой НАСА по разработке, разработке и посадке гуманоидного робота на лунную поверхность за 1000 дней. Работа над некоторыми системами спускаемых аппаратов началась в 2006 году, когда программа НАСА Constellation планировала возвращение человека на Луну.
В том же 2006 году Armadillo Aerospace представила первый Pixel посадочный аппарат в Lunar Lander Challenge в рамках программы NASA Centennial Challenges.
Испытательный аппарат Morpheus # 1 Unit A был впервые запущен 15 апреля 2011 года.
Новый двигатель Morpheus с силой 4200 фунтов (19000 Н) позволил НАСА летать дольше, поднимая в воздух больше топлива. Двигатель был снова модернизирован в 2013 году до 5000 фунтов (22000 Н), наконец, достигнув 5400 фунтов (24000 Н). Новая конструкция шасси была частью механических изменений. НАСА также заменило авионику - это включало распределение и хранение энергии, приборы, бортовой компьютер, средства связи и программное обеспечение. Усовершенствованная система посадки позволяет Морфеусу, в отличие от Пикселей, взлетать, летать и приземляться без помощи пилота.
С точки зрения безопасности дальности, прототип Морфеуса № 1 попадает в категорию управляемых суборбитальных многоразовых ракет. 114>
В июле 2012 года прототип посадочного модуля был отправлен в Космический центр Кеннеди для бесплатных летных испытаний, а средства массовой информации были приглашены для просмотра посадочного модуля Морфеуса. 9 августа 2012 года прототип посадочного модуля Morpheus # 1 Unit A (Alpha) потерпел крушение при взлете во время своего второго полета без привязки в Космическом центре Кеннеди. Никто не пострадал, имущество не пострадало, но автомобиль был поврежден и не подлежал ремонту. Проект исследовал причину и продолжил строительство блока B. Во второй половине 2012 года команды Project Morpheus и ALHAT были объединены.
7 февраля 2013 года команда Project Morpheus написала в блоге, что они построили Morpheus 1.5. Автомобили B и 1.5C. Весной 2013 года аппараты прошли серию статических испытаний горячим огнем и динамических привязных летных испытаний в Космическом центре Джонсона в рамках подготовки к возвращению к испытаниям в свободном полете в Космическом центре Кеннеди позже в том же году.
Проект Морфеус: Испытания главной станции NASA HD4 ракетный двигатель в Космическом центре Стеннис НАСА 
Камера сгорания для проекта Морфеус, разработанная студентами Университета Пердью, проходит испытания в лабораториях Зукроу в Пердью 1 мая 2013 года в Космическом центре Джонсона была произведена горячая стрельба заменяющая испытательная установка Morpheus # 1.5 Unit B. Усовершенствования замены включают в себя главный двигатель с тягой 5400 фунтов силы (24000 Н) и интегрированную систему управления кислородно-метановой реакцией (RCS), что делает его первым кислородно-метановым транспортным средством с основными двигателями и двигателями RCS, потребляющими топливо из одних и тех же баков и первого транспортного средства. использовать криогенную систему RCS. 14 июня 2013 года была продемонстрирована возможность быстрого повторного использования: два полета с использованием одного посадочного модуля в один и тот же день. В июле 2013 года оборудование ALHAT было интегрировано в спускаемый модуль и испытано вместе с ним. 26 сентября 2013 года аппараты выполнили 20 коротких запусков двигателей в различных условиях, пока были прикреплены к земле.
В ноябре 2013 года посадочный модуль Bravo был доставлен в Космический центр Кеннеди (KSC), Флорида, для испытаний в свободном полете.. Для замены посадочного модуля было закуплено запчастей на 750 000 долларов. Компания KSC ограничила шумовые колебания посадочного модуля при его взлете, разработав мобильную стартовую площадку со встроенной пламенной траншеей.
Free Flight 9 11 марта 2014 года был последним полетом перед установкой датчиков ALHAT на Bravo транспортное средство. Свободный полет 14 28 мая 2014 года был выполнен ночью с использованием ALHAT в качестве основной системы наведения. Опасности в области опасностей были автоматически предотвращены.
