Innan NASA kan montera sin föreslagna "Journey to Mars", som kommer att se astronauter som satte foten på Röda planeten för första gången i historien, måste ett antal logistiska och tekniska frågor först behandlas. Förutom ett lanseringsfordon (Space Launch System), en besättningskapsel (Orion Multi-Purpose Crew Vehicle) och en rymdstation bortom månen (Deep Space Gateway) kommer astronauterna också att behöva en rymdhabitat i omloppsbana av Mars.
För att bygga denna livsmiljö har NASA nått ut till sin långvariga entreprenör, Lockheed Martin. Och på lördagen den 28 september, vid International Astronautical Congress (IAC) i Adelaide, Australien, avslöjade flyg- och rymdföretaget nya detaljer om dess Mars Base Camp. När NASA: s föreslagna besättningsuppdrag till Mars äger rum på 2030-talet kommer basen att vara utposten från vilken besättningarna kommer att bedriva forskning på Marsytan.
Detaljerna som avslöjades vid konferensen inkluderade hur deras föreslagna basläger anpassar sig till andra viktiga komponenter i NASA: s Mars-uppdrag, som Lockheed Martin också arbetar med NASA för att utveckla. Dessa inkluderar Deep Space Gateway placerad i cislunar omloppsbana och en Mars yttre landare - ett återanvändbart, enstegs hantverk som kan gå ner till den Martiska ytan från omloppsbana.
Tillsammans med NASA: s SLS- och Orion-rymdskepp kommer dessa viktiga infrastrukturdelar att tillåta inte bara ett utan upprepade besättningsuppdrag till Mars. Som Lisa Callahan - vice ordförande och chef för Commercial Civil Space vid Lockheed Martin - sa under företagets presentation vid IAC:
”Att skicka människor till Mars har alltid varit en del av science fiction, men idag har vi förmågan att göra det till verklighet. Tillsammans med NASA utnyttjar vår vision hårdvara som för närvarande är under utveckling och produktion. Vi är stolta över att ha Orion startat och slutfört testen för att förbereda sin utforskningsmission-1-flygning och så småningom sin resa till Mars. "
Sammantaget är syftet med Mars Base Camp mycket enkelt. I grund och botten består den av en orbital utpost där forskare-astronauter kommer att transporteras till efter att ha lämnat jorden och flygt från Deep Space Gateway in i bana runt Mars. Från denna bas kommer besättningarna att kunna utföra vetenskaplig undersökning i realtid av den Martiska atmosfären, följt av uppdrag till ytan.
Som Lockheed Martins indikerar på deras webbplats kommer de viktigaste komponenterna i deras basläger att lanseras separat. Vissa kommer att vara förpositionerade i omloppsbana runt Mars före tiden medan andra kommer att monteras i cis-lunar utrymme för resan till Mars. I slutändan kommer sex astronauter att lansera på ett Orion-rymdskepp - som fungerar som hjärtat i det interplanetära fartyget Mars Base Camp - och montera hela komponenten i omloppsbana runt Mars.
Detta överensstämmer också med fas II och fas III i NASA: s "Journey to Mars", som är kända som "Proving Ground" respektive "Earth Independent" -faserna. Fas II kräver en serie uppdrag för att testa kapaciteten hos Space Launch System (SLS), Orion-rymdskepp och livsmiljöer med djupa rymden, såväl som flera besättningsuppdrag och rymdpromenader i cislunar-rymden.
Fas III kommer då att bestå av förfining och testning av inresa, härkomst och landningstekniker samt resursanvändning in situ. När dessa är klara, kommer fas III att kulminera med besättningsuppdrag till Martian bana, följt av landade uppdrag till Martian ytan. Det första uppdraget som involverar Mars Base Camp är avsett att vara en längre vistelse i omloppsbana runt den röda planeten.
Detta gör att astronauter kan få viktig erfarenhet med utökade operationer långt från jorden och dess skyddande magnetfält. Detta kommer att följas av ankomsten av ytlandaren, som skulle göra det möjligt för astronauterna att landa och utföra uppdrag på ytan. Landaren skulle paras till baslägret mellan uppdrag och gå ner till ytan med supersonisk retro-framdrivning.
Landaren förlitar sig också på Orion avionics och system som sitt kommandodäck, och drivs av motorer som använder ett flytande-väte / flytande-syre drivmedel. Varje uppdrag till ytan skulle troligen pågå i två veckor åt gången och bestå av fyra astronauter som bedriver forskning och samlar in prover för att återvända till baslägret. Besättningarna skulle sedan starta i Lander och återlämna den till stationen, där den skulle tanka och återupplasta för framtida uppdrag.
Eftersom landerens bränsle kan tillverkas av vatten är det troligt att en källa till isis under jord kommer också att spela under dessa ytuppdrag. Om den nödvändiga infrastrukturen bringas till ytan kan den till och med användas för framställning av raketbränsle på plats. Som sådan är det förståeligt genom att lokalisera en källa till vattenis under jord är en viktig samlingspunkt för framtida uppdrag från NASA och SpaceX.
Som noterats är Mars Base Camp i linje med andra uppdragskomponenter, som inkluderar Deep Space Gateway. Även här har NASA kontrakterat Lockheed Martin för att utveckla konceptets arkitektur. Den senaste sommaren tilldelades företaget ett fas II-kontrakt av NASA för att skapa mönster för denna rymdmiljö, som är avsedd att bygga vidare på lärdomarna från International Space Station (ISS).
Kontraktet tilldelades som en del av programmet Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP), som NASA lanserade 2014. I april 2016, under det andra NextSTEP Broad Agency Announcement (NextSTEP-2), valde NASA sex amerikanska företag att börja bygga markstora prototyper och koncept för denna djupa rymdhabitat.
I slutändan kommer Deep Space Gateway och Mars Base Camp att möjliggöra utveckling och testning av andra rymdsystem i cis-lunar rymden innan de skickas till Mars. Gatewayen tillåter också astronauter att utföra månforskning och leva och arbeta i omloppsbana runt månen i månader i taget. Detta kommer att vara praktiskt när de börjar göra transiter till och från Mars.
Ända sedan NASA tillkännagav sitt förslag om en "Resa till Mars" 2010, väntade forskare, rymdentusiaster och allmänheten ivrigt på frigörandet av nyckeldetaljer. Med tanke på att ett sådant uppdrag kommer med stora tekniska och logistiska utmaningar har hur de tänker ta itu med dem varit en viktig intressepunkt. Andra intressepunkter har inkluderat tidslinjer såväl som fordon, system och teknik som skulle vara inblandade.
Detta senaste tillkännagivande är bara ett av många som NASA och dess partners har gjort under de senaste månaderna. När "Resan till Mars" långsamt närmar sig har fler och fler detaljer blivit tillgängliga och hur detta uppdrag kommer att se ut har långsamt tagit form. Som Lockheed Martin säger på sin webbplats:
”Sedan den första Viking-landaren slog ner på Mars för 40 år sedan har mänskligheten varit fascinerad av den röda planeten. Lockheed Martin byggde NASA: s första Mars-landare och har varit en del av varje NASA-Marsuppdrag sedan dess. Vi är redo att leverera framtiden, snabbare. Mars är närmare än du tror. Vi är redo att påskynda resan. "
Och se till att kolla in denna kampanjvideo om Mars Base Camp, med tillstånd av Lockheed Martin:
