Еще в 2007 году, когда программа «Созвездие» по возвращению на Луну все еще была рекордной программой для НАСА, группа из Локхид-Мартина начала исследовать, как они могли бы использовать лунную капсулу Ориона, чтобы отправить людей на миссию к астероиду. Первоначально этот план, называемый Плимут Рок, был всего лишь исследованием, чтобы увидеть, как миссия астероидов с Орионом могла бы служить дополнением к базовой линии планов созвездия Луны.
Теперь это превратилось в гораздо больше.
Благодаря Джону О'Коннору из NASATech.net мы можем показать вам некоторые виды MPCV Orion на объектах Lockheed Martin в Боулдере, штат Колорадо. Если вы нажмете на изображения, вы попадете на веб-сайт NASATech и чрезвычайно большие версии изображений, которые вы можете перемещать и просматривать невероятные детали MPCV и здания.
После отмены «Созвездия» в феврале 2010 года, два месяца спустя президент Обама наметил посылку астронавтов к соседнему астероиду к 2025 году и отправку на Марс к середине 2030-х годов.
В мае 2011 года НАСА подтвердило, что центральным элементом этих миссий будет Орион, который теперь называется многоцелевым экипажем Ориона. Теперь переделанный лунный корабль Ориона будет лететь на астероид, точно так же, как Джош Хопкинс и его команда из «Локхид Мартин» представили в своем исследовании «Плимут Рок».
Хопкинс - главный исследователь для продвинутых миссий по исследованию человека, команда инженеров, которые разрабатывают планы и концепции для различных будущих миссий по исследованию человека.
«Обычно, когда вы берете космический корабль или аппаратное обеспечение, которое было разработано для одной работы, и пытаетесь выяснить, как использовать его для другой работы, вы обнаруживаете, что есть все эти детали, которые работают не совсем правильно, Хопкинс рассказал Space Magazine. «Но мы были приятно удивлены тем, что, когда мы взяли эту лунную версию« Ориона »и применили ее к миссии астероидов, она стала действительно гибкой и способной машиной, и многие требования к лунной миссии вполне соответствовали миссии астероидов».
Конструкция «Плимут Рок» предусматривала использование двух специально модифицированных космических кораблей «Орион», пристыкованных нос к носу, чтобы обеспечить достаточное жизненное пространство, движение и жизнеобеспечение для двух астронавтов, направляющихся к астероиду. Но НАСА заявило, что MPCV будет использоваться в основном для запуска и входа, в то время как более крупный жилой модуль будет пристыкован к MPCV, чтобы позволить экипажу из 4 человек путешествовать в дальний космос.
Астронавт шаттла Том Джонс был впечатлен концепцией Plymouth Rock, но знает, что для поездки на астероид понадобится более крупный спутник. «Плимут Рок - это минималистский подход к выполнению миссии астероида», - сказал он. «Это один из способов решения проблемы избыточности в краткосрочной перспективе».
Но даже развитие среды обитания в космосе может быть вопросом переупаковки вещей, которые у нас уже есть. «Модуль hab может быть получен непосредственно из того, что мы сделали для космической станции, или это может быть коммерческая надувная лодка, такая как Bigelow, чтобы ее можно было опробовать на коммерческой станции или в отеле в ближайшие 10 лет, чтобы продемонстрировать технологию », - сказал Джонс.
«По сути, компромисс между большим модулем среды обитания в космосе и подходом с двойным Орионом заключается в том, что, имея отдельную среду обитания, вы получаете больше жизненного пространства, больше места для хранения и существует вероятность того, что это будет лучше для выполнения выходов в открытый космос», - сказал он. Хопкинс. «Но тогда вы должны инвестировать затраты на разработку этой системы».
Хопкинс добавил, что когда он и его команда изначально задумывали миссию «Плимут Рок», они пытались выяснить, как выполнить миссию астероидов за как можно меньшее количество времени. Использование двух Орионов было дешевле, чем разработка модуля, специфичного для миссии астероидов.
«Для Плимут Рок мы указали на необходимость в основном увеличить количество пищи, воды, кислорода и запасов в космическом корабле, и часть этого достигается благодаря наличию двух космических аппаратов», - сказал Хопкинс.
На данный момент НАСА еще не изменило многие требования к MPCV по сравнению с тем, что они ранее предъявляли к лунному транспортному средству, и по мере развития проекта миссии, возможно, и MPCV. Но до сих пор лунный дизайн, кажется, работает, и Хопкинс сказал, что в Orion уже есть несколько конструктивных особенностей, которые делают его очень способным в качестве космического корабля.
Для лунных миссий Орион был рассчитан в основном на 21 день с экипажем на борту, направляющимся с Земли на Луну и обратно и имеющим примерно шестимесячный «период ожидания», пока команда находилась на поверхности Луны. Этот сценарий будет работать для миссии астероида, так как полет экипажа на астероид, вероятно, займет около шести месяцев в оба конца, в зависимости от пункта назначения.