В мае 2014 года проект НАСА «Морфеус» стал частью справочного материала для инициативы НАСА Lunar CATALYST.
Был опубликован документ. опубликовано в 2013 году и раскрывает уроки, извлеченные во время разработки, которые могут быть полезны для будущих проектов. В 2014 году была опубликована статья с описанием комплексной тестовой кампании, включая бесплатные полеты.
Статья с краткой историей проекта была напечатана в RocketSTEM 11 июля 2014 года.
In В ноябре 2014 года на Morpheus Lander были установлены дополнительные датчики ALHAT. Новая оптика позволяет навигационному доплеровскому лидару точно измерять скорость транспортного средства относительно земли.
Основными задачами проекта Morpheus было продемонстрировать:
В частности, проект Morpheus и проект Технология предотвращения аварий при посадке (ALHAT) обеспечивают технологическая база для ключевых компонентов, необходимых для транспортировки людей за низкую околоземную орбиту.
Испытательный стенд может быть дополнительно оснащен грузом до 1000 фунтов, что позволяет использовать 400 фунтов (180 кг) Автономная технология предотвращения опасностей при посадке (ALHAT) оборудование, позволяющее производить посадку без вмешательства оператора. ALHAT позволяет посадочному модулю лететь в указанное место с высокой точностью и автоматически избегать опасностей, включая склоны более 5 градусов и валуны высотой более 30 см.
В июне 2013 года команда отметила возможность масштабирования 500 кг посадочный модуль с полезной нагрузкой, позволяющий производить посадку жилого модуля с экипажем на такие места, как Луна.
| Описание | Размер | Ref |
|---|---|---|
| Полезная нагрузка | 500 кг | |
| Сухая масса | ~ 1100 кг | |
| Пропеллент | метан / LOX | |
| Масса пороха | 2900 кг | |
| Топливные баки | 4 шт. | |
| Герметизация | гелий | |
| Высота | 3,7 м | |
| Диаметр | 3,7 м | |
| Главный двигатель | HD5 | |
| Первичный пропеллент RCS | метан / LOX | |
| Тяга RCS | 22–67 Н | |
| Резервный RCS пропеллент | гелий (He) | |
| Дополнительное оборудование | ALHAT | |
| Класс лазеров в ALHAT | IV |
| Описание | Размер | Ref |
|---|---|---|
| Тяга | 24000 Н | |
| Удельный импульс | 321 с | |
| Максимальное горение (испытанное) | 123 с | |
| Пропеллент | метан / LOX | |
| Диапазон дроссельной заслонки | 4: 1 | |
| Соотношение топливной смеси | (TBD ) | - |
| Соотношение форсунок | (TBD ) | - |
| Пневматический запуск | да | |
| Перезапуск двигателя | да | . |
| Максимальный срок службы | (TBD ) | - |
| Вес | (TBD ) | - |
| Давление в камере | (TBD ) | - |
| Производство | NASA JSC | |
| Минимальное заземление на сопло во время воспламенения | ~ 15 футов | |
| Стоимость производства одного двигателя (2013) | 60 000 долларов |
Транспортное средство проекта Морфеус «Морфеус» является полномасштабным транспортным средством, которое НАСА намеревается быть способным посадить Робонавт или полезную нагрузку аналогичного размера на поверхность Луны. Космический корабль произведет сжигание топлива после транслунной инъекции.
Навигация полностью автономна от лунной орбиты до приземления. Обновления навигации поступают от лазерной альтиметрии TRN и звездных трекеров после выхода с орбиты. Для навигации в глубоком космосе используются радиометрические и звездные трекеры.
Для экономии денег и времени прототипы посадочных устройств Morpheus представляют собой «однорядные» прототипы, это означает, что в отличие от космических кораблей, предназначенных для реальных космических полетов, они не имеют дублирующих систем.. Исключения указаны ниже.
Команды могут быть отправлены с помощью отдельных радиостанций сверхвысокой частоты (УВЧ) в систему ограничения тяги (TTS). Использование TTS по диапазону безопасности закроет два клапана с электроприводом, которые перекрывают поток жидкого кислорода и метана в двигатель, тем самым прекращая тягу двигателя. Эти клапаны TTS полностью независимы от остальных систем автомобиля. TTS также предотвращает срабатывание лазера в системе обнаружения опасностей ALHAT, поскольку лазеры типа IV небезопасны для глаз.
