В 2010 году НАСА объявило о своем намерении организовать миссию с экипажем на Марс к третьему десятилетию 21-го века. С этой целью они усердно работают над созданием необходимых технологий, таких как ракета космической системы запуска (SLS) и космический корабль Орион. В то же время они сотрудничают с частным сектором для разработки необходимых компонентов и опыта, необходимых для доставки экипажей за пределы Земли и Луны.
С этой целью НАСА недавно заключило контракт на Фазу II с Локхид Мартин на создание новой космической среды обитания, которая будет основываться на уроках, извлеченных из Международной космической станции (МКС). Эта среда обитания, известная как Глубокие Космические Ворота, будет служить космодромом на лунной орбите, что облегчит исследования вблизи Луны и поможет в более длительных миссиях, которые уводят нас от Земли.
Контракт был заключен в рамках программы «Партнерство по исследованию космических технологий» (NextSTEP), которую НАСА запустило в 2014 году. В апреле 2016 года в рамках второго объявления широкого агентства NextSTEP (NextSTEP-2) НАСА выбрало шесть американских компаний для начать создание полноразмерных наземных прототипов и концепций для этого места обитания в глубоком космосе.
Наряду с такими известными компаниями, как Bigelow Aerospace, Orbital ATK и Сьерра-Невада, Локхид Мартину поручено исследовать проекты среды обитания, которые улучшат миссии в космосе вблизи Луны, а также послужат полигоном для полетов на Марс. С этим связано создание чего-то, что может эффективно интегрироваться с SLS и капсулой Orion.
В соответствии со спецификациями НАСА о том, что представляет собой эффективную среду обитания, проект шлюза дальнего космоса должен включать модуль экипажа под давлением, возможность стыковки, системы экологического контроля и жизнеобеспечения (ECLSS), управление логистикой, уменьшение и мониторинг радиации, технологии пожарной безопасности. и возможности здоровья экипажа.
Проектные спецификации для шлюза Deep Space Gateway также включают в себя шину питания, небольшую среду обитания для продления времени работы экипажа и логистические модули, предназначенные для научных исследований. Движительная система на шлюзе будет опираться на мощную электрическую тягу для поддержания своей орбиты и для перевода станции на другие орбиты в окрестностях Луны, когда это потребуется.
С контрактом на Фазу II в настоящее время Lockheed Martin будет дорабатывать концепцию дизайна, разработанную для Фазы I. Это будет включать в себя создание полномасштабного прототипа на Станции обработки космической станции в Космическом центре Кеннеди НАСА на мысе Канаверал, Флорида, а а также создание Лаборатории интеграции авионики Deep Space следующего поколения рядом с космическим центром Джонсона в Хьюстоне.
Как сказал в недавнем заявлении для прессы Билл Пратт, руководитель программы NextSTEP компании Lockheed Martin:
«Легко принимать вещи как должное, когда вы живете дома, но недавно отобранные астронавты столкнутся с уникальными проблемами. Когда вы находитесь за пределами низкой околоземной орбиты, что-то столь же простое, как вызов вашей семьи, совершенно отличается. Создавая эту среду обитания, мы должны действовать в другом мышлении, которое больше похоже на длительные поездки на Марс, чтобы обеспечить их безопасность, здоровье и продуктивность ».
Полномасштабным прототипом, по сути, будет отремонтированный многоцелевой логистический модуль Донателло (MPLM), который был одним из трех крупных модулей, которые были доставлены в грузовой отсек космического челнока и использовались для передачи грузов на МКС. Команда также будет полагаться на «прототипирование смешанной реальности», процесс, в котором виртуальная и дополненная реальность используются для решения инженерных проблем на ранней стадии проектирования.
«Мы рады сотрудничеству с НАСА по перепрофилированию исторического оборудования для полета, первоначально предназначенного для исследования низкой околоземной орбиты, чтобы играть роль в продвижении человечества в дальний космос», - сказал Пратт. «Использование существующих возможностей станет для Lockheed Martin философией, направленной на минимизацию времени разработки и достижение целей доступности NASA».
Deep Space Gateway также будет полагаться на расширенные возможности капсулы экипажа «Орион», пока экипажи пристыкованы к месту обитания. По сути, это будет состоять из команды, использующей Орион в качестве своей командной колоды, до тех пор, пока более постоянный командный модуль не будет построен и включен в среду обитания. Этот процесс позволит постепенно наращивать среду обитания и возможности разведки в глубоком космосе его экипажей.
Как указал Пратт, когда он будет открыт, среда обитания будет зависеть от систем, которые Lockheed Martin включил в свои Юнона а также MAVEN космический корабль в прошлом:
«Поскольку шлюз Deep Space Gateway будет необитаемым в течение нескольких месяцев, он должен быть надежным, надежным и иметь роботизированные возможности для автономной работы. По сути, это роботизированный космический корабль, который хорошо подходит для людей, когда присутствует Орион. Опыт Lockheed Martin по созданию автономных планетарных космических кораблей играет большую роль в этом.
Этап II будет проводиться в течение следующих 18 месяцев, и результаты (предоставленные НАСА), как ожидается, улучшат наше понимание того, что необходимо для обеспечения долгосрочной жизни в глубоком космосе. Как уже отмечалось, Lockheed Martin также будет использовать это время для создания своей Лаборатории интеграции авионики в глубоком космосе, которая будет служить учебным модулем для космонавтов и поможет в управлении и управлении между шлюзом и капсулой Orion.
Помимо разработки Глубокого космического шлюза, НАСА также стремится создать транспорт в глубоком космосе, оба из которых имеют решающее значение для предлагаемого НАСА «Путешествия на Марс». Принимая во внимание, что Ворота являются частью первой фазы этого плана - фазы «Reliant Земли», которая включает исследования вблизи Луны с использованием современных технологий - вторая фаза будет сосредоточена на развитии долгосрочных возможностей за пределами Луны.
Для этой цели НАСА стремится создать многоразовое транспортное средство, специально предназначенное для полетов с экипажем на Марс и вглубь Солнечной системы. Транспорт в дальнем космосе будет полагаться на сочетание солнечной электрической тяги (SEP) и химической тяги для транспортных экипажей к шлюзу и обратно, что также будет служить станцией обслуживания и заправки космического корабля.
Ожидается, что второй этап (этап «Испытательный полигон») завершится в конце 2020-х годов, когда будет проходить годичная командная миссия. Эта миссия будет состоять из экипажа, который будет доставлен в Шлюз Глубокого Космоса и обратно на Землю с целью проверки готовности системы и ее способности выполнять долгосрочные миссии независимо от Земли.
Это откроет дверь к третьей фазе предлагаемого путешествия, так называемой «независимой от земли» фазе. На этом этапе модуль жилья и все другие необходимые компоненты миссии (например, грузовой автомобиль Mars) будут переведены на орбиту вокруг Марса. Ожидается, что это произойдет к началу 2030-х годов, и за ним последуют (если все пойдет хорошо) миссии на поверхность Марса.
В то время как предложенная миссия с экипажем на Марс еще далеко, архитектура постепенно обретает форму. Между разработкой космического корабля, который доставит компоненты миссии и экипаж в цислунное пространство - SLS и Orion - и развитием космических сред обитания, в которых они будут размещаться, мы приближаемся к тому дню, когда космонавты наконец ступят на Красную планету!
