Orbital ATK heeft een praktisch nieuw voorstel onthuld om een door de mens beheerde buitenpost op korte termijn in een baan om de maan te bouwen die tegen 2020 zou kunnen lanceren en op tijd operationeel zou zijn voor een maanverbinding met NASA's Orion-bemanningsmodule tijdens zijn eerste missie, toen Amerikaanse astronauten eindelijk keer in 2021 terug naar de omgeving van de Maan - en ga zo vooruit op Amerika's volgende gigantische sprong in de menselijke verkenning van de verre ruimte.
Het onverschrokken aanbod van Orbital zou vrij snel kunnen worden uitgevoerd omdat het gebruik maakt van een geëvolueerde versie van het reeds bewezen commerciële Cygnus-ruimtestation voor bevoorrading van vrachtschepen als "de bouwsteen ... in de cislunar-ruimte", aldus Frank DeMauro, Orbital ATK Vice President voor Human Spaceflight Systems, in een exclusief interview met Space Magazine. Zie een artiestenconcept in de hoofdafbeelding.
"Ons Cygnus-ruimtevaartuig is de bouwsteen om een voertuig te worden voor verkenning voorbij een lage baan om de aarde", vertelde Frank DeMauro van Orbital ATK aan Space Magazine.
"We willen allemaal NASA's missie naar Mars ondersteunen. We zijn van mening dat het opdoen van ervaring in de cislunaire ruimte van cruciaal belang is voor het opbouwen van de mogelijkheden om naar Mars te gaan. ”
NASA's doel voor de hele organisatie is om astronauten in de jaren 2030 op een 'reis naar Mars' te sturen - en expedities naar de cislunar-ruimte in de jaren 2020 dienen als de vitale 'proeftuin' om de robuustheid van cruciale technologieën volledig te ontwikkelen, testen en valideren. het leven van de astronauten zal afhangen van latere Red Planet-missies die zo'n 2 tot 3 jaar duren.
Het voorstel van de Orbital ATK voor een baan rond de maan werd aangekondigd op een officiële hoorzitting van de Subcommissie Ruimte van het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden op woensdag 18 mei door de voormalige NASA-astronaut en Orbital ATK-president van de Space Systems Group, Frank Culbertson.
"Een leefgebied met een baan om de maan zal het Amerikaanse leiderschap in de ruimte uitbreiden tot het cislunaire domein", zegt Frank Culbertson, President van de Space Systems Group bij Orbital ATK.
“Een robuust programma voor het bouwen, lanceren en exploiteren van deze eerste buitenpost zou worden gebouwd op de ervaring van NASA en onze internationale partners die is opgedaan met langdurige bemande ruimtevluchten op het internationale ruimtestation ISS en zou gebruikmaken van het nieuwe Space Launch System (SLS) van de dienst. ) en Orion deep-space transportsysteem. ”
Het idee is om voor de astronauten een initieel door bemanning onderhouden leefgebied met drukwerk en levend volume op te bouwen op basis van een van Cygnus afgeleid voertuig, en dat het tegen 2020 vooraf in de baan van de maan is geplaatst en functioneert.
Zoals voorzien door Orbital ATK, zou de habitat worden bezocht tijdens NASA's eerste bemande missie van SLS en Orion to the Moon, bekend als Exploration Mission-2 (EM-2).
De drie weken durende EM-2 maantestvlucht zou al in augustus 2021 kunnen starten - als er voldoende financiering beschikbaar is.
De doelen van EM-2 en volgende missies kunnen aanzienlijk worden verbreed door middel van docking met een maanpost. En de missieduur van Orion kan worden verlengd tot 60 dagen.
NASA hoopt een lanceercadans voor Orion / SLS van misschien eens per jaar te halen.
Daarom moeten autonomie en door de bemanning verzorgde capaciteit vanaf het begin in de maanhabitat worden ingebouwd, aangezien bezoeken van de bemanning slechts een fractie van zijn tijd zouden uitmaken, maar enorm uitgebreide wetenschappelijke en exploratiecapaciteiten mogelijk zouden maken.
De oorspronkelijke maanomgeving die Orbital ATK voor ogen had, zou bestaan uit twee verbeterde Cygnus-voertuigen onder druk - voorlopig nagesynchroniseerd als Exploration Augmentation Modules (EAM). Ze zouden worden aangesloten op een dockingmodule met meerdere poorten die qua concept en ontwerp sterk lijkt op de dockingknooppunten die al in een baan om de aarde vliegen als integrale componenten van het ISS.
De maan Cygnus-voertuigen zouden worden opgewaardeerd van de verbeterde vrachtschepen die momenteel worden vervaardigd en naar het ISS worden gelanceerd.
“Er zijn extra mogelijkheden die we in de Cygnus-module kunnen stoppen. We kunnen ze langer en groter maken, zodat ze meer logistiek kunnen vervoeren en meer wetenschap kunnen dragen ', aldus DeMauro.
Een aantal aanvullende subsystemen moet ook worden verbeterd.