Подробнее см. Статью «Морфеус: передовые технологии для исследований человека»..
Главный двигатель посадочного модуля Morpheus над мини-траншеей пламени в космическом центре имени Джонсона НАСА Прототип посадочного модуля модуля B Morpheus №1 имеет ту же конструкцию, что и прототип посадочного модуля Morpheus # 1.5, следующие изменения:
Прототип Morpheus # 1 Unit C lande r использует ту же конструкцию, что и прототип посадочного модуля Morpheus # 1.5, со следующими изменениями:
Дополнительное оборудование Автономной технологии предотвращения опасностей при посадке (ALHAT) позволяет выполнять посадку без вмешательства оператора. ALHAT позволяет посадочному устройству лететь в указанное место с высокой точностью и автоматически избегать опасностей, включая уклоны более 5 градусов и валуны высотой более 30 см. Активные датчики включают в себя вспышку LIDAR, лидарный доплеровский измеритель скорости и лазерный альтиметр.
Центр управления Morpheus готовится к запуску посадочного модуля. Философия бережливой разработки Project Morpheus привела к использованию сочетания нового и уже существующего программного обеспечения. Программное обеспечение используется в:
Поле опасности в конце взлетно-посадочной полосы шаттла KSC По состоянию на апрель 2011 г. Основная цель испытательного стенда - продемонстрировать интегрированные двигательные и инерциальные системы наведения, навигации и управления (GNC ), которые могут летать по профилю лунного спуска, тем самым применяя технологию автономной посадки и предотвращения опасностей ( ALHAT), датчиков безопасной посадки и замкнутой системы управления полетом. i
Дополнительные задачи включают демонстрацию технологий, таких как материалы и изготовление баков, реактивные двигатели, улучшение характеристик главного двигателя, системы наддува гелия, наземные операции, выполнение полетов, безопасность дальности, архитектура программного обеспечения и авионики.
Полетный комплекс «Вертикальный испытательный стенд» (VTB) в ОАО успешно использует программное обеспечение Mission Control Technologies (MCT), написанное в NASA Ames, для управления испытательными полетами посадочного модуля Morpheus. Отображаемые параметры включают в себя давление в топливном баке.
Для корабля Morpheus был разработан комплекс комплексных испытательных полетов, в том числе огневые испытания, испытания на привязанном висении и свободные полеты без привязки.
Для обеспечения зазор для выхлопного шлейфа транспортного средства во время огневых испытаний посадочный модуль был привязан на высоте 20 футов (6,1 м) над землей. Для тестирования на привязи использовалась высота 15 футов (4,6 м).
Испытания, результаты испытаний и модификации оборудования, выполненные в течение 2011 г., вплоть до 6-го испытания на привязи, были опубликованы в материалах конференции Конференция IEEE Aerospace 2012 в Big Sky, MT
Видео тестовых полетов были размещены на канале Morpheus Lander Channel на YouTube. Это включает в себя регрессионные испытательные полеты 2012 года с более мощным двигателем V1.5, когда посадочный модуль привязан, и проблемный ранний испытательный полет, который показывает: «Вот почему мы проводим испытания».
10 мая 2012 года испытательный стенд прошел тесты зависания и мягкого прерывания, показанные в видео "Morpheus Tether Test 15". Посадочный модуль был возвращен в мастерскую для установки оборудования ALHAT. Также были установлены двигатели системы управления реакцией (RCS).
Летом 2012 года аппарат Morpheus Lander V1.5 Unit A был переведен в Космический центр Кеннеди во Флориде для испытаний в автономном режиме. Кроме того, было построено «опасное поле», содержащее такие опасности, как камни и кратеры, построенные в конце взлетно-посадочной полосы космического шаттла, чтобы проверить, что система ALHAT может автоматически перейти к чистой посадке. сайт. Как видно на фотографии, широкие открытые пространства «Кеннеди» позволяют окружить всю траекторию полета, включая взлетно-посадочную полосу и опасное поле, противопожарным проломом, состоящим из рва, заполненного водой.
