Alates Apollo-ajastu lõpust on NASA, Roscosmos ja teiste kosmoseagentuuride üheks peamiseks eesmärgiks olnud selliste tehnoloogiate väljatöötamine, mis võimaldavad inimese pikaajalist viibimist kosmoses. Need tehnoloogiad aitavad ka siis, kui on aeg korraldada uuendatud missioonid Kuule, Marsile ja muudesse Päikesesüsteemi kohtadesse. Viimase paarikümne aasta jooksul on need jõupingutused andnud tulemuseks Miri ja rahvusvahelise kosmosejaama (ISS).
Lähiaastatel viivad need jõupingutused ka Lunar Orbital Platform-Gateway ja äriliste kosmosejaamade juurde - näiteks Bigelow B330. Ja kui eraviisilised kosmose- ja kosmoseettevõtted, näiteks Gateway Foundation, saavad oma tee, on meil ka Maa ümber orbiidil kosmoseport. Ettevõtte postitas hiljuti video, mis näitab täpselt seda, kuidas see pöörleva rattaga kosmosejaam välja näeb ja kuidas SpaceXi-sugused ettevõtted saaksid aidata seda üles ehitada.
Ettevõtte idee on tuntud kui Gateway, pöörlev kosmosejaam, mis põhineb Saksa raketiteadlase ja kosmosearhitekti Werner von Brauni kavandatud kavanditel. Neid kujundusi tutvustati üleriigilise ajakirja artiklite sarjas Collieri 1950ndatel pealkirjaga “Inimene vallutab kosmose varsti!” Sel põhjusel on ettevõte nimetanud nende kavandatava kujunduse Von Brauni jaamaks.
See kontseptsioon on tegelikult üsna austatud. Von Brauni enda varasematele ettepanekutele tuginev kavand, millest varaseima tegi vene teadlane Konstantin Tsiolkovsky 1903. aastal, oli Stanley Kubricku kontseptsioon ilusti illustreeritud. 2001: Kosmose odüsseia, mille autoriteks oli kuulus teadlane ja futurist Arthur C. Clarke (ja põhineb novellil oma pealkirjaga “The Sentinel”).
Kõigil juhtudel hõlmab üldkontseptsioon pöörlevat rattajaama Maa orbiidil, mis võimaldaks inimese kohalolekut kosmoses, pakkudes samal ajal elanikele kunstlikku gravitatsiooni. See on oluline aspekt kavandatud kosmoselendude kohta, mis viivad astronaudid kohtadesse sügavas kosmoses, näiteks Marsil ja kaugemale Päikesesüsteemi (ja võib-olla ka kaugemale).
Arvestades pikaajalist kokkupuudet mikrogravitatsiooniga, mida on NASA hiljutises kaksikute uuringus põhjalikult dokumenteeritud, on missioonide kavandajad otsinud võimalusi nende leevendamiseks. Uuring koosnes kümnest eraldi uuringust mikrogravitatsiooni pikaajalise mõju kohta inimestele, kasutades katseisikutena kaks astronauti Scott Kelly ja Mark Kelly.
Pärast enam kui aasta kosmoses viibimist märkisid uurimisrühmad Scott Kelly ja tema venna vahel mitmeid olulisi muutusi. Ehkki ta koges samasugust lihasmassi ja luutihedust nagu teistel astronautidel, kes veetsid pikemat aega ISSi pardal, olid ka muud muutused, mis muutsid Maakera eluga kohanemise taas väga keeruliseks.
Kelly nägemine oli halvenenud, ta koges jäsemeid tugevalt ja tekkis ka muutusi organite funktsioonis ja geeniekspressioonis. Lisaks mikrogravitatsioonile on ka küsimusi selle kohta, kuidas inimkeha reageerib pikaajalisele kokkupuutele kuu gravitatsiooni (16,5% Maa normaalsest) ja Marsi gravitatsiooniga (~ 38%).
