Konstnärens intryck av enpersonens rymdskepp av Genesis Engineering Solutions.
(Bild: © Genesis Engineering Solutions)
Att sätta på en rymddräkt är en av de farligaste aktiviteterna för astronauter. Under rymdpromenader finns det lite skydd mot mikrometeoroider, vilket kan punktera skyddsdräkten. Ibland drabbar själva kostymen misslyckanden som kan hota astronautens liv.
För att undvika denna farliga situation, vad händer om astronauter skulle kunna göra aktiviteter som normalt kräver en rymdpromenad med ett manövrerbart rymdskepp för en person istället? Det är den vision som det Maryland-baserade företaget Genesis Engineering Solutions föreslår kan fungera för framtida uppdrag, inklusive uppdrag till NASA: s föreslagna Deep Space Gateway nära månen.
I företagets föreslagna rymdskeppskonstruktion skulle fordonet fästas vid den större stationen eller bostadsområdet, och allt som en astronaut skulle behöva göra är att vara tunn genom rymdskeppets botten för att komma in i det. Den skulle vara utrustad med små robotarmar för reparationer och mycket bränsle för att zooma till ännu avlägsna områden på rymdstationen.
Genesis avslutade nyligen "fit test" av sin rymdfarkostdesign vid U.S. Space & Rocket Center i Huntsville, Alabama. Testet involverade att placera en bur modellerad som rymdskeppet i en stor pool (för att imitera mikrogravitationsmiljön), och att ha frivilliga dykare i olika storlekar försöka passa in i det håliga rymdskeppet, stå på dess fotstöd och hantera joysticks som kontrollerar robotarmarna, allt medan du tittar genom en öppning där rymdskeppsfönstret skulle vara.
Företaget fokuserar nu på fler "långa ledningar", säger projektledaren Brand Griffin i en intervju med Space.com. Ingenjörer utformar kapslingen med trycksatt besättning, med målet att bygga och testa den. De planerar också markprover av framdrivningssystemet. Om företaget hade alla pengar i världen, sade Griffin, kan de ha en fungerande prototyp som gör en testflyg om tre år. Men realistiskt beror deras tidslinje på vem som är intresserad av tekniken.
"Det finns människor i NASA som älskar den här saken, och andra som inte gör det - vi är medvetna om det," sade han. "Många gånger kommer störande förändringar som detta [rymdskepp] representerar lite motvind."
Men Griffin - som brukade arbeta som senioringenjör som stöder Advanced Concepts Office vid NASA Marshall Space Flight Center i Huntsville - fortsätter konversationer med NASA. Och Genesis arbetar med det enskilda rymdfarkostprojektet med Sierra Nevada Corp., skapare av det robotbaserade Dream Chaser-rymdskeppet som företaget förbereder sig för att skicka till den internationella rymdstationen.
Han påpekade också att under årtiondena har NASA själv utvecklat koncept för andra typer av fordon som ensam rymdskepp. Och han sa att Genesis använder NASA-forskningen i dess utformning av enskilda rymdskepp. Exempelvis visade studier på rymdstationen Skylab på 1970-talet att astronauter tenderar att anta en avslappnad, nästan fosterliknande position när de flyter naturligt i mikrogravitet. Den enskilda personens rymdskepp design använder denna flytande position för att göra passformen bekväm för framtida astronauter.
Årtionden av utveckling
Fans av "Star Trek" kommer ihåg att starta om filmen "Star Trek" från 2009. Spock Prime (Leonard Nimoy) piloterar en söt liten ensam rymdskepp kallad manet när han dras in i ett maskhål som leder till en alternativ tidslinje. Senare piloterar den yngre Spocken från den alternativa tidslinjen (Zachary Quinto) detta fartyg på en kollisionskurs med ett främmande fartyg.
Detta science-fiction-koncept av ett enskilt rymdskepp går dock tillbaka åtminstone så långt som på 1950-talet, sade Griffin under en presentation vid Future Works-in-Space Operations (FISO) arbetsgruppsseminarium den 18 januari. Wernher von Braun - som är mest känd för att utveckla Saturn V-raket som fick astronauter till månen - föreställde sig också ett "flaskutrymme" som skulle kunna ta ut enstaka astronauter ut i rymden.
Andra begrepp inkluderar Remora (Bell Labs) på 1960-talet, Scout (University of Maryland) på 2000-talet och till och med något som kallas FlexCraft Cherry Picker (från NASA), som Mitchell forskade medan han var på Marshall.
Kanske är den mest berömda arvtekniken Manned Maneuvering Unit, en slags "jet-ryggsäck" som några astronauter fick prova på 1980-talet. (Bruce McCandless, som dog förra månaden, är känd för sin ikoniska bild i MMU, backdropped av Jorden.)
MMU tillät astronauter att våga sig långt från rymdfärjan; den användes till och med för satellitreparationer. Men efter att Challenger-shuttle-explosionen dödade sju astronauter 1986, beslutade NASA att MMU var onödig och avslutade programmet, enligt Smithsonian Magazine. Trots att programmet är dött finns expertis fortfarande: MMU-astronauten Robert Stewart är bland rådgivarna som hjälper Griffin med utvecklingen av enskilda rymdskepp.
Genesis har gjort sin egen utveckling i ungefär två år, sa Griffin; tillbaka 2016, kompanjären en tävling för att integrera studentdesigner i rymdskeppet. Griffin uppskattar att mellan hans företags investeringar, råd från studenter och mentorer och naturliga bidrag från enheter som U.S. Space & Rocket Center har utvecklingen av rymdskeppet tagit tiotals miljoner dollar hittills.
Förbereder sig för rymden
Griffin pekar på många fördelar med enskilda rymdskepp jämfört med en traditionell rymdsuit. Rymdskeppet passar fler kroppstyper än en rymddräkt. Astronauter kan göra reparationer utan att skada händerna, vilket är ett vanligt problem för arbetare i rymddräkter, tillade han.
Det finns också områden på den internationella rymdstationen som kommer att behöva service då stationen åldras som svårt för astronauter att nå, sade Griffin. Det beror antingen på att det inte finns några fot- och handtag för astronauterna, eller för att Canadarm, som kan bära astronauter, bara kan nå så långt. (Fråga bara NASA-astronauten Scott Parazynski, som gjorde en knepig ISS-solpanelreparation ovanpå Canadarm2-robotarmen tillbaka 2007.)
Rymdfarkosten skulle också vara flexibel vad gäller destination. Om astronauter vill åka till månen kan hantverket arbeta nära ytan och undvika det frätande måndammet som kan försämra rymddräkter över tid, sade Griffin. Eller så kan den flyta med en liten asteroid eller måne som Mars 'Phobos, som är för liten för att människor kan gå på säkert på grund av minskad tyngdkraft.
"Vi väljer och väljer vår teknik när det gäller utveckling", sade han. "Vi vill flyga en demonstrant - en neddragen version - och komma upp dit [till rymden] mycket snart och lägga till kapacitet vid behov."