“We hebben gekeken welke systemen we zouden moeten aanpassen om er een woonmodule voor de lange termijn van te maken. Aangezien we niet aan het ISS gekoppeld zouden zijn, zouden we onze eigen Environmental Control and Life Support Systems (ECLSS) in de baan om de maan nodig hebben om de bemanning te ondersteunen. ”
"De servicemodule zou ook verbeterd moeten worden vanwege de hoge stralingsomgeving en de langere tijd."
“We moeten ook kijken naar het subsysteem thermische bescherming, het subsysteem stralingsbescherming en het subsysteem stroomvoorziening om het voertuig vele jaren te ondersteunen, in tegenstelling tot de korte tijd die op het ISS wordt doorgebracht. Er is ook meer kracht nodig om meer wetenschap te ondersteunen. We hebben ook een voortstuwingssysteem nodig om bij de maan te komen en het voertuig te onderhouden. ”
"Al dat werk wordt nu bekeken - om te bepalen wat we moeten aanpassen en upgraden en hoe we al dat werk zouden doen", vertelde DaMauro me.
De habitatcomponenten zouden met een commercieel lanceervoertuig naar de maan worden gelanceerd.
Hoog op de lijst van kandidaat-draagraketten zou de United Launch Alliance Atlas V-raket staan, die onlangs in december 2015 en maart 2016 met succes twee Cygnus-vrachtschepen aan het ISS heeft geleverd.
Andere potentiële boosters zijn de ULA Delta IV en zelfs ESA's Ariane V als een manier om mogelijk internationale deelname op te nemen.
De habitatcomponenten zouden ongeveer drie jaar na het verkrijgen van een 'Go Ahead'-contract van NASA kunnen worden vervaardigd en gelanceerd.
Orbital ATK heeft al een gevestigde productielijn die stroomt om een gestage stroom van Cygnus-vrachtvrachtschepen te vervaardigen om hun commerciële NASA-contract met NASA voor het ISS te vervullen - een vergaring van knowhow en kostenbesparingen.
"Aangezien veel aspecten van operaties in de verre ruimte nog niet zijn getest, moet vertrouwen worden ontwikkeld door herhaalde vluchten naar en relatief lange missies in de cislunar-ruimte", zegt Culbertson.
"Orbital ATK blijft ons Cygnus-vrachtlogistiekvoertuig gebruiken als vlaggenschipproduct, dus we zijn klaar om snel en betaalbaar een initiële Cygnus-afgeleide habitat in cislunar-ruimte te implementeren binnen drie jaar na een groen licht."
In de loop van de tijd zou de buitenpost kunnen worden uitgebreid met aanvullende leefgebieden en onderzoeksmodules geleverd door Orion / SLS, commerciële of internationale raketten. Misschien kunnen later zelfs uitbreidbare commerciële modules van Bigelow worden toegevoegd.
Cygnus is geschikt voor uiteenlopende wetenschappelijke experimenten en uitrusting. Het zou ook cubesats kunnen lanceren - zoals de huidige Cygnus die op het ISS ligt, is uitgerust met een cubesat-implementator.
Potentiële maanlanders die door internationale partners zijn ontwikkeld, zouden kunnen aanmeren in de cislunaire habitats met open dokpoorten tussen oppervlakkige wetenschappelijke uitstapjes.
“We doen nu wetenschap op Cygnus en we zouden verwachten wetenschappelijke experimenten mee te nemen op het nieuwe Cygnus-voertuig. Het voertuig is erg aantrekkelijk voor wetenschappelijke experimenten, 'legde DeMauro uit.
'Er is echt geen limiet aan wat de buitenpost zou kunnen worden.'
"Wat we uitbrengen is erg spannend", merkte DeMauro op.
“Als bedrijf kijken we er naar uit om in deze arena te werken. Onze voorgestelde plannen zijn in overeenstemming met waar NASA naartoe wil. En we denken dat we het juiste bedrijf zijn om daar een grote rol in te spelen! ”
Door commerciële bedrijven op te nemen en gebruik te maken van de aanzienlijke lessen die Cygnus heeft geleerd op het gebied van technologieontwikkeling, zou NASA aanzienlijke kostenbesparingen moeten realiseren bij de uitvoering van haar menselijke verkenningsstrategie. Hoewel Orbital ATK op dit moment geen kostenraming voor de maanhabitat bekendmaakt, zouden de kostenbesparingen van een commerciële partner aanzienlijk moeten zijn. En het tijdsbestek van 3 jaar om te lanceren is erg aantrekkelijk.
Orion is ontworpen om astronauten dieper de ruimte in te sturen dan ooit tevoren, inclusief missies naar de maan, asteroïden en de rode planeet. Van Cygnus afgeleide modules en / of andere ondersteunende hardwarecomponenten zijn vereist voor het uitvoeren van menselijke rondreizen naar het oppervlak van Mars.
NASA bouwt nu de volgende Orion-capsule in het Kennedy Space Center. Het zal eind 2018 zonder piloot op de eerste SLS-raket worden gelanceerd op de EM-1-missie.
Blijf hier op de hoogte voor Ken's voortdurende nieuws over aarde en planetaire wetenschap en bemande ruimtevaart.
