第940章 夏國的著落器問題
第940章 夏國的著落器問題
首都高等研究院。
許青舟正在泡茶，月面著落器的負責人梁葉教授馬上就到。
小型化可控核聚變技術，不僅僅是解決能源問題，而是從根本上、永久性地重塑了人類在太空中的能源範式。
它所帶來的變革是顛覆性的。
雖然如此，在月面著落器上仍然舉步維艱。
月球表面遍布隕石坑、岩石等等展開，實現百公里級到百米內的高精度著落有著巨大的挑戰。
月球表面也沒有大氣，得用到發動機反噴技術，這就需要極其複雜的動力系統。
這就對月面著落器的性能有著極高的要求。
新世紀以來，超過半數的月球探測著落任務都以失敗告終。
夏國在著落器上同樣很慎重。
「梁教授，請坐。」
這位就是負責月面著陸器設計的梁葉教授。
「我是無事不登三寶殿。」
梁葉是急性子，也沒有太多寒暄和彎彎繞，直入主題，說道：「使用了你們提供的高熵合金複合材料之後，攬月著落器在抗輻射和月塵防護等等極端環境的適應能力有所增強，但在最近的著陸起飛綜合驗證試驗中，我們發現高精度自主避障與軟著陸仍然不夠完美。」
「我能做什麼？」
許青舟沉聲問。
「希望你們再幫我們完善一下魯棒與自適應控制算法。」
梁葉把資料遞給許青舟。
許青舟翻開資料。
月面環境充滿不確定性一著陸器質量因消耗燃料而變化，月面地形複雜，發動機性能會存在波動。
因此，需要設計一個控制律，使得在這些「不確定性」的干擾下，著陸器依然能穩定、精準地完成著陸。
「嗯，沒什麼問題，交給我們。」
許青舟對自己要做的工作有了一個大概的了解。
「因為著落器的問題，載人繞月測試已經推遲到2月底，如果再進行推遲...這張老臉算是丟完了。」
梁葉慚愧地說。
「著落器本身就困難重重，推遲屬於正常現象。」
許青舟安慰。
「你知道的，這玩意馬虎不得，日國i太空公司的堅韌號月球著陸器失敗，就是因為忽視雷射測距儀里一個微小硬體的故障，導致沒能充分減速而硬著。」
許青舟深以為然，載人著落器的設計核心是無條件保證航天員的安全，而在月面著落的過程中，單個關鍵傳感器的失效或者數據異常，造成的後果是毀滅性的。
他說：「在我看來，月面著陸的高精度自主避障與軟著陸問題，本質是一個複雜的數學控制問題。」
除了剛才的魯棒與自適應控制算法，還有軌道優化和燃料最優控制，比如怎麼在考慮月球不規則引力場、發動機推力動態變化的前提下，規劃出一條從環月軌道到月面著陸點的最優軌跡，使得燃料消耗最少、時間最短，或安全裕度最大。
這些都是數學問題。
「沒錯，而在數學問題上，我想沒有誰比你更擅長了。」
梁葉笑著說道。
「您過譽了..」
喝完茶，事情聊完，梁葉也沒有多留，起身告辭。
許青舟打開了攬月著落器最新的測試數據。
登月艙推進系統有4台7500N主發動機和28台姿控推力器。另外，推進艙還有1台8噸級發動機，總共33台。
有設計冗餘，比如單發故障仍然可以安全著落，但對控制系統也有苛刻的要求。
「時間上還是很緊急的。」
因為需要在凌霄號起飛前，就把著落器先發射上去。
夏國的登月工程仍然採取的是「雙發射+環月對接」模式，即凌霄號專門運輸航天員到環月軌道，由另外一枚火箭提前把著落器送到這個軌道上。
這種模式的技術風險可控。
目前，世界上登月計劃，基本都採用的是在環月軌道對接的模式，米國的阿爾忒彌斯計劃同樣如此。
作為第一代聚變推進飛船，凌霄號的推力有限，無法在自身體內再帶一個幾十噸的著落器。
不過，目前倒是也沒著急啟動第二代聚變飛船研製。