Опасное поле размером 330 на 330 футов (100 на 100 м) включало пять потенциальных посадочных площадок, 311 груды камней и 24 кратера, имитирующих область на южном полюсе Луны.
Июль 20 декабря 2012 года, в 43-ю годовщину посадки Аполлона-11 на Луну, испытательный аппарат Морфеус прибыл в Космический центр Кеннеди (KSC) для дополнительных испытаний. Летом 2012 года высокопроизводительная версия двигателя Morpheus HD5 была протестирована на рабочие характеристики в космическом центре Стеннис. Испытания и строительство опасного поля были оплачены программой NASA Advanced Exploration Systems Program (AES).
Осенью 2012 и в начале 2013 года ракетные двигатели Morpheus четвертого и пятого поколений на метане / LOX прошли испытания в космическом центре Стеннис. Успешный длительный ожог длился 123 секунды. Другие тесты подтвердили возможности и уровни дроссельной заслонки.
Оборудование ALHAT было испытано с использованием вертолета на опасном поле KSC. Было выполнено несколько полетов с использованием траекторий, подобных Morpheus, которые должны были учитывать направление ветра.
Топливные баки посадочного модуля были подвергнуты серии проверок и испытаний, включая проверку сварных швов на наличие дефектов и изменение давления в баке для установления минимальный срок службы резервуаров. Максимальное давление было проверено путем нагнетания давления в жертвенный резервуар до его взрыва.
Команда Morpheus готовит посадочный модуль Bravo Lander к испытательному полету 1 мая 2013 года на АО замененный стенд B Morpheus был запущен на 50 секунд пока полностью привязан. Также были запущены струи интегрированной системы управления реакцией с метаном (RCS) и управления вектором тяги (TVC). Многие усовершенствования были внесены в транспортные средства и наземные системы.
16 мая 2013 года в АО испытательный стенд был обстрелян, когда он был прикреплен к земле, а затем был привязан на 3 фута (0,91 м) над землей, после чего последовали испытания. некоторые тесты системы управления реакцией. Была устранена небольшая утечка, что позволило провести номинальные испытания на воздействие вибрации. В рамках подготовки к испытаниям была вымощена противопожарная преграда вокруг испытательной площадки и вырыта мини-«траншея огня».
24 мая 2013 года на ОАО «В1.5Б» испытательный стенд был закреплен на высоких тросах. Было хорошее зажигание и набор высоты. Мягкое прерывание прервало полет, когда аппарат превысил установленный внутри граничный предел, пытаясь стабилизироваться.
6 июня 2013 года в АО в ходе Tethered Test 22 привязанный испытательный стенд успешно пролетел 74 секунды. Парение длилось 60 секунд и было плавным. Использовал первичный IMU.
11 июня 2013 года в ходе привязного испытания в АО резервный инерциальный измерительный блок (IMU) прошел летные испытания. Полет длился 27 секунд, из них 17 секунд зависания.
14 июня 2013 г. были выполнены два полета на привязи. Первое зажигание было мягко прервано, когда транспортное средство вышло за пределы своей зоны безопасности из-за дисбаланса топливной нагрузки. 2-я стрельба прошла успешно. Это считается перезапуском двигателя. Во время второго полета машина успешно переключилась с использования своего основного инерциального измерительного блока (IMU) на вторичный IMU.
2 июля 2013 г. были проведены интеграционные испытания с АЛХАТ прикреплен к посадочному модулю Морфеус. Эти испытания включали в себя испытания на "наклон", когда опоры посадочного модуля были подняты на блоки разной высоты, поэтому положение было отклонено от вертикали..
11 июля 2013 г. состоялись первые летные испытания корабля Morpheus "Bravo" на привязи с автономной посадкой и предотвращением опасностей. Выполнены технологические (ALHAT) интегрированные сверху лазерные датчики. Во второй попытке зажигание было хорошим, но во время подъема транспортное средство перешло вниз по дальности и превысило внутренне установленный предел безопасности диапазона (+/- 4 м) для тестов привязи, вызвав автоматическое мягкое прерывание.
