I sin strävan att återvända astronauter till månen och skicka besättningsuppdrag till Mars har NASA avtalat med ett antal flyg- och rymdföretag för att utveckla all infrastruktur som den kommer att behöva. Utöver Rymdlanseringssystem (SLS) och Orion rymdskepp - som flyger astronauterna ut i rymden och ser dem säkerhet till sina destinationer - de har samarbetat med Lockheed Martin och andra entreprenörer för att utveckla Deep Space Gateway.
Denna kretsande månmiljö livsmiljö kommer inte bara att underlätta uppdrag till och från månen och Mars, den kommer också att tillåta människor att leva och arbeta i rymden som aldrig tidigare. Torsdagen den 16 augusti gav Lockheed Martin ett första glimt av hur livsmiljöerna ombord på Deep Space Gateway skulle se ut. Det hela ägde rum vid Kennedy Space Center i Florida, där deltagarna fick en rundtur i livsmiljöprototypen.
I kärnan använder livsmiljön Donatello flerfunktionslogistikmodul (MPLM), en renoverad modul designad av den italienska rymdbyrån som går tillbaka till rymdfärjan. Liksom alla MPLM: er är Donatello en modul under tryck som var avsedd att bära utrustning, experiment och leveranser till och från den internationella rymdstationen ombord på rymdfärjan.
Medan Donatello aldrig skickades ut i rymden, Lockheed Martin har omprogrammerat det för att skapa deras prototypmiljö. Den kapslade kapseln är 6,7 meter lång och 4,57 meter (15 fot) bred och är utformad för att hysa astronauter under en period av 30 till 60 dagar. Enligt Bill Pratt, programchefen, innehåller det rack för vetenskap, livstödssystem, sömnstationer, träningsmaskiner och robotarbetsstationer.
Teamet förlitade sig också på ”prototyping av blandad verklighet” för att skapa prototypens livsmiljö, en process där virtuell och förstärkt verklighet används för att lösa tekniska problem i den tidiga designfasen. Som Pratt förklarade i en intervju med Orlando Sentinel, deras design utnyttjar begränsat utrymme optimalt och försöker också återanvända komponenter som redan byggts:
”Du tänker på det som en husvagn i djupa rymden. När du är i en husbil blir ditt bord din säng och saker rör sig alltid, så du måste vara riktigt effektiv med utrymmet. Det är mycket av det vi testar här ... Vi vill komma till månen och Mars så snabbt som möjligt, och vi känner att vi faktiskt har mycket saker som vi kan använda för att göra det. "
Denna livsmiljö är en av flera komponenter som så småningom kommer att gå till att skapa Deep Space Gateway. Dessa kommer att inkludera livsmiljön, en luftlås, en framdrivningsmodul, en dockningsport och en kraftbuss, som tillsammans skulle väga 68 ton (75 amerikanska ton). Detta gör det betydligt mindre än den internationella rymdstationen (ISS), som väger in till en rejäl 408 ton (450 amerikanska ton).
Dessutom är DSG en av flera komponenter som kommer att användas för att returnera astronauter till månen och till Mars. Som nämnts inkluderar dessa Rymdlanseringssystem (SLS), som kommer att vara det kraftfullaste lanseringsfordonet sedan Saturn V (raketten som bar Apollo-astronauterna till månen) och Orion Multi-purpose Crew Vehicle (MPCV), som kommer att hysa besättningen.
Emellertid, för deras planerade uppdrag till Mars, är NASA också ute efter att utveckla Deep Space Transport och den Mars Base Camp och Lander. Den förstnämnda kräver ett återanvändbart fordon som skulle förlita sig på en kombination av Solar Electric Propulsion (SEP) och kemisk framdrivning för att transportera besättningar till och från Gateway, medan den senare skulle kretsa runt Mars och ge medel att landa på och återvända från ytan .
Sammantaget har NASA beviljat totalt 65 miljoner dollar till sex entreprenörer - Lockheed Martin, Boeing, Sierra Nevada Corp.s rymdsystem, Orbital ATK, NanoRacks och Bigelow Aerospace - för att bygga livsmiljöprototypen i slutet av året. Byrån kommer sedan att granska förslagen för att avgöra vilka system och gränssnitt som kommer att integreras i designen av Deep Space Gateway.
Under tiden utvecklingen av Orion rymdskepp fortsätter vid Kennedy Space Center, som nyligen hade sina värmesköldar fästa. Nästa månad kommer European Space Agency (ESA) också att leverera den europeiska servicemodulen till Kennedy Space Center, som kommer att integreras med Orion besättningsmodulen och kommer att förse den med el, framdrivning, termisk styrning, luft och vatten som den kommer att behöva för att upprätthålla en besättning i rymden.
När detta är klart kommer NASA att inleda processen för att integrera rymdskeppet med SLS. NASA hoppas kunna genomföra det första ouppdragna uppdraget med hjälp av rymdskeppet Orion år 2020, i det så kallade Exploration Mission-1 (EM-1). Exploration Mission-2 (EM-2), som kommer att involvera en besättning som utför ett måneflygtest och återvänder till Jorden, förväntas äga rum i mitten av 2022.
Utveckling på Deep Space Transport och den Mars Base Camp och Lander förväntas också fortsätta. Medan Gateway är en del av den första fasen av NASA: s "Journey to Mars" -plan - "Earth Reliant" -fasen, som involverar utforskning nära månen med hjälp av nuvarande teknologier - kommer dessa komponenter att ingå i fas II, som är på att utveckla lång- varaktighetskapaciteter bortom månen.
Om allt går enligt plan, och beroende på den framtida budgetmiljön, hoppas NASA fortfarande att införa ett besättningsuppdrag till Mars vid 2030-talet.
