Juba 2007. aastal, kui Kuule naasmise tähtkuju programm oli endiselt NASA rekordprogramm, asus Lockheed Martini grupp uurima, kuidas nad võiksid kasutada Orioni kuukapslit inimeste saatmiseks asteroidile missioonile. Algselt oli see plaan - Plymouth Rock - lihtsalt uurimus, mille eesmärk oli uurida, kuidas asteroidimissioon Orioniga võiks olla täienduseks Constellationi kuumissiooniplaanide lähtejoonele.
Nüüd on sellest saanud palju muud.
Tänu John O’Connorile NASATech.net-ist saame näidata teile mõningaid vaateid Orion MPCV-st Lockheed Martini rajatistest Boulderis, Colorados. Kui klõpsate piltidel, suunatakse teid NASATechi veebisaidile ja kuvatakse äärmiselt suured piltide versioonid, kus saate ringi liikuda ja näha MPCV ja hoone uskumatuid üksikasju.
Pärast tähtkuju tühistamist 2010. aasta veebruaris kavandas president Obama kaks kuud hiljem astronautide saatmist lähedalasuvasse asteroidi 2025. aastaks ja Marsile minekut 2030. aastate keskpaigaks.
NASA kinnitas 2011. aasta mais, et nende missioonide keskmes on Orion - nüüd nimetatakse seda Orioni mitmeotstarbeliseks meeskonna sõidukiks. Tagasilükatud Orioni kuusõiduk läheb nüüd asteroidile, täpselt nagu Josh Hopkins ja tema meeskond Lockheed Martinist nägid ette oma Plymouth Rocki uuringus.
Hopkins on inimuurijate edasijõudnute missioonide peauurija, inseneride meeskond, kes töötab välja plaane ja kontseptsioone mitmesuguste tulevaste inimuuringute missioonide jaoks.
"Tavaliselt, kui võtate kosmoselaeva või riistvara, mis on mõeldud ühe töö jaoks, ja proovite välja mõelda, kuidas seda erinevaks tööks kasutada, siis leiate, et seal on kõik need üksikasjad, mis ei tööta päris õigesti, ”Rääkis Hopkins kosmoseajakirjale. "Kuid me olime meeldivalt üllatunud, et kui me selle Orioni kuuversiooni võtsime kasutusele ja asteroidimissioonile rakendasime, on see tõesti paindlik ja võimekas sõiduk ning paljud kuudikuule esitatavad nõuded vastavad üsna hästi asteroidimissioonile."
Plymouth Rocki disain kutsus üles kasutama kahte spetsiaalselt modifitseeritud Orioni kosmoselaeva, mis on dokitud nina-nina suunas, et tagada kahele asteroidile suunduvale astronaudile piisavalt elamispinda, tõukejõudu ja elutoetust. Kuid NASA on öelnud, et MPCV-d kasutatakse peamiselt stardiks ja sisenemiseks, samas kui suurem elumoodul dokitakse MPCV-le, et võimaldada neljamehelisel meeskonnal reisida sügavasse kosmosesse.
Shuttle-astronaut Tom Jones avaldas Plymouth Rocki kontseptsioonile muljet, kuid teab, et asteroidi reisimiseks on vaja suuremat kaaslast. "Plymouth Rock on minimalistlik lähenemisviis asteroidimissioonile," sõnas ta. "See on üks viis koondamise probleemi lühiajaliseks lahendamiseks."
Kuid isegi kosmoses asuva elupaiga arendamine võiks juba olemasolevate asjade ümberpakkimise küsimus olla. „Habimoodul võiks tuleneda otse sellest, mida oleme teinud kosmosejaama jaoks, või võib see olla kommertspuhutav nagu Bigelow, nii et seda võib kaubandusjaam või hotell järgmise 10 aasta jooksul proovida, nii et see demonstreeritavat tehnoloogiat, ”sõnas Jones.
"Põhimõtteliselt on kompromiss suurema kosmose elupaiga mooduli ja kahe Orioni lähenemisviisi vahel selline, et eraldi elupaiga omamisel on teil rohkem elamispinda, rohkem ruumi ja on potentsiaal, et kosmoseradade läbiviimine oleks parem," ütles Hopkins. "Kuid siis peate selle süsteemi väljaarendamise kulud investeerima."
Hopkins lisas, et kui tema ja ta meeskond kavandasid Plymouth Rocki missiooni algselt, üritasid nad välja mõelda, kuidas võimalikult vähe asteroidimissiooni teha. Kahe Orioni kasutamine oli odavam kui asteroidi missioonile spetsiifilise mooduli väljatöötamine.
"Plymouth Rocki jaoks olime öelnud, et põhimõtteliselt tuleb kosmoselaevades suurendada toidu, vee, hapniku ja selle kogust, ning osa sellest saavutatakse kahe kosmoselaeva olemasolul," ütles Hopkins.
NASA ei ole praeguseks veel muutnud paljusid MPCV-le esitatavaid nõudeid võrreldes sellega, mis nad olid varem Kuu-sõiduki suhtes, ning missiooni kavandamisel võib see muutuda. Kuid siiani näib, et Kuu disain töötab ja Hopkinsi sõnul on Orionil juba mitmeid disainifunktsioone, mis muudavad selle süvakosmose sõidukina väga võimeliseks.
Kuuülesannete jaoks oli Orion mõeldud põhimõtteliselt 21 päevaks koos meeskonnaga pardal, kes suunduks Maalt Kuule ja tagasi ning kellel oleks umbes kuuekuuline loitrite periood, kui meeskond oleks Kuu pinnal. See stsenaarium toimiks asteroidi missiooni jaoks, kuna meeskonnaga lend asteroidini oleks olenevalt sihtkohast tõenäoliselt umbes kuuekuuline edasi-tagasi reis.