Вкл. 23 июля 2013 г. Привязанный тест 26 был успешно проведен. Посадочный модуль и ALHAT прилетели и зависли на двух разных высотах. Были использованы как первичный RCS (метан / LOX), так и резервный RCS (He), что обеспечило успешную «посадку» на конце привязи. Боковой ход составлял максимум всего ~ 0,2 м. Слежение и визуализация ALHAT были номинальными, что позволило идентифицировать цель опасности.
27 июля 2013 года комбинированный тест 27 Morpheus / ALHAT Tethered Test 27 сработал. Посадочный модуль взлетел, выполнил визуализацию ALHAT, а затем боковой сдвиг.
7 августа 2013 г. был успешно проведен привязанный тест 28. В полете длительностью ~ 80 секунд аппарат произвел зажигание двигателя, набор высоты, 3-метровый боковой перенос над имитируемой землей Марса, 40 секунд зависания на вершине и наклонный спуск до «приземления» с использованием свободного наведения. Грунт, смоделированный на Марсе, был предоставлен Лабораторией реактивного движения (JPL) в рамках исследования шлейфа.
23 августа 2013 года спускаемый аппарат Bravo успешно выполнил привязанный тест № 29 в АО. Во время ~ 50-секундного полета действия Bravo включали зажигание, подъем и 3-х метровый боковой перенос. Было 10 секунд зависания на вершине и наклонный спуск до «приземления» крана с использованием свободного наведения.
29 августа 2013 года спускаемый аппарат Bravo успешно выполнил ~ 63-секундный полет Tethered Test 30 на АО.. После подъема на 5 метров с 15-секундным зависанием на вершине было выполнено 3-метровое боковое смещение назад. Затем последовали еще 15 секунд зависания и наклон вперед.
18 сентября 2013 года при сильном ветре посадочный модуль Bravo успешно выполнил тест Tether 31. Этот полет был быстрым разворотом по сравнению с предыдущим днем тестирования. был очищен. Команда решала различные задачи.
24 сентября 2013 года спускаемый аппарат стартовал с земли. Обнаружено несколько проблем, приведших к прерыванию. Проблемы включали ложное предупреждение о прогоранию форсунки двигателя и нестабильность запуска двигателя. 26 сентября 2013 г. был проведен тест HF10. Это включало 20 коротких запусков двигателя в один и тот же день при различных давлениях, температурах и уровнях мощности. Исследование было направлено на изучение границ нестабильности двигателя при запуске.
Первый успешный свободный полет спускаемого аппарата проекта Morpheus. Полет проходил в Космическом центре Кеннеди во вторник, 10 декабря 2013 г. 29 октября 2013 г. посадочный модуль и его ракетный двигатель на метане / LOX выполнили шесть срабатываний по 600 мс, находясь на вершине траншеи в ОАО. Не было нестабильности. 1 ноября 2013 года со всеми включенными усовершенствованиями программного и аппаратного обеспечения посадочный модуль успешно выполнил привязные летные испытания. Автомобиль произвел воздушный старт, удерживаясь на тросе. 7 ноября 2013 года в рамках проекта завершены испытания спускаемого аппарата в ОАО с наземным испытательным взлетом и посадкой (GTAL). Автомобиль пролетел условно и приземлился в пределах 1 дюйма (2,5 см) поперечного диапазона и 6 дюймов (15 см) ниже намеченной цели. Тест GTAL охарактеризовал характеристики транспортного средства при отрыве от стартовых стендов на земле, при взлете на высоту 21 фут (6,4 м), профиле зависания и спуска и приземлении обратно на землю на отдельной площадке на высоте 10 футов (3,0 м). м) от точки его запуска. Это говорит о том, что неисправности, выявленные нижеприведенным Инцидентом 2 9 августа 2012 года, теперь обнаружены и устранены.
