Orbital ATK har avduket et praktisk nytt forslag om å bygge en nærmest sikt menneskestyrt utpost i månebane som kan lanseres innen 2020 og være i drift i tide for en måneforbindelse med NASAs Orion mannskapsmodul under sin jomfruoppdrag, da amerikanske astronauter endelig vende tilbake til Månens nærhet i 2021 - og dermed fremme USAs neste gigantsprang i menneskelig utforskning av det dype rommet.
Det intrepide tilbudet fra Orbital kunne gjennomføres ganske raskt fordi det benytter en utviklet versjon av selskapets allerede velprøvde kommersielle Cygnus-romstasjonsforsyningsfrakt som "byggesteinen ... i cislunar-rom," sa Frank DeMauro, Orbital ATK-visepresident for Human Spaceflight Systems, i et eksklusivt intervju med Space Magazine. Se et kunstnerkonsept i hovedbildet.
"Cygnus-romfartøyet er byggesteinen for å bli et kjøretøy for leting utover bane på lav jord," sa Frank DeMauro, Orbital ATK, til Space Magazine.
"Vi handler om å støtte NASAs Mission to Mars. Vi føler at det å få erfaring i cislunarrom er avgjørende for oppbyggingen av mulighetene til å dra til Mars. ”
NASAs brede byråmål er å sende astronauter på en 'Journey to Mars' i 2030-årene - og ekspedisjoner til cislunar-rom på 2020-tallet fungerer som den viktige 'bevisende grunn' for å fullt ut utvikle, teste ut og validere robustheten til viktige teknologier som astronautene vil avhenge av senere Red Planet-oppdrag som varer i 2 til 3 år.
Orbital ATKs forslag om månens orbit utpost ble kunngjort under en offisiell høring av det amerikanske underkomiteen for verdensrommet på verdensrommet onsdag 18. mai av tidligere NASA Astronaut og Orbital ATK-president i Space Systems Group, Frank Culbertson.
"Et habitat med månebane vil utvide Amerikas ledelse i verdensrommet til cislunar-domenet," sa Orbital ATK-president i Space Systems Group, Frank Culbertson.
"Et robust program for å bygge, lansere og betjene denne første utposten ville bli bygget på NASAs og våre internasjonale partners erfaringer fra langvarig menneskelig romflukt på den internasjonale romstasjonen og ville benytte seg av byråets nye Space Launch System (SLS) ) og Orion deep-space transportsystem. ”
Tanken er å sette sammen en opprinnelig besetningstendet habitat med trykkarbeid og levende volum for astronautene basert på et Cygnus-avledet kjøretøy, og få det forhåndsposisjonert og fungerer i månebanen i 2020.
Som planlagt av Orbital ATK, ville habitatet bli besøkt under NASAs første bemannede oppdrag med SLS og Orion til månen kjent som Exploration Mission-2 (EM-2).
Den tre ukers lange EM-2-månetestflukten kan starte allerede i august 2021 - hvis tilstrekkelig finansiering er tilgjengelig.
Målene med EM-2 og følgende oppdrag kan utvides betydelig ved dokking med en månepost. Og Orion-oppdragets varigheter kan utvides til 60 dager.
NASA håper å oppnå en lanseringskadens for Orion / SLS på kanskje en gang per år.
Derfor må autonomi og besetning ha en tendens til å bygges inn i månemiljøet helt fra starten - siden besetningsbesøk bare vil utgjøre en brøkdel av tiden, men muliggjøre enormt utvidet evne til vitenskap og utforsking.
Den opprinnelige månemiljøet som er planlagt av Orbital ATK vil bestå av to oppgraderte Cygnus-trykkvogner - foreløpig kalt "Exploration Augmentation Modules (EAM)". De vil være knyttet til en dokkemodul med flere porter som er veldig lik konsept og design til dokkingnodene som allerede flyr i bane som integrerte komponenter i ISS.
Lunar Cygnus-kjøretøyene vil bli oppgradert fra de forbedrede lasteskipene som for tiden blir produsert og lansert til ISS.
"Det er flere muligheter som vi kan legge inn i Cygnus-modulen. Vi kan gjøre dem lengre og større, slik at de kan føre mer logistikk og bære mer vitenskap, utdyper DeMauro.
En rekke supplerende delsystemer må også forbedres.
”Vi så på hvilke systemer vi måtte endre for å gjøre det til en langvarig beboelsesmodul. Siden vi ikke ville bli forankret til ISS, trenger vi våre egne miljøkontroll- og livsstøttesystemer (ECLSS) ute på månebanen for å støtte mannskapet. ”
"Servicemodulen må også forbedres på grunn av miljøet med mye stråling og lengre tid."