凌霄號已經能夠滿足登月和建設月球基地的需求，現在最重要的工作是完善第一代飛船技術，鞏固在登月上的優勢。
時間在忙碌中飛快流逝，轉眼已經到1月23號。
研討室內，小組的其它成員已經先離開，就剩許青舟一個人。
七塊白板上面寫滿了複雜的公式，一側的桌子上，腳本文件堆滿了桌面，命令行里填滿了失敗的測試記錄。
「經典的線性理論，在月球的非線性地面上，顯得有些蒼白無力。」
算法基於經典的模型參考自適應控制，理想狀態下，它應該像一個聰明的騎手，能隨時感知馬匹體力的變化並調整自己的動作。
但現在是，當傳感器探測到姿態偏差，控制器就開始猛地調整方向，干擾的峰值過去，它又過度補償，反向調整，最後的結果是，著落器容易陷入致命的高頻振盪。
「這玩意不簡單啊。」
計算過程並不順利，有點按下葫蘆浮起瓢的意思，出現了「快」與「穩」的悖論。
許青舟揉了揉太陽穴，看時間，下午5點，他也沒繼續在這邊呆著，收拾好計算手稿，回去給宋瑤做飯。
宋瑤現在是孕婦，不能總是吃食堂，他打算回去燉個湯。
許青舟這段時間很忙，整天泡在超算中心，而就在1月20日的時候，米國新一屆政府算是正式成立。
這次最為引人矚目的，是航天領域。
新一屆政府宣布啟動「普羅米修斯計劃」，把聚變推進飛船提成國家級戰略。
NASA局長威爾遜和登月項目負責人錢伯斯都被替換。
新任的NASA局長賈里德·艾薩克曼表示，米國新一代聚變推進飛船正在研製過程中，將會在2026年初，進行繞月飛行。
同時，今年3月，阿爾忒彌斯3號將會再次執行載人繞月任務，測試著落器的情況。
這個計劃的發布，倒是讓米國的航天領域有了些活力。
當然，和許青舟經歷的上一世相同，米國新一屆政府上台之後，立刻宣布將會啟動一系列政策，要奪回被全球化搶走的就業。
一時間，世界各國之間暗流涌動。
首都高等研究院。
許青舟正在泡茶，月面著落器的負責人梁葉教授馬上就到。
小型化可控核聚變技術，不僅僅是解決能源問題，而是從根本上、永久性地重塑了人類在太空中的能源範式。
它所帶來的變革是顛覆性的。
雖然如此，在月面著落器上仍然舉步維艱。
月球表面遍布隕石坑、岩石等等展開，實現百公里級到百米內的高精度著落有著巨大的挑戰。
月球表面也沒有大氣，得用到發動機反噴技術，這就需要極其複雜的動力系統。
這就對月面著落器的性能有著極高的要求。
新世紀以來，超過半數的月球探測著落任務都以失敗告終。
夏國在著落器上同樣很慎重。
「梁教授，請坐。」
這位就是負責月面著陸器設計的梁葉教授。
「我是無事不登三寶殿。」
梁葉是急性子，也沒有太多寒暄和彎彎繞，直入主題，說道：「使用了你們提供的高熵合金複合材料之後，攬月著落器在抗輻射和月塵防護等等極端環境的適應能力有所增強，但在最近的著陸起飛綜合驗證試驗中，我們發現高精度自主避障與軟著陸仍然不夠完美。」
「我能做什麼？」
許青舟沉聲問。
「希望你們再幫我們完善一下魯棒與自適應控制算法。」
梁葉把資料遞給許青舟。
許青舟翻開資料。
月面環境充滿不確定性一著陸器質量因消耗燃料而變化，月面地形複雜，發動機性能會存在波動。
因此，需要設計一個控制律，使得在這些「不確定性」的干擾下，著陸器依然能穩定、精準地完成著陸。
「嗯，沒什麼問題，交給我們。」
許青舟對自己要做的工作有了一個大概的了解。
「因為著落器的問題，載人繞月測試已經推遲到2月底，如果再進行推遲...這張老臉算是丟完了。」
梁葉慚愧地說。
「著落器本身就困難重重，推遲屬於正常現象。」
許青舟安慰。