6 декабря 2013 года интегрированный аппарат прошел тест Tether 33 в Космическом центре Кеннеди во Флориде. Это было повторением привязанного теста 29. Тест был проведен в первую очередь, чтобы убедиться, что посадочный модуль Браво был в порядке после транспортировки из Техаса. 10 декабря 2013 года на площадке для посадки шаттлов Космического центра им. Кеннеди был успешно осуществлен первый свободный полет прототипа посадочного модуля Morpheus. 54-секундное испытание началось с того, что посадочный модуль Morpheus стартовал с земли над траншеей с пламенем и поднялся примерно на 50 футов, а затем завис в течение примерно 15 секунд. Затем посадочный модуль пролетел вперед и приземлился на своей площадке примерно в 23 футах от точки запуска и примерно в 6 дюймах от целевой точки.
17 декабря 2013 года посадочный модуль Morpheus успешно выполнил свободный полет 4. Запланированная траектория была полетел безупречно, приземлившись в пределах 3,5 дюймов от намеченной цели. Морфеус поднялся с земли через траншею с пламенем на высоту около 164 футов (50 м) после короткой паузы на высоте 82 футов (25 м) для поддержания заданной скорости всплытия. Затем транспортное средство полетело вперед, преодолев около 154 футов (47 м) за 30 секунд, прежде чем снизиться и приземлиться на специальной посадочной площадке внутри опасного поля ALHAT.
16 января 2014 г. Free Flight 5 успешно прошел выполняется на площадке для приземления челноков КСК. Автомобиль Bravo летел выше и быстрее, чем во всех предыдущих полетах. Запланированная траектория предусматривала быстрый набор высоты до 57 м (187 футов), пересечение 47 м (154 фута) при спуске, а затем приземление на расстоянии примерно 11 дюймов от намеченной цели в опасном поле примерно через минуту после запуска. 21 января 2014 года «Браво» выполнил свободный полет 6. За 64 секунды полета аппарат поднялся на высоту 305 футов (93 м), а затем улетел вперед на 358 футов (109 м) за 25 секунд. Как и планировалось, «Браво» приземлился в опасном поле на расстоянии 0,38 м (15 дюймов) от цели. Максимальная скорость подъема составляла 11,4 м / с (25,5 миль в час).
10 февраля 2014 года Free Flight 7 совершил полет в KSC. Браво поднялся на высоту 467 футов (142 м), а затем преодолел 637 футов (194 м) за 30 секунд перед приземлением в опасном поле. Аппарат безупречно пролетел по заданной траектории, достигнув максимальной скорости подъема 13 м / с и приземлившись на намеченную цель через 74 секунды после запуска. Инженеры заявляют, что высота во время испытаний не важна, а важен полученный полетный опыт, включая все этапы проверки, наземной загрузки, полета и восстановления.
14 февраля 2014 г. и март 3 августа 2014 года в KSC были проведены испытания системы управления креном посадочного модуля (RCS) с использованием различных коротких и длинных импульсов. Многоцентровая команда Morpheus успешно завершила свободный полет 8 на площадке для посадки шаттлов (SLF) Космического центра Кеннеди (KSC) в среду, 5 марта 2014 года. Аппарат Bravo поднялся на высоту 467 футов (142 м), а затем прошел 637 метров. футов (194 м) за 36 секунд, включая отклонение от курса в середине полета, перед приземлением в опасном поле на 56 футов (17 м) от исходной цели (имитация уклонения от опасности). Аппарат достиг максимальной скорости подъема 13 м / с и приземлился примерно в 10 дюймах от намеченной цели через 79 секунд после запуска.
Во вторник, 11 марта 2014 г., команда Морфеуса успешно завершила свободный полет 9 (FF9).) в KSC SLF. Это был самый высокий полет Морфеуса (177 м (581 фут), выше, чем у VAB Washington Monument), самый быстрый (13,4 м / с (30 миль в час) по вертикали и горизонтали) и самый дальний (255 м (837 футов)) полет на сегодняшний день.