«Таким образом, в таких вещах, как надежность, скорость утечки атмосферы в салоне и защита от радиации и микрометеоритов, Orion уже рассчитан на 6-7-месячные миссии для аппаратного обеспечения», - пояснил Хопкинс. «Это просто не предназначено, чтобы иметь людей в течение этого длительного периода времени».
У Ориона есть солнечные батареи, а не топливные элементы, такие как Apollo, которые позволяют выполнять более длинные миссии. Еще один важный момент продажи заключается в том, что MPCV спроектирован так, чтобы во время подъема и входа был в 10 раз безопаснее, чем его предшественник, космический челнок.
«Скорости повторного входа для астероидной миссии чуть выше, чем для лунной, - сказал Хопкинс, - но нынешняя система тепловой защиты, которую мы имеем, должна справиться».
Внутри ПДКВ находится 9 кубометров жилого объема. «Это не общий объем конструкции под давлением, а пространство, оставшееся после компьютеров, сидений и расходных материалов», - сказал Хопкинс. «Это примерно в два раза больше современного пассажирского фургона, такого как Toyota Sienna».
Одна большая задача состоит в том, чтобы выяснить, как использовать каждый закоулок для упаковки большого количества расходных материалов на небольшом пространстве, так как Орион может служить своего рода кладовой. «Мы думаем, что это возможно», - сказал Хопкинс. «Мы сделали первоначальные расчеты, чтобы мы могли упаковать разумное количество объема, но это было бы довольно плотно, и мы также должны подумать о второстепенных вещах, которые необходимо включить, чтобы работа продолжалась».
С точки зрения материально-технического обеспечения, Orion MPCV мог даже поддерживать выполнение EVA из люка на капсуле.
«У нас есть люк, достаточно большой, чтобы астронавт в скафандре мог выйти, - сказал Хопкинс, - а внутренние системы в космическом корабле спроектированы так, чтобы выдерживать разгерметизацию кабины. Мы не полагаемся на циркуляцию воздуха для отвода тепла от электроники - у них есть собственные холодные пластины для отвода тепла. Ручки предназначены для работы в перчатках скафандра, а не только с голыми руками. Многие из этих функций просто применимы к миссии астероидов, потому что она была разработана для аналогичного набора требований миссии ».
Хопкинс знает требования и возможности Ориона, а также место обитания в космосе, вероятно, со временем изменятся в зависимости от пункта назначения и графика времени. «Если планируется относительно скоро отправиться на спутники Марса или далеких астероидов, скажем, в конце 2020-х или начале 2030-х годов, вы могли бы пойти дальше и построить относительно большую, способную в космосе среду обитания, потому что она вам определенно понадобится для тех, кто более дальние миссии. Но если идея состоит в том, чтобы перейти к самым простым астероидам, чтобы добраться до них и сделать это относительно скоро, то вы могли бы придерживаться меньшего более простого модуля среды обитания или, возможно, даже подхода близнеца Ориона ».
Когда MPCV вернется с миссии на астероид, он, скорее всего, приземлится в Тихом океане. НАСА начало некоторые исследования в Центре исследований Лэнгли НАСА, чтобы сертифицировать транспортное средство для посадки на воду. Инженеры сбросили в бассейн модель MPCV весом 22 000 фунтов. Тестовый элемент похож по размеру и форме на MPCV, но более жесткий, поэтому он может выдерживать несколько капель. Каждый тест имеет различную скорость падения, чтобы представить возможные условия входа MPCV во время приземления воды.
Таким образом, в то время как эти тесты происходят, и в то время как Хопкинс и его команда из Lockheed Martin работают над и тестируют MPCV Orion, НАСА все еще пытается выбрать систему запуска для тяжелых грузов, способную вывести людей за пределы низкой околоземной орбиты, и они не назвали Кто угодно, чтобы привести план человеческой миссии к астероиду. На веб-сайте НАСА даже нет официальной информации о миссии человеческого астероида; он упоминает только «за пределами низкой околоземной орбиты» как следующую остановку для людей.
«Мы говорим о том, что произойдет в 2025 году, поэтому мы еще не определились с космическим кораблем», - сказал по телефону Майкл Браукус из Управления миссии по исследованию систем НАСА. «Мы планируем миссию астероида; просто мы не назначили человека, ответственного за миссию астероидов. У нас строится MPCV Orion, и мы ждем решения о системе космического запуска, которая станет ракетой, которая доставит его в дальний космос, и мы продвигаемся по дороге, но пока не достигли точки где мы фактически поручили кому-то начать разработку миссии ».
Таким образом, это, похоже, является самым большим препятствием НАСА для миссии с человеческим астероидом: выбрать систему космического запуска.
Предыдущая статья в этой серии: Человеческая миссия на астероид: почему НАСА должно идти?
Вы можете следить за старшим редактором Space Magazine Нэнси Аткинсон в Твиттере: @Nancy_A. Следите за новостями о космосе и астрономии в журнале Space Magazine в Твиттере @universetoday и в Facebook.