See on eriti oluline, arvestades praeguseid plaane rajada Kuule alaline eelpost ja korraldada meeskonnaliikmete missioone järgmise kahe aastakümne jooksul Marsile. Nagu Gateway Foundationi tegevjuht John Blincow ütles hiljuti avaldatud videos (vt allpool), on see tema ettevõtte pakutud Gateway üks eeliseid:
„Inimesed vajavad gravitatsiooni, et keha ei laguneks. Kuid kui palju on kuu gravitatsioon korras aasta, kuid mitte kahe aasta jooksul? Tahe Marsi gravitatsioon töötab inimesele pikaajaliselt, kuid mitte suurtele põllumajandusloomadele? Kas kahel päeval nädalas 30% g sisaldusega piisab ISS-i meeskondadele luumassi säilitamiseks? Kosmosejaama von Braun ehitamine aitab neid saladusi lahti hoida. ”
Lüüsi struktuur koosneb kahest kontsentrilisest sisemisest rõngast, mis on nelja kodara abil kinnitatud välimise rõnga külge. Kaks kontsentrilist rõngast moodustavad Lunari gravitatsioonipiirkonna (LGA), kus jaama pöörlemisel saadakse kuu pinnaga võrdne gravitatsioonijõud. Väline sisemine rõngas - LGA harrastusrõngas - kuhu pannakse elumoodulid, mis koosnevad väikestest tubadest külalistele.
Samal ajal pakub LGA kõrgete lagedega sisustusrõngas turistidele võimalust einestada ja mängida madala glükoosisisaldusega keskkonnas. Jaama tuumikus asuvad keskus ja laht, kus asuvad kõik liikluse ja keskkonna juhtimine, turvalisus ja Gateway transpordisidemed. Hubis on ka vaatlusalune, kus külalised saavad sissetulevaid süstikuid vaadata.
Väline rõngas, tuntud kui Marsi gravitatsiooniala (MGA), kogeb kiiremat pöörlemist, kuna see asub tuumast kaugemal. Selle tulemuseks on kunstlik gravitatsioonijõud, mis sarnaneb Marsi pinnal kogetuga. Selles piirkonnas on 4 või 5 tekki ja seal asuvad suured alalist majutust pakkuvad moodulid. Nagu Blincow selgitas:
„Von Brauni kosmosejaam on pöörlev kosmosejaam, mis on loodud erineva kunstliku raskusastme saamiseks pöörlemiskiiruse suurendamise või vähendamise teel. Jaam kavandatakse algusest peale nii, et see mahutab nii riikliku kosmoseagentuuri madala raskusastmega uuringuid kui ka kosmoseturiste, kes soovivad elada suures kosmosejaamas madala gravitatsiooni mugavuse ja kena hotelli tunde järgi. "
Veel üks oluline punkt, mida Blincow mainis rollis, mida SpaceX võiks jaama loomisel mängida. Algselt kutsus Gateway disain moodulid, mille pikkus oleks 12 m (40 jalga) ja 8,5 m (28 jalga) (umbes kaks korda suurem kui ISS-moodulid). Kuid tänu edusammudele on SpaceX hilinenud omadega Tähelaev ja Ülimalt raske, usub Gateway Foundation, et käivitada võiks suurem koormus.
“Kui meil oleks SpaceX Ülihea teine etapp, mis töötati välja just kosmose ehitamiseks, võivad meil olla moodulid, mis on 40 jalga (12 m) ja 60 jalga (18 m), ”rääkis Blincow. "See palju suurem suurus võimaldab samade käivitamiskuludega saada palju suurema siseruumi."
Rõngaste modulaarne disain on mõeldud erinevat tüüpi tegevuste ja ettevõtete jaoks. Kui mõned eraldatakse dokitöötajate majutamiseks, siis teised pühendatakse teadusuuringutele. Viimati nimetatud moodulid on suure nõudlusega, kuna jaam pakub võimaluse uurida, kuidas maapealsed organismid elavad kuu- ja Marsi raskusastmega ilma, et peaksid tegelikult sinna minema.
Teised on saadaval hotelli- ja restoranikettidesse, eraomanduses olevatesse luksusmajutusettevõtetesse ja muudesse ettevõtetesse, kes soovivad luua kosmoses kontoreid (võimaluse korral maksuseadusi ära kasutada!). Blincow rõhutab ka, et Gateway loomine ületab ühegi rahva, ning nõuab rahvusvahelisi jõupingutusi, mis ühendaksid kosmoseagentuurid, ärilise lennunduse ja kosmosehuvilised.
Selle lõpptulemuseks on rahvusvaheline jaam, erinevalt ISSist, vaid eraviisiliselt juhitav ettevõtmine, mis oleks majanduslikult isemajandav. Selle kohta, kui palju Gateway ehitamine maksma läheb, pole mingit viidet, kuid Blincow on kindel, et see on taskukohane, seda tänu jällegi SpaceX-ile ja sellele, kuidas tema pühendumus korduvkasutatavatele rakettidele vähendab üksikute kaatrite kulusid.