В течение оставшейся части марта 2014 г. аппаратное обеспечение ALHAT было снова вставлено, что позволило провести успешное привязанное испытание сборки 27 марта 2014 г. Траектория полета Tether Test 34 была аналогична TT33 и TT29 с два зависания и перемещение на 3 м (9,8 фута) во время подъема на 3,25 м (10,7 фута). Свободный полет 10 (FF10) состоялся 2 апреля 2014 года с ALHAT в режиме открытого цикла. ALHAT отображал опасное поле и вычислял навигационные решения в реальном времени. Морфеус поднялся на максимальную высоту около 804 футов (245 м), затем полетел вперед и вниз сначала с глиссадой 30 градусов, затем выровнялся, преодолев в общей сложности около 1334 футов (406,5 м) по горизонтали за 50 секунд, одновременно отклонившись на место посадки на расстоянии 78 футов (23,8 м) от первоначальной цели, прежде чем спуститься и приземлиться на специальной посадочной площадке в передней (южной) части опасного поля ALHAT. Общее время полета составило ~ 96 секунд, это самый продолжительный полет на сегодняшний день. Free Flight 11 24 апреля 2014 года был повторением Free Flight 10 с некоторыми изменениями в ALHAT. 30 апреля 2014 г. Free Flight 12 был повторением FF10, но с ALHAT, выбирающим место посадки.
22 мая 2014 г. в Free Flight ALHAT определил безопасное место в опасной зоне место посадки и полетел.
Команда Morpheus / ALHAT успешно завершила свободный полет 14 (FF14) в KSC SLF в среду, 28 мая 2014 г., 12-й и 5-й бесплатные полеты Bravo и ALHAT - и первый в истории ночной полет. Исходные данные указывают на номинальную производительность всех систем автомобиля. Система обнаружения опасностей ALHAT (HDS) показала хорошие результаты, но определила безопасное место всего на 0,5 м (1,6 фута) за консервативно установленными пределами вокруг центра посадочной площадки. Затем ALHAT управлял транспортным средством в режиме замкнутого контура на протяжении всего подхода, при этом транспортное средство перешло на навигацию во время фазы снижения по траектории, когда ALHAT уже вел точный расчет. Если бы менее консервативные пределы погрешности положения позволили ALHAT продолжить навигацию до места посадки, автомобиль все равно благополучно приземлился бы на площадку.
Команда преодолела несколько предполетных проблем, в том числе неудачное зажигание из-за превышения предельной температуры некритической температуры, что было исправлено для успешной второй попытки.
19 ноября 2014 г. испытание Морфеус Лендер в KSC. Аппаратное обеспечение ALHAT было усовершенствовано новой оптикой, которая позволяет навигационному доплеровскому лидару точно измерять скорость транспортного средства относительно земли. Тест был прерван из-за неисправности в системе дистанционного управления. Пока двигатель прогорел в общей сложности 1134 секунды. Тест Tether 36 (TT36) на KSC SLF во вторник 2 декабря 2014 г. был регрессионным. Автомобиль «Браво» безупречно следовал по запланированной 40-секундной траектории, хотя было выявлено несколько неточностей. Данные были проанализированы, чтобы оценить эти аномалии и убедиться, что транспортное средство и наземные системы готовы к испытаниям в режиме свободного полета.
15 декабря 2014 года опытный спускаемый аппарат взлетел на 800 футов над северной оконечностью посадочной площадки шаттла. в Космическом центре Кеннеди во Флориде во время испытания №15 в свободном полете. Во время 97-секундного испытания ALHAT обследовал опасное поле в поисках безопасных посадочных мест, затем направил посадочный модуль вперед и вниз для успешной посадки.
По состоянию на февраль 2015 года плановые испытания завершены. Спускаемый аппарат доставлен обратно в ОАО. Обзор проекта, включая испытания, был проведен 12 марта 2015 года.
В дополнение к стандартным инженерным инструментам было проведено несколько единиц испытательного оборудования. сделано или закуплено. К ним относятся краны, завернутые в защиту от тепла и мусора, трос, трос для управления тросом и поглотитель энергии. Поглотитель энергии представлял собой металлическую трубку, заполненную огнестойкой алюминиевой сотовой структурой.
Были построены бетонные пусковые и посадочные площадки. В Космическом центре Кеннеди рядом с опасным полем была вырыта небольшая траншея с пламенем для наземных запусков (построенная для испытаний ALHAT). Установлены фотоаппараты и записывающая аппаратура. Использовались компьютеры и оборудование радиосвязи.
