In de komende decennia wil NASA enkele gewaagde missies naar de ruimte uitvoeren. Naast enkele belangrijke operaties in Low Earth Orbit (LEO), is NASA van plan de eerste bemande missies buiten de aarde in meer dan 40 jaar uit te voeren. Deze omvatten het terugsturen van astronauten naar de maan en uiteindelijk het opzetten van een bemande missie naar Mars.
Daartoe heeft NASA onlangs een plan bij het Congres ingediend waarin wordt opgeroepen tot menselijke en robotachtige verkenningsmissies om de grenzen van de kennis van de mensheid over de aarde, de maan, Mars en het zonnestelsel te verleggen. Deze roadmap staat bekend als de National Space Exploration Campaign en schetst een duurzaam plan voor de toekomst van ruimteverkenning.
Dit plan is uitgegeven als reactie op richtlijn ruimtevaartbeleid-1, die in december 2017 is uitgegeven door president Donald Trump. De richtlijn riep de NASA-beheerder op om:
“[L] heeft een innovatief en duurzaam onderzoeksprogramma geleid met commerciële en internationale partners om menselijke expansie door het hele zonnestelsel mogelijk te maken en om nieuwe kennis en kansen naar de aarde terug te brengen. Beginnend met missies voorbij een baan om de aarde, zullen de Verenigde Staten de terugkeer van mensen naar de maan leiden voor verkenning en gebruik op lange termijn, gevolgd door menselijke missies naar Mars en andere bestemmingen. "
Het plan is ook in overeenstemming met de NASA Transition Authorization Act van 2017, die 19,5 miljard dollar aan financiering voor NASA goedkeurde voor het fiscale jaar 2017. Deze wet beoogde de overgangsfinanciering te behouden om ervoor te zorgen dat NASA haar terugkeer naar de maan kan blijven plannen, stuur astronauten naar Mars, en blijf je inzetten voor het internationale ruimtestation en het gebruik van een lage baan om de aarde en andere gerelateerde ruimtevaartprojecten.
Het campagnerapport bevat vijf doelen om het leiderschap van NASA in de ruimte nieuw leven in te blazen en tegelijkertijd duurzaamheid te garanderen voor toekomstige ruimtevluchten. Ze bevatten:
- Overgang van Amerikaanse ruimtevaartactiviteiten in een baan om de aarde naar commerciële operaties die NASA en de behoeften van een opkomende particuliere markt ondersteunen.
- Leid de plaatsing van capaciteiten die maanoppervlakoperaties ondersteunen en missies buiten de cislunaire ruimte vergemakkelijken.
- Bevorder wetenschappelijke ontdekking en karakterisering van maanbronnen door middel van een reeks robotmissies.
- Breng Amerikaanse astronauten terug naar het oppervlak van de maan voor een langdurige campagne van verkenning en gebruik.
- Demonstreer de mogelijkheden die nodig zijn voor menselijke missies naar Mars en andere bestemmingen.
Low-Earth Orbit (LEO):
Als het gaat om operaties in LEO, is NASA van plan over te stappen van het huidige model naar een model waarbij de overheid een van de vele klanten is voor commerciële diensten. Kortom, NASA is van plan over te stappen van directe overheidsfinanciering naar commerciële diensten en partnerschappen. Dit aspect van het plan omvat tegen 2025 ook onafhankelijke commerciële platforms of een niet-NASA-model voor het internationale ruimtestation.
In de tussentijd zal het ISS tot ten minste 2024 blijven functioneren als een kernplatform voor langdurige ruimtevaart. Het zal ook dienen als een testbed voor het ontwikkelen van strategieën om bemanningen gezond en productief te houden tijdens deep space-missies en om technologieën te ontwikkelen in ondersteuning van die missies - dwz geavanceerde robotica, communicatie, geneeskunde, landbouw en milieuwetenschappen.
Het ruimtestation zal naar verwachting ook een sleutelrol spelen bij de overgang naar commerciële activiteiten in LEO. Deze omvatten waarschijnlijk de uitrol van breedbandinternetsatellieten, CubeSats, onderzoeksplatforms, niet-gouvernementele ruimtestations en habitats, en misschien zelfs een of twee ruimtehotels!
Terug naar de maan:
In het campagnerapport identificeert NASA de maan als een fundamenteel onderdeel van het verleden en de toekomst van de aarde. Zoals ze stellen: “Hoewel Amerikanen bijna 50 jaar geleden voor het eerst op het oppervlak liepen, lieten onze ontdekkingsreizigers slechts een paar voetstappen achter op een paar locaties, in totaal 16 dagen aan de oppervlakte. De volgende golf van maanverkenning zal fundamenteel anders zijn. '
Intrinsiek hierbij zijn de geplande maanmissies die zullen vertrouwen op het Space Launch System (SLS) en het Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV). De eerste missie om de Orion-capsule te testen (Exploration Mission-1) - die in 2020 zal plaatsvinden - zal bestaan uit een niet-geschroefde Orion-capsule die in een baan om de maan wordt gestuurd en vervolgens terugkeert naar de aarde.
