2010. aastal teatas NASA oma kohustusest korraldada 21. sajandi kolmandaks kümnendiks meeskonnaga missioon Marsile. Selle nimel on nad kõvasti tööd teinud vajalike tehnoloogiate - näiteks kosmoselaevade kosmoselaevanduse (SLS) - ja kosmoselaeva Orion loomiseks. Samal ajal on nad teinud erasektoriga koostööd vajalike komponentide ja ekspertteadmiste väljatöötamiseks, mis on vajalikud meeskondade jõudmiseks Maast ja Kuust kaugemale.
Sel eesmärgil sõlmis NASA hiljuti II etapi lepingu Lockheed Martiniga uue kosmoseelupaika loomiseks, mis tugineb rahvusvaheliselt kosmosejaamalt (ISS) saadud õppetundidel. Deep Space Gatewayna tuntud elupaigaks on Kuu orbiidil kosmoseport, mis hõlbustab Kuu lähedal uurimist ja abistab pikema kestusega missioonidel, mis viivad meid Maast kaugele.
Leping sõlmiti NASA 2014. aastal käivitatud programmi Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP) raames. 2016. aasta aprillis valis NASA teise NextSTEP laia agentuuri teate (NextSTEP-2) osana kuus USA ettevõtet alustage selle süvakosmose elupaiga täismõõdus prototüüpide ja kontseptsioonide ehitamist.
Selliste tuntud ettevõtete nagu Bigelow Aerospace, Orbital ATK ja Sierra Nevada kõrval anti Lockheed Martinile ülesandeks uurida elupaigakujundusi, mis parandaksid missioone kosmoses Kuu lähedal ja toimiksid ka Marsil toimuvate missioonide tõestamise pinnana. Selle jaoks on loomulik sellise asja loomine, mida saab tõhusalt integreerida SLS-i ja Orioni kapsliga.
Kooskõlas NASA spetsifikatsioonidega selle kohta, mis kujutab endast tõhusat elupaika, peab Deep Space Gateway projekt sisaldama survestatud meeskonnamoodulit, dokkimisvõimalusi, keskkonnajuhtimis- ja elutoesüsteeme (ECLSS), logistikahaldust, radiatsiooni leevendamist ja seiret, tuleohutuse tehnoloogiaid ja meeskonna tervise võimalused.
Deep Space Gateway projekteerimise spetsifikatsioonid hõlmavad ka jõuallikat, väikest elupaika meeskonna aja pikendamiseks ning logistikamooduleid, mis oleksid mõeldud teaduslikuks uurimistööks. Värava tõukejõusüsteem tugineb oma orbiidi säilitamiseks suure võimsusega elektrilisele tõukejõule ja vajaduse korral jaama teisaldamiseks erinevatele orbiitidele Kuu läheduses.
Nüüd, kui II etapi leping on käes, viimistleb Lockheed Martin I etapi jaoks välja töötatud ideekontseptsiooni. See hõlmab täiemahulise prototüübi ehitamist NASA Kennedy kosmosekeskuse kosmosejaama töötlemisrajatisse Canaveral, Florida, Cape, nagu samuti uue põlvkonna süvakosmose avioonika integreerimislabori loomine Johnsoni kosmosekeskuse lähedale Houstoni.
Nagu ütles Lockheed Martini NextSTEPi programmijuht Bill Pratt hiljutises pressiteates:
„Kodus elades on lihtne võtta asju enesestmõistetavana, kuid hiljuti valitud astronaudid seisavad silmitsi unikaalsete väljakutsetega. Midagi nii lihtsat kui perekonnale helistamine on täiesti erinev, kui viibite maapinnast madalal orbiidil. Selle elupaika ehitades peame tegutsema teistsuguse mõtteviisiga, mis sarnaneb pigem pikkadele Marsireisidele, et tagada nende ohutus, tervislikkus ja produktiivsus. "
Täismõõtmeline prototüüp on sisuliselt renoveeritud Donatello mitmeotstarbeline logistikamoodul (MPLM), mis oli üks kolmest suurest moodulist, mis lennutati kosmosesüstiku kasuliku kaubalahte ja mida kasutati lasti ülekandmiseks ISS-i. Meeskond tugineb ka segareaalsuse prototüüpimisele - protsessile, kus virtuaalset ja liitreaalsust kasutatakse inseneriküsimuste lahendamiseks varases projekteerimisfaasis.