Viidates Muski 2017. aasta teadaandele, et BFR on täielikult taaskasutatav (mille ta tegi Austraalias Adelaides 29. rahvusvahelisel astronautikakongressil (IAC)), väidab Blincow:
„Kui me esimest korda oma kosmoseehituse kulude prognoose tegema hakkasime, lähtusime selle madalaimast hinnangulisest käivitamiskulust, mida me võisime leida - SpaceX BFR hinnaga 1000 dollarit kg. See tõi välja umbes 150 miljoni dollari suuruse käivituse. Siis tegi Elon Musk Adelaide'is ettekande, mis muutis kõik. Muutes BFRi kõik komponendid korduvkasutatavaks, võiks selle kulud jaotada paljudele lendudele, täpselt nagu lennukile.
"Elon Musk hindab Tähelaev ja Ülihea võimendus umbes 7 miljonit dollarit. Mõnede hinnangul on pärast kõigi tegurite arvessevõtmist iga käivitamine 40 miljonit dollarit. Kuid kas see on seitse või nelikümmend miljonit dollarit, on see ikkagi meie kõrvu muusika. See tähendab, et pöörlevaid kosmosejaamu, hooldusvõimalusi ja kütuseladu saab ja saab ehitada taskukohase hinnaga. ”
Ehitamisprotsess, mis sõltub suuresti kosmoserobootika edusammudest, valideeriks ka võtmesüsteeme ja tehnoloogiaid, mis võiksid ühel päeval minna massiivsete kosmoseelupaikade (nt O’Neil Cylinders) ehitamisse. Paljud peavad neid elujõuliseks alternatiiviks (või lisandiks) ettepanekutele teiste planeetide koloniseerimiseks.
Need süsteemid ulatuvad stabiliseerimisest õhu ringlussevõtuga, alates vee taastamisest kuni madala raskusastmega kanalisatsioonini ja alates toidu kosmoses hoidmisest kuni tehniliste väljakutseteni. Kõik küsimused, mis kuuluvad üldisesse rubriiki „kuidas säilitada kosmoses elanikkond?“ käsitletakse Gateway ehitamisega, väidab Bilcow.
Ehituse rahastamise osas osutab Bilcow, kuidas tema ettevõte loodab kasutada olulist partnerlust maailma kosmoseagentuuridega (NASA, Roscomos, ESA, Hiina, India jt) ning kommertslennunduse ja kosmosetööstusettevõtetega. Samuti plaanivad nad koguda raha varajase piletimüügi ja moodulite (ülirikaste jaoks) müügi, loteriide korraldamise ja meeskonnaliikmeprogrammi loomise kaudu (kõigile teistele).
Lisaks Maa ümber orbiidil oleva värava ehitamisele loodab fond luua ka atmosfääriüleste sõidukite (TAV), mis võiksid parvlaevadega inimesi kosmosejaama suunata ja sealt välja viia. Samuti loodavad nad ehitada uue orbiidil oleva Kuu orbiidi (Kuu sild), mis võimaldaks regulaarseid rännakuid Maa ja Kuu vahel (kasutades cis-lunari süstikuid) ja regulaarseid reise Kuu pinnale (cis-lunari maandurite abil).
Jällegi oleks sellise projekti maksumus astronoomiline ja suurem kui ükski rahvas või ettevõte võib tekkida. Kuid paljude ettevõtjate seas, kes soovivad kosmoseturismi teostada, rääkimata sellest, kuidas sellised kosmosejaamad võiksid hõlbustada Kuu ja isegi Marsi uurimist, võiksid partnerlussuhted olla Blincowi poolt teostatavad.
Nagu paljud teised ambitsioonikad plaanid kosmose koloniseerimiseks, LEO turule toomiseks ja inimliku kohaloleku loomiseks Päikesesüsteemi teistes kehades, peame lihtsalt ootama ja vaatama, kas Gateway Foundationil on jalad või kannatab sama saatus kui Marsil One - mis teatas hiljuti, et on pankrotis. Üks asi, mis neil on lisaks nägemisele ees, on võime numbreid krõbistada. Loodame, et nad töötavad nende kasuks!
Fondi video peamised punktid olid ka esitluse objektiks, mis toimus Caltechis 2016. aasta jaanuaris (võõrustaja Kecki kosmoseuuringute instituut). Loengu pealkirjaga „Esimese kosmosepordi rajamine madala maa orbiidile” pidasid loengu John Blincow ja Tom Spilker - pensionile jäänud kosmoselennutehnik, kes töötas aastaid NASA reaktiivmootorite laboratooriumi (JPL) juures.
Lisateavet Gateway Fondi ja nende erinevate projektide kohta leiate nende veebisaidilt siit.