Dit zal worden gevolgd door Exploratie Missie-2, die zal bestaan uit astronauten die in 2023 om de Maan draaien, met een bemande missie naar het maanoppervlak die niet later dan eind 2020 zal plaatsvinden. Dit is de eerste keer dat astronauten sinds 1972 naar de maan reizen. Het zal ook gebruikmaken van internationale en commerciële partnerschappen om een langdurige menselijke aanwezigheid op de maan te ontwikkelen.
Zoals ze in het campagnerapport vermelden, zullen missies naar het maanoppervlak ook aanzienlijke kansen bieden voor wetenschappelijk onderzoek:
“De maan is gebombardeerd door zonne- en kosmische straling gedurende miljarden jaren en grotendeels onaangetast gebleven, de maan is een historisch archief van ons zon- en zonnestelsel. Wetenschappelijke ontdekkingen zijn opgesloten in de regoliet die zou kunnen leiden tot een beter begrip van onze eigen planeet en haar evolutie. Het herbergt ook hulpbronnen, zoals water, die tot de zeldzaamste en meest kostbare grondstoffen in de ruimte behoren en potentiële voedselvoorziening en brandstof bieden voor toekomstige ontdekkingsreizigers.“
Een ander belangrijk doel van de maan is de constructie van de Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), voorheen bekend als de Deep Space Gateway. Deze orbitale habitat zorgt voor een langer verblijf op het maanoppervlak, om naar verschillende maanbanen te navigeren en gemakkelijker naar de aarde terug te keren. Het zal ook dienen als een veilige haven in het geval van een noodsituatie aan de oppervlakte, zoals een meteoorinslag.
In overeenstemming met NASA's "Journey to Mars", zal de Gateway ook belangrijke technologieën en systemen valideren die in het Deep Space Transport (ook bekend als Mars Transit Vehicle) gaan - het ruimtevaartuig dat astronauten naar Mars zal brengen. Tegen het einde van de jaren 2020 begint een maanlander met reizen naar het oppervlak van de maan, waar astronauten zullen trainen voor een uiteindelijke missie naar het oppervlak van Mars.
Last but not least zal de Gateway dienen als laboratorium voor het testen van de effecten van microzwaartekracht en straling op levende organismen buiten LEO. Deze experimenten zullen essentieel zijn voor het uitvoeren van deep space-missies naar Mars en daarbuiten. Dit platform zal stapsgewijs in de ruimte worden geassembleerd en het eerste element (het kracht- en voortstuwingselement) wordt tegen 2022 gelanceerd.
Reis naar Mars:
En dan is er het plan om astronauten naar Mars te sturen, waarvan NASA nog steeds hoopt dat het tegen 2030 zal gebeuren. Voor dit deel van het plan ligt de focus op de ontwikkeling van belangrijke robot- en menselijke missies die de lessen die worden geleerd van maanmissies naar Mars zullen uitbreiden. Het plan omvat ook verschillende missies die al onderweg zijn naar Mars of momenteel in ontwikkeling zijn.
Deze omvatten NASA's verkenning van het interieur met Seismisch onderzoek, geodesie en warmtetransport (InSight) missie, die in november op Mars zal landen en het interieur van de Rode Planeet zal bestuderen. Ondertussen is de Mars 2020 De rover is nog in ontwikkeling en zal in juli 2020 worden gelanceerd. Eenmaal op Mars aangekomen, zal deze rover de zoektocht naar het vorige leven op de Rode Planeet uitbreiden en laten zien hoe lokale hulpbronnen kunnen worden gebruikt om te helpen bij het verkennen.
Volgens het campagnerapport is de Mars 2020 missie zal ook dienen als bouwsteen voor een volgende robotreis heen en terug. In wezen behelst deze missie het landen van een raket op Mars, waarbij de door de Mars 2020 rover, en dan terug naar de aarde. Het zal ook dienen als cruciale voorloper van een eventuele reeks bemande missies naar Mars.
Een ander belangrijk punt in dit deel van het plan is het creëren van een baaninfrastructuur die menselijke missies in een baan rond Mars en naar de oppervlakte mogelijk zal maken. NASA heeft al een contract afgesloten met Lockheed Martin om het Mars Base Camp-concept te ontwikkelen, dat vergelijkbaar is met de Gateway, omdat het in een baan rond Mars zal blijven, zijn eigen landingsvoertuig zal hebben en missies van en naar het oppervlak zal vergemakkelijken.
Samenvattend geeft het campagnerapport aan dat NASA de partnerschappen tussen de Amerikaanse regering, de particuliere sector en internationale partners zal blijven gebruiken om een duurzaam middel voor ruimteverkenning te creëren. Het erkent ook een schuld aan het Apollo-tijdperk, dat het pad insloeg dat de huidige en volgende generatie astronauten zullen volgen:
'We hebben het geluk dat veel van de cruciale technologieën die zijn ontwikkeld door de Apollo-missies - micro-elektronica, energieopslag, voortstuwingstechnologie, geavanceerde materialen en andere - grote industriële sectoren zijn geworden die worden ondersteund door decennia van innovatie en verbetering. Vanuit deze voordelige uitgangspositie zijn we van plan om geavanceerde mogelijkheden snel te integreren met onze eigen nieuwe technologie en een gigantische sprong te maken in de richting van de duurzame en langdurige menselijke en robotachtige ruimteverkenning van het zonnestelsel. ”
Bekijk voor meer informatie het National Space Exploration Campaign Report.