Для перемещения посадочного модуля использовались тележки, аккумуляторы и расходные материалы. Была выдана защитная одежда и средства защиты глаз от ЛАЗЕРОВ категории IV.
В обычный день испытаний персонал наземных операций работает около 10 часов с момента развертывания, пока Морфеус не вернется в ангар. Различные части дня - это краткая информация о безопасности и развертывание транспортного средства, предварительная проверка, загрузка топлива (жидкий кислород и жидкий метан), проверка на утечки, окончательная подготовка, полет и последующие испытания. Действия делятся между Pad Crew и Control Center. Помимо электрических батарей посадочного модуля для наземного питания, краны, тензодатчики и топливозаправщики необходимо выкатить на стартовые стенды. \\
Космический центр Джонсона НАСА сотрудничал с несколькими фирмами, академические установки и другие центры НАСА во время создания и тестирования прототипов посадочных устройств Morpheus Alpha и Bravo.
Для Morpheus и ALHAT, АО имеет партнерские отношения с Космическим центром Кеннеди (KSC) для проведения летных испытаний; Космический центр Стеннис (SSC) для испытаний двигателей; Центр космических полетов им. Маршалла (MSFC) для разработки двигателей и спускаемых аппаратов; Центр космических полетов Годдарда (GSFC) для разработки основного программного обеспечения для полетов; и Исследовательский центр Лэнгли (LaRC) и Лаборатория реактивного движения (JPL) для разработки ALHAT. Коммерческое партнерство с такими предприятиями, как Jacobs Engineering, Armadillo Aerospace, Draper Labs и другими, расширило разработку и эксплуатацию многих аспектов проекта ".
Лаборатории Zucrow при Университете Пердью оказали помощь в разработке раннего двигателя Morpheus. Были проведены испытания. проведена в Zucrow Labs в Вест-Лафайет, штат Индиана, в 2014 году, включая несколько успешных горячих воспламенений двигателя. Эта работа была проведена под руководством доктора Уильяма Андерсона и нескольких магистров и докторантов.
Хотя смесь жидкого кислорода и жидкого метана на двухкомпонентном топливе значительно проще и безопаснее в обращении, чем гидразин, пропелленты могут загореться, а криогенные топливные баки и Дьюарс могут взорваться.
Катастрофа посадочного модуля Morpheus 9 августа 2012 года. Прототип двигательной установки на жидком кислороде и метане (LOx / Methane) Morpheus продемонстрировал преимущества в производительности, простота, надежность и возможность многократного использования. LOx / Methane предоставляет новые возможности для использования топлива, производимого на поверхности Марса, для возврата при восхождении и для интеграции с системами питания и жизнеобеспечения. Было установлено, что Lox / Methane может быть расширен на человеческий космический корабль для многих транспортных элементов архитектуры Марса. Топливо дает значительные преимущества для надежного зажигания в космическом вакууме, а также для надежной защиты или продувки космических аппаратов. «Благодаря этому испытанию НАСА получило 6 уровень технологической готовности (TRL), связанный с технологией посадки на планету»
Демонстрация полета спускаемого аппарата Морфеус привела к предложению использовать LOx / метан для программы открытия миссия под названием (MARE) по доставке на поверхность Луны научного груза для Юго-Западного исследовательского института. Посадочный модуль этой миссии называется NAVIS (автономный аппарат НАСА для исследований на месте).
Разработанная технология также применяется к лунному посадочному модулю Nova-C, который предлагается приземлиться на Луне. в июле 2021 года.
a.Метан является экологически чистым (т.е. нетоксичным) пропеллентом, который, как надеется НАСА, снизит транспортные расходы, поскольку будет производиться на месте (ISRU ). Например, реакция Сабатье может быть использована для преобразования диоксида углерода (CO 2), обнаруженного в атмосфере Марса, в метан, используя либо водород обнаружен, либо доставлен водород с Земли, катализатор и источник тепла. Водород можно получить из водяного льда, который встречается как на Луне, так и на Марсе.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Morpheus ( посадочный модуль). |