"Meil on hea meel teha koos NASA-ga ümber ajalooline lennutarkvara, mis oli algselt loodud Maa madala orbiidi uurimiseks, et mängida rolli inimkonna tungimisel sügavasse kosmosesse," ütles Pratt. "Olemasolevate võimaluste kasutamine on Lockheed Martini jaoks juhtiv filosoofia, et vähendada arenguaega ja täita NASA eesmärgid taskukohasuse tagamiseks."
Deep Space Gateway tugineb ka Orioni meeskonna kapsli edasijõudnutele võimalustele, kui meeskonnad on elupaigaga dokitud. Põhimõtteliselt koosneb see meeskonnast, kes kasutab Orionit oma juhtkompannina, kuni püsivama käsumooduli saab üles ehitada ja elupaigaks lisada. See protsess võimaldab järk-järgult üles ehitada elupaiku ja oma meeskondade sügava kosmoseuuringute võimalusi.
Nagu Pratt märkis, tugineb elupaiga lahti keeramisel süsteemidele, mille Lockheed Martin on integreerinud Juno ja MAVEN kosmoselaevad minevikus:
„Kuna Deep Space Gateway oleks mitu kuud korraga asustamata, peab see olema vastupidav, usaldusväärne ja omama iseseisvalt töötamiseks roboti võimalusi. Põhimõtteliselt on see robotkosmoselaev, mis sobib inimestele hästi, kui Orion kohal on. Selle võimaldamisel mängib suurt rolli Lockheed Martini kogemus autonoomsete planeetide kosmoselaevade ehitamisel. "
II etapi töö toimub järgmise 18 kuu jooksul ja eeldatavasti parandavad tulemused (NASA esitatud andmed) meie arusaama sellest, mida on vaja pikaajalise elamise võimaldamiseks sügavas kosmoses. Nagu märgitud, kasutab Lockheed Martin seda aega ka oma süvakosmose avioonika integreerimise laboratooriumi ehitamiseks, mis toimib astronautide koolitusmoodulina ning abistab Gateway ja Orioni kapsli vahelise juhtimise ja juhtimisega.
Lisaks sügava kosmosevärava arendamisele on NASA pühendunud ka sügava kosmosetranspordi loomisele - mõlemad on NASA kavandatud “Teekonna Marsile” jaoks üliolulised. Kui Gateway on osa selle plaani esimesest etapist - Maapealse faasi faasist, mis hõlmab uurimistöid Kuu lähedal praeguste tehnoloogiate abil -, keskendub teine faas pikaajaliste võimete arendamisele väljaspool Kuud.
NASA soovib selleks otstarbeks luua korduvkasutatav sõiduk, mis oleks spetsiaalselt ette nähtud meeskondade missioonideks Marsile ja Päikesesüsteemi sügavamale. Sügav kosmosetransport toetaks meeskondade transportimiseks väravasse ja tagasi - see toimiks ühtlasi ka kosmoselaeva teenindus- ja tankimisjaamana - päikeseelektrilise jõuallika (SEP) ja keemilise jõuallika kombinatsioonil.
See teine etapp („Proving Ground” etapp) peaks kulmineeruma eeldatavasti 2020. aastate lõpus, mil toimub üheaastane meeskonnastatud missioon. See missioon koosneb meeskonnast, kes lennatakse Deep Space Gatewayle ja tagasi Maale, et kinnitada süsteemi valmisolekut ja tema võimet viia läbi Maast sõltumatuid pikaajalisi missioone.
See avab ukse kavandatud rännaku 3. faasi, nn „Maa sõltumatu“ faasi. Sel hetkel kantakse elumoodul ja kõik muud vajalikud missioonikomponendid (näiteks Marssõiduk) Marsi ümbruse orbiidile. See peaks toimuma eeldatavalt 2030. aastate alguseks ja sellele järgnevad (kui kõik hästi läheb) marsid Marsi pinnale.
Kuigi kavandatud meeskonnaülesanne Marsile on veel ees, on arhitektuur järk-järgult kujunemas. Kosmoselaevade arendamine, mis viivad missioonikomponendid ja meeskonna tsislunariruumi - SLS ja Orion - ja kosmoses elavate elupaikade arendamine, mis neid majutavad, jõuame lähemale päevale, mil astronaudid lõpuks Punasele Planeedile jalga panid!
