Kunstnerens inntrykk av enmanns romfartøyet av Genesis Engineering Solutions.
(Bilde: © Genesis Engineering Solutions)
Å ta på en romdrakt er en av de farligste aktivitetene for astronauter. Under romvandringer er det liten beskyttelse mot mikrometeoroider, som kan punktere beskyttelsesdraktene. Noen ganger får draktene selv svikt som kan true astronautens liv.
For å unngå denne farlige situasjonen, hva om astronauter kunne gjøre aktiviteter som normalt krever en romvandring med et manøvrerbart enmanns romfartøy i stedet? Det er visjonen som det Maryland-baserte selskapet Genesis Engineering Solutions antyder at kan fungere for fremtidige oppdrag, inkludert oppdrag til NASAs foreslåtte Deep Space Gateway nær månen.
I selskapets foreslåtte romfartøydesign, ville kjøretøyet være festet til den større stasjonen eller boarealet, og alt en astronaut trenger å gjøre er å være skinnende gjennom bunnen av romfartøyet for å komme inn i det. Den ville være utstyrt med lite robotarmer for reparasjoner, og mye drivstoff for å zoome til enda fjerne områder av romstasjonen.
Genesis fullførte nylig "fit testing" av sin romfartsdesign ved U.S. Space & Rocket Center i Huntsville, Alabama. Testen innebar å plassere et bur som er modellert som romfartøyet i et stort basseng (for å imitere mikrogravitasjonsmiljøet), og å ha frivillige dykking i en rekke størrelser, prøve å passe inn i det spotte romfartøyet, stå på fotstøttene og håndtere joysticks som kontrollerer robotarmene, alt mens du ser gjennom en åpning der romfartsvinduet ville være.
Selskapet fokuserer nå på mer "lang ledelse" -artikler, sa prosjektleder Brand Griffin i et intervju med Space.com. Ingeniører utformer skapet under trykk, med sikte på å bygge og teste den. De planlegger også bakketester av fremdriftssystemet. Hvis selskapet hadde alle pengene i verden, sa Griffin, kunne de ha en fungerende prototype som utførte en testflyging om tre år. Men realistisk avhenger tidslinjen deres av hvem som er interessert i teknologien.
"Det er mennesker i NASA som elsker denne tingen, og andre som ikke gjør det - vi er klar over det," sa han. "Mange ganger kommer forstyrrende endringer som dette [romfartøyet] med litt motvind."
Men Griffin - som pleide å jobbe som senioringeniør som støttet Advanced Concepts Office ved NASA Marshall Space Flight Center i Huntsville - fortsetter samtalene med NASA. Og Genesis jobber med enmanns romfartøysprosjektet med Sierra Nevada Corp., skaperne av det robotiske Dream Chaser-lasterommet som selskapet forbereder seg til å sende til den internasjonale romstasjonen.
Han påpekte også at i løpet av flere tiår har NASA selv utviklet konsepter for andre typer kjøretøy som enmanns romfartøy. Og han sa at Genesis benytter seg av NASA-forskningen i utformingen av en-manns romfartøyet. For eksempel viste studier på Skylab-romstasjonen på 1970-tallet at astronauter har en tendens til å innta en avslappet, nesten fosterlignende stilling når de flyter naturlig i mikrogravitet. Enkeltpersons romfartøysdesign bruker denne flytende posisjonen for å gjøre passformen komfortabel for fremtidige astronauter.
Tiår med utvikling
Tilhengere av "Star Trek" husker kanskje omstartfilmen fra 2009 "Star Trek." Spock Prime (Leonard Nimoy) piloterer et søtt lite romfartøy som heter Jellyfish når han trekkes inn i et ormhull som fører til en alternativ tidslinje. Senere piloter den yngre Spock fra den alternative tidslinjen (Zachary Quinto) dette skipet på en kollisjonskurs med et fremmed skip.
Dette science-fiction-konseptet til et enkeltpersons romfartøy stammer imidlertid tilbake minst så langt som på 1950-tallet, sa Griffin under en presentasjon på seminaret om arbeidsgruppen Future In-Space Operations (FISO) den 18. januar. Wernher von Braun - som er mest kjent for å utvikle Saturn V-raketten som fikk astronauter til månen - så for seg også et "flaske-romfartøy" som kunne føre enkelt astronauter ut i verdensrommet.
Andre konsepter inkluderer Remora (Bell Labs) på 1960-tallet, speideren (University of Maryland) på 2000-tallet, og til og med noe som heter FlexCraft Cherry Picker (fra NASA), som Mitchell undersøkte mens han var på Marshall.
Den kanskje mest kjente arvteknologien er Manned Maneuvering Unit, en slags "jet-ryggsekk" som noen få astronauter fikk prøve seg på 1980-tallet. (Bruce McCandless, som døde i forrige måned, er kjent for sitt ikoniske bilde i MMU, bakgrunnen av jorden.)
MMU lot astronauter våge seg langt fra romfergen; den ble til og med brukt til satellittreparasjoner. Men etter at Challenger-skysseksplosjonen drepte syv astronauter i 1986, bestemte NASA at MMU var unødvendig og avsluttet programmet, ifølge Smithsonian Magazine. Selv om programmet er dødt, eksisterer ekspertisen fremdeles: MMU-astronauten Robert Stewart er blant rådgiverne som hjelper Griffin med utvikling av enmanns romfartøyet.
Genesis har gjort sin egen utvikling i omtrent to år, sa Griffin; tilbake i 2016, ledsaget kompanjong for å integrere studentdesign i romfartøyet. Griffin anslår at mellom selskapets investeringer, råd fra studenter og mentorer, og bidrag i form av natur fra enheter som U.S. Space & Rocket Center, har utviklingen av romskipet tatt titalls millioner dollar så langt.
Forbereder på plass
Griffin peker på mange fordeler med en-manns romfartøy i forhold til en tradisjonell romfartsdrakt. Romfartøyet vil passe til flere kroppstyper enn en romdrakt. Astronauter kan utføre reparasjoner uten å skade hendene, noe som er et vanlig problem for arbeidere i romdrakter, la han til.
Det er også områder på den internasjonale romstasjonen som vil trenge service da stasjonen eldes som det er vanskelig for astronauter å nå, sa Griffin. Det er enten fordi det ikke er noen fot- og håndtak for astronautene, eller fordi Canadarm, som kan frakte astronauter, bare kan nå så langt. (Bare spør NASA-astronauten Scott Parazynski, som gjorde en vanskelig ISS-solcellepanelreparasjon på toppen av Canadarm2 robotarmen tilbake i 2007.)
Romfartøyet vil også være fleksibelt når det gjelder destinasjon. Hvis astronauter ønsker å dra til månen, kan håndverket arbeide nær overflaten og unngå det etsende månestøvet som kan ødelegge romdrakter over tid, sa Griffin. Eller det kan flyte av en liten asteroide eller måne som Mars 'Phobos, som er for liten til at mennesker trygt kan gå på på grunn av redusert tyngdekraft.
"Vi plukker og velger teknologien vår med tanke på utvikling," sa han. "Vi vil gjerne fly en demonstrant - en nedstrippet versjon - og komme opp dit [til verdensrommet] ganske snart, og legge til evner etter behov."
