I 2010 kunngjorde NASA sitt engasjement for å montere et besetningsoppdrag til Mars innen det tredje tiåret av det 21. århundre. Mot dette har de jobbet hardt for å lage de nødvendige teknologiene - som Space Launch System (SLS) rakett og Orion romfartøy. Samtidig har de inngått et samarbeid med privat sektor for å utvikle de nødvendige komponentene og kompetansen som trengs for å få mannskaper utenfor Jorden og Månen.
For dette formål tildelte NASA nylig en fase II-kontrakt til Lockheed Martin for å lage en ny romhabitat som vil bygge videre på leksjonene fra den internasjonale romstasjonen (ISS). Dette habitatet, som er kjent som Deep Space Gateway, vil fungere som en romport i månebanen som vil lette leting i nærheten av Månen og hjelpe til oppdrag med lengre varighet som tar oss langt fra Jorden.
Kontrakten ble tildelt som en del av Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP) -programmet, som NASA lanserte i 2014. I april 2016 valgte NASA seks amerikanske selskaper til å delta i den andre NextSTEP Broad Agency Announcement (NextSTEP-2) begynn å bygge prototyper og konsepter i full størrelse på bakken i dette dype rom.
Ved siden av så velkjente selskaper som Bigelow Aerospace, Orbital ATK og Sierra Nevada, ble Lockheed Martin tiltalt for å undersøke habitatdesign som ville styrke oppdrag i verdensrommet nær Månen, og også tjene som et bevis for oppdrag til Mars. Inneboende i dette er etableringen av noe som effektivt kan integreres med SLS og Orion-kapsel.
I samsvar med NASAs spesifikasjoner om hva som utgjør et effektivt leveområde, må utformingen av Deep Space Gateway omfatte en trykkbemanningsmodul, dokkingskapasitet, miljøkontroll og livsstøttesystemer (ECLSS), logistikkstyring, strålingsreduserende og overvåking, brannsikkerhetsteknologier , og mannskapets helseevner.
Designspesifikasjonene for Deep Space Gateway inkluderer også en kraftbuss, en liten naturtype for å forlenge besetningstiden og logistikkmoduler som vil være ment for vitenskapelig forskning. Fremdriftssystemet på inngangsporten vil stole på elektrisk fremdrift med høy effekt for å opprettholde bane, og for å overføre stasjonen til forskjellige baner i nærheten av Månen når det er nødvendig.
Med en fase II-kontrakt nå i hånden, vil Lockheed Martin foredle designkonseptet de utviklet for fase I. Dette vil omfatte å bygge en fullskala prototype ved Space Station Processing Facility på NASAs Kennedy Space Center i Cape Canaveral, Florida, som samt opprettelsen av et neste generasjons Deep Space Avionics Integration Lab nær Johnson Space Center i Houston.
Som Bill Pratt, Lockheed Martins NextSTEP-programleder, sa i en fersk pressemelding:
- Det er lett å ta ting for gitt når du bor hjemme, men de nylig valgte astronautene vil møte unike utfordringer. Noe så enkelt som å ringe familien er helt annerledes når du er utenfor en lav jordbane. Mens vi bygger dette habitatet, må vi operere i et annet tankesett som er mer beslektet med lange turer til Mars for å sikre at vi holder dem trygge, sunne og produktive. "
Prototypen i full skala vil i hovedsak være en renovert Donatello Multi-Purpose Logistics Module (MPLM), som var en av tre store moduler som ble fløyet i nyttelastbrettet i romfergen og brukt til å overføre last til ISS. Teamet vil også stole på “prototyping av blandet virkelighet”, en prosess der virtuell og utvidet virkelighet brukes til å løse tekniske problemer i den tidlige designfasen.
"Vi er glade for å jobbe med NASA for å gjenbruke et historisk stykke av flyvare-maskinvare, opprinnelig designet for letebanen til jordbane, for å spille en rolle i menneskehetens dytt inn i det dype rom," sa Pratt. "Å benytte seg av eksisterende evner vil være en ledende filosofi for Lockheed Martin for å minimere utviklingstiden og oppfylle NASAs overkommelige mål."
Deep Space Gateway vil også stole på Orion-mannskapets avanserte evner mens mannskaper er tilkoblet habitatet. I utgangspunktet vil dette bestå av at mannskapet bruker Orion som kommandodekk til en mer permanent kommandomodul kan bygges og integreres i naturtypen. Denne prosessen vil gi mulighet for en trinnvis oppbygging av naturtypen og mulighetene for utforskning av dype rom hos mannskapene.
Som Pratt antydet, vil habitatet, når det ikke er skrudd, stole på systemer som Lockheed Martin har innlemmet i deres Juno og Maven romfartøy i fortiden:
Fordi Deep Space Gateway ville være ubebodd i flere måneder av gangen, må den være robust, pålitelig og ha robotfunksjonene for å operere autonomt. I hovedsak er det et robot romskip som er godt egnet for mennesker når Orion er til stede. Lockheed Martins erfaring med å bygge autonome planetariske romfartøyer spiller en stor rolle i å gjøre det mulig. "
Fase II-arbeidet vil foregå i løpet av de neste 18 månedene, og resultatene (levert av NASA) forventes å forbedre vår forståelse av hva som er nødvendig for å gjøre det mulig å leve i det dype rom på lang sikt. Som nevnt vil Lockheed Martin også bruke denne tiden til å bygge sitt Deep Space Avionics Integration Laboratory, som vil fungere som en astronaut-opplæringsmodul og hjelpe til med kommando og kontroll mellom Gateway og Orion-kapsel.
Utover utviklingen av Deep Space Gateway, er NASA også forpliktet til å opprette en Deep Space Transport - som begge er avgjørende for NASAs foreslåtte "Journey to Mars". Mens Gateway er en del av den første fasen av denne planen - "Earth Reliant" -fasen, som involverer leting nær månen ved bruk av nåværende teknologier, vil den andre fasen være fokusert på å utvikle kapasiteter med lang varighet utover Månen.
For dette formålet søker NASA å lage et gjenbrukbart kjøretøy som er spesielt designet for besetningsoppdrag til Mars og dypere inn i solsystemet. Deep Space Transport ville stole på en kombinasjon av Solar Electric Propulsion (SEP) og kjemisk fremdrift for å frakte mannskaper til og fra Gateway - som også ville fungere som en service- og tankstasjon for romskipet.
Denne andre fasen ("Proving Ground" -fasen) forventes å kulminere på slutten av 2020-tallet, da et ett-årig mannskapsmisjon vil finne sted. Dette oppdraget vil bestå av et mannskap som blir fløyet til Deep Space Gateway og tilbake til Jorden med det formål å validere systemets beredskap og dets evne til å utføre oppdrag med lang varighet uavhengig av Jorden.
Dette vil åpne døren til fase tre av den foreslåtte reisen, den såkalte "Earth Indepedent" -fasen. På dette tidspunktet vil beboelsesmodulen og alle andre nødvendige oppdragskomponenter (som et Mars Cargo Vehicle) bli overført til en bane rundt Mars. Dette forventes å skje i begynnelsen av 2030-årene, og vil bli fulgt (hvis alt går bra) av oppdrag til Marsoverflaten.
Mens det foreslåtte besetningsoppdraget til Mars fremdeles er en vei, tar arkitekturen gradvis form. Mellom utviklingen av romfartøy som vil få oppdragskomponentene og mannskapet til cislunar-rommet - SLS og Orion - og utviklingen av romhabitater som vil huse dem, kommer vi nærmere dagen da astronauter endelig satte foten ned på Røde Planeten!
