🔬 Школьники программы NASA SEES при Центре космических исследований Техасского университета рассчитали, когда можно надёжно измерять массу топлива на лунном аппарате IM-3. Моделирование выделило два основных включения двигателя: для выхода на лунную орбиту и для снижения. Эти расчёты помогают подготовить проверку метода, который оценивает запас топлива по акустическому отклику бака.
В невесомости жидкое топливо прилипает к стенкам бака, вместо того чтобы собираться на дне. Метод MPG позволяет оценить его массу по акустическому отклику ёмкости. Кевин Кросби из Картиджского колледжа, наставник школьной команды MATRIX, разработал этот подход вместе с коллегами из NASA. Метод уже успешно применяли в нескольких космических экспериментах; следующая демонстрация запланирована на аппарате Trinity миссии Intuitive Machines IM-3. Его посадка в районе Рейнер-Гамма на Луне намечена на 2027 год.
Команда использовала только открытые данные. Школьники сравнили восстановленную траекторию IM-2 с моделью движения без тяги, чтобы найти включения двигателя и оценить изменение скорости при каждом из них. Полная траектория IM-3 не опубликована, поэтому участники написали алгоритм её реконструкции по данным IM-1 и IM-2. Затем они смоделировали колебания жидкости в баках и методом Монте-Карло оценили диапазон возможных состояний топлива.
Расчёты указали на подходящие окна измерений при выходе на лунную орбиту и снижении с работающим двигателем, а в некоторых случаях — при переходе на орбиту снижения. Сильнее всего на продолжительность этих окон влияла начальная масса аппарата. Команда представила методы и результаты инженерам Intuitive Machines, а также на двух научных конференциях.
✅ Расчёты помогают планировать измерения запаса топлива — возможность, нужную для орбитальной дозаправки, топливных хранилищ и исследования Луны. Но выводы получены в моделировании с реконструированной траекторией: проверка MPG на IM-3 ещё впереди.