"Nii et töökindlus, salongi atmosfääri lekkekiirus ja kaitse kiirguse ning mikrometeoriitide eest on Orion juba mõeldud riistvara jaoks 6-7kuulisteks lähetusteks," selgitas Hopkins. "See pole lihtsalt mõeldud selleks, et inimestel oleks nii pikk periood."
Orionil on pigem päikesemassiivid kui Apollo-tüüpi kütuseelemendid, mis võimaldavad pikemaid missioone. Veel üks suur müügiargument on see, et MPCV on kavandatud tõusmise ja sisenemise ajal 10 korda ohutumaks kui tema eelkäija kosmosesüstik.
"Uuesti sisenemiskiirus on asteroidimissiooni jaoks pisut kiirem kui kuuemissioon," sõnas Hopkins, "kuid praegune termilise kaitse süsteem peaks meil olema võimeline sellega hakkama saama."
MPCV sees on 9 kuupmeetrit elamiskõlblikku mahtu. "See ei ole konstruktsiooni kogu survestatud maht, vaid kõik arvutite, istmete ja tarvikute järel järelejäänud ruum võetakse arvesse," ütles Hopkins. "See on umbes kaks korda suurem kui kaasaegne kaubik, näiteks Toyota Sienna."
Üks suur väljakutse on välja mõelda, kuidas kasutada igat nippi ja vänget suure hulga tarvikute pakkimiseks väikesesse ruumi, kuna Orion võiks olla omamoodi ladu. "Me arvame, et see on võimalik," sõnas Hopkins. "Oleme teinud algsed arvutused, et suudame mõistliku koguse pakkida, kuid see sobiks üsna tihedalt ja peame mõtlema ka lisavõimalustele, mis tuleb kaasata, nii et see töö jätkuks."
Logistiliselt võiks Orion MPCV toetada isegi EVA tegemist kapsli luugist.
"Meil on luuk, mis on piisavalt suur, et kosmoseülikonnas astronaut pääseb välja," sõnas Hopkins, "ja kosmoselaeva sisemised süsteemid on loodud salongis rõhu all hoidmiseks. Me ei looda soojuse elektroonikast eemale viimiseks õhuringlusele - neil on oma külmplaadid, et see soojust ära viia. Nupud on ette nähtud kasutamiseks mitte ainult paljaste kätega, vaid ka kosmosekindaga kinnastel. Paljud neist funktsioonidest olid just välja töötatud asteroidimissioonil, kuna need olid mõeldud sarnasteks missiooninõueteks. ”
Hopkins teab Orioni nõudeid ja võimalusi, samuti kosmoses elavat elupaika aja jooksul tõenäoliselt sõltuvalt sihtkohast ja ajajoonest. „Kui plaan on minna suhteliselt varsti Marsi või kaugete asteroidide kuude juurde, näiteks 2020. aastate lõpus või 2030. aastate alguses, võiksite minna edasi ehitama suhteliselt suure, kosmose elupaigas võimelise, kuna vajate seda kindlasti neile, kaugemad missioonid. Kuid kui idee läheks suhteliselt varsti kõige lihtsamate asteroidide juurde, et sinna jõuda ja teha, siis võiksite jääda väiksema lihtsama elupaiga mooduli juurde või ehk isegi kaksik Orioni lähenemisviisi juurde. ”
Kui MPCV naaseb missioonilt asteroidile, maandub see tõenäoliselt Vaikses ookeanis. NASA on NASA Langley uurimiskeskuses alustanud mõne sõidukiga vee maandumise sertifitseerimiseks. Insenerid on 22 000 naela MPCV maketi basseini lasknud. Testitav element on oma suuruse ja kuju poolest sarnane MPCV-ga, kuid on jäigem, nii et see talub mitu tilka. Igal katsel on erinev languse kiirus, et näidata MPCV võimalikke sisenemistingimusi vee maandumisel.
Niisiis, kui need testid toimuvad ja kuigi Hopkins ja tema meeskond Lockheed Martinist töötavad Orion MPCV-ga ja katsetavad seda, proovib NASA ikkagi otsustada raskete tõstetega stardisüsteemi üle, mis suudab viia inimesed madalamal Maa orbiidil kaugemale ja nad pole veel nimetanud kedagi, kes viib inimmissiooni kavandamise asteroidini. NASA veebisaidil pole isegi ametlikku teavet inimese asteroidimissiooni kohta; see mainib inimeste järgmise peatusena vaid “kaugemat Maa orbiiti”.
"Me räägime millestki, mis juhtub aastal 2025, nii et me ei ole veel kosmoselaeva kasuks otsustanud," ütles Michael Braukus NASA uurimissüsteemide missiooni direktoraadist telefonikõne kaudu. „Plaanime asteroidimissiooni toimumist; lihtsalt see, et me pole määranud isikut, kes vastutaks ise asteroidimissiooni eest. Orion MPCV on valmimisjärgus ja ootame kosmose stardisüsteemi otsust, milleks on rakett, mis selle sügavasse kosmosesse viib, ja me liigume edasi, kuid pole veel punkti jõudnud. kus me oleme kellegi tegelikult määranud missiooni arendama. ”
Niisiis, see näib olevat NASA praegune suurim takistus inimese asteroidimissioonile: kosmose käivitamise süsteemi kasuks otsustamine.
Eelmine artikkel selles sarjas: Inimeste missioon asteroidile: Miks peaks NASA minema?
Võite jälgida ajakirja Space Magazine vanemtoimetajat Nancy Atkinsonit Twitteris: @Nancy_A. Jälgige kosmoseajakirja värskeimate kosmose- ja astronoomiauudiste kohta Twitteris @universetoday ja Facebookis.