”Vi må også se på delsystemet termisk beskyttelse, delsystem for strålevern og kraftsubsystemer for å støtte kjøretøyet i mange år i motsetning til den korte tiden som er brukt på ISS. Mer kraft er også nødvendig for å støtte mer vitenskap. Vi trenger også et fremdriftssystem for å komme til Månen og vedlikeholde kjøretøyet. ”
"Alt dette arbeidet blir sett på nå - for å finne ut hva vi trenger å endre og oppgradere og hvordan vi vil gjøre alt det arbeidet," sa DaMauro til meg.
Habitatkomponentene ville bli skutt opp til månen på et kommersielt oppskytingsbil.
Høyt på listen over kandidatoppskyttere ville være United Launch Alliance Atlas V-raketten som nylig allerede har levert to Cygnus-lasteskip til ISS i desember 2015 og mars 2016.
Andre potensielle boosters inkluderer ULA Delta IV og til og med ESAs Ariane V som en måte å potensielt inkludere internasjonal deltakelse.
Habitatkomponentene kan produseres og lanseres omtrent tre år etter å ha fått en ‘Go Ahead’ kontrakt fra NASA.
Orbital ATK har allerede en etablert produksjonslinje som strømmer for å produsere en jevn strøm av Cygnus-godstransporter for å oppfylle sin kommersielle NASA-kontrakt med NASA for ISS - akkumulere effektivitet og effektivisering av kunnskap og kostnadsreduksjon.
"Siden mange aspekter av operasjoner i dype rom er ennå ikke testet, må tillit utvikles gjennom gjentatte flyreiser til, og relativt langvarige oppdrag i, cislunar-rom," sier Culbertson.
"Orbital ATK fortsetter å betjene vårt Cygnus-lastelogistikkbil som et flaggskipprodukt, så vi er klare til raskt og rimelig å implementere et første Cygnus-avledet habitat i cislunar-rom innen tre år etter en fremtid."
Over tid kunne utposten utvides med ytterligere habitat- og forskningsmoduler levert av Orion / SLS, kommersielle eller internasjonale raketter. Kanskje til og med Bigelow-utvidbare kommersielle moduler kan legges til senere.
Cygnus er egnet for omfattende vitenskapelige eksperimenter og utstyr. Det kan også skytes ut kuber - som den nåværende Cygnus som ligger plassert ved ISS, er utstyrt med en cubesat-deployer.
Potensielle månelandere utviklet av internasjonale partnere kunne legge til kai ved cislunar-habitatene som åpner dokkinghavner mellom overflatevitenskapelige fora.
"Vi driver med vitenskap nå på Cygnus, og vi forventer å ta med vitenskapelige eksperimenter på det nye Cygnus-kjøretøyet. Kjøretøyet er veldig attraktivt for vitenskapelige eksperimenter, ”forklarte DeMauro.
"Det er virkelig ingen grenser for hva utposten kan bli."
"Det vi la ut er veldig spennende," bemerket DeMauro.
”Som selskap gleder vi oss til å jobbe på denne arenaen. Våre foreslåtte planer er i tråd med hvor NASA vil reise. Og vi tror vi er det rette selskapet til å spille en stor rolle i det! ”
Ved å inkorporere kommersielle selskaper og utnytte de betydelige lærdommer om teknologiutvikling som læres av Cygnus, bør NASA realisere betydelige kostnadsbesparelser i implementeringen av sin menneskelige letestrategi. Selv om Orbital ATK ikke røper et kostnadsoverslag for månens naturtype på dette tidspunktet, bør kostnadsbesparelsen fra en kommersiell partner være betydelig. Og den 3-årige tidsrammen for lansering er veldig attraktiv.
Orion er designet for å sende astronauter dypere ut i verdensrommet enn noen gang før, inkludert oppdrag til Månen, asteroider og den røde planeten. Cygnus-avledede moduler og / eller andre forsterkende maskinvarekomponenter vil være påkrevd for å utføre eventuelle menneskelige rundturer til marsoverflaten.
NASA bygger nå den neste Orion-kapsel på Kennedy Space Center. Den vil skyte upilert på toppen av den første SLS-raketten på slutten av 2018 på EM-1-oppdraget.
Hold deg oppdatert her om Ken fortsetter om jord- og planetenes vitenskap og menneskelig romfartsnyheter.