「你知道的，這玩意馬虎不得，日國i太空公司的堅韌號月球著陸器失敗，就是因為忽視雷射測距儀里一個微小硬體的故障，導致沒能充分減速而硬著。」
許青舟深以為然，載人著落器的設計核心是無條件保證航天員的安全，而在月面著落的過程中，單個關鍵傳感器的失效或者數據異常，造成的後果是毀滅性的。
他說：「在我看來，月面著陸的高精度自主避障與軟著陸問題，本質是一個複雜的數學控制問題。」
除了剛才的魯棒與自適應控制算法，還有軌道優化和燃料最優控制，比如怎麼在考慮月球不規則引力場、發動機推力動態變化的前提下，規劃出一條從環月軌道到月面著陸點的最優軌跡，使得燃料消耗最少、時間最短，或安全裕度最大。
這些都是數學問題。
「沒錯，而在數學問題上，我想沒有誰比你更擅長了。」
梁葉笑著說道。
「您過譽了..」
喝完茶，事情聊完，梁葉也沒有多留，起身告辭。
許青舟打開了攬月著落器最新的測試數據。
登月艙推進系統有4台7500N主發動機和28台姿控推力器。另外，推進艙還有1台8噸級發動機，總共33台。
有設計冗餘，比如單發故障仍然可以安全著落，但對控制系統也有苛刻的要求。
「時間上還是很緊急的。」
因為需要在凌霄號起飛前，就把著落器先發射上去。
夏國的登月工程仍然採取的是「雙發射+環月對接」模式，即凌霄號專門運輸航天員到環月軌道，由另外一枚火箭提前把著落器送到這個軌道上。
這種模式的技術風險可控。
目前，世界上登月計劃，基本都採用的是在環月軌道對接的模式，米國的阿爾忒彌斯計劃同樣如此。
作為第一代聚變推進飛船，凌霄號的推力有限，無法在自身體內再帶一個幾十噸的著落器。
不過，目前倒是也沒著急啟動第二代聚變飛船研製。
凌霄號已經能夠滿足登月和建設月球基地的需求，現在最重要的工作是完善第一代飛船技術，鞏固在登月上的優勢。
時間在忙碌中飛快流逝，轉眼已經到1月23號。
研討室內，小組的其它成員已經先離開，就剩許青舟一個人。
七塊白板上面寫滿了複雜的公式，一側的桌子上，腳本文件堆滿了桌面，命令行里填滿了失敗的測試記錄。
「經典的線性理論，在月球的非線性地面上，顯得有些蒼白無力。」
算法基於經典的模型參考自適應控制，理想狀態下，它應該像一個聰明的騎手，能隨時感知馬匹體力的變化並調整自己的動作。
但現在是，當傳感器探測到姿態偏差，控制器就開始猛地調整方向，干擾的峰值過去，它又過度補償，反向調整，最後的結果是，著落器容易陷入致命的高頻振盪。
「這玩意不簡單啊。」
計算過程並不順利，有點按下葫蘆浮起瓢的意思，出現了「快」與「穩」的悖論。
許青舟揉了揉太陽穴，看時間，下午5點，他也沒繼續在這邊呆著，收拾好計算手稿，回去給宋瑤做飯。
宋瑤現在是孕婦，不能總是吃食堂，他打算回去燉個湯。
許青舟這段時間很忙，整天泡在超算中心，而就在1月20日的時候，米國新一屆政府算是正式成立。
這次最為引人矚目的，是航天領域。
新一屆政府宣布啟動「普羅米修斯計劃」，把聚變推進飛船提成國家級戰略。
NASA局長威爾遜和登月項目負責人錢伯斯都被替換。
新任的NASA局長賈里德·艾薩克曼表示，米國新一代聚變推進飛船正在研製過程中，將會在2026年初，進行繞月飛行。
同時，今年3月，阿爾忒彌斯3號將會再次執行載人繞月任務，測試著落器的情況。
這個計劃的發布，倒是讓米國的航天領域有了些活力。
當然，和許青舟經歷的上一世相同，米國新一屆政府上台之後，立刻宣布將會啟動一系列政策，要奪回被全球化搶走的就業。
一時間，世界各國之間暗流涌動。