V roku 2010 NASA oznámila svoj záväzok zorganizovať misiu s posádkou na Mars do tretej dekády 21. storočia. Za týmto účelom usilovne pracovali na vytvorení potrebných technológií - napríklad raketovej kozmickej rakety (SLS) a kozmickej lode Orion. Zároveň sa spojili so súkromným sektorom s cieľom vyvinúť potrebné komponenty a odborné znalosti potrebné na to, aby posádky dostali mimo Zem a Mesiac.
Za týmto účelom NASA nedávno uzavrela kontrakt Lockheed Martin na fázu II s cieľom vytvoriť nový vesmírny biotop, ktorý bude vychádzať zo skúseností získaných z Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Známy ako Deep Space Gateway, bude tento biotop slúžiť ako vesmírny prístav na lunárnej obežnej dráhe, ktorý uľahčí prieskum v blízkosti Mesiaca a pomôže pri misiách s dlhším trvaním, ktoré nás odvezú ďaleko od Zeme.
Zákazka bola zadaná ako súčasť programu Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP), ktorý začala NASA v roku 2014. V apríli 2016 v rámci druhého oznámenia Broadstring Agency (NextSTEP-2) agentúry NASA vybrala šesť amerických spoločností začnú stavať pozemné prototypy a koncepty veľkého rozsahu pre toto hlboké vesmírne prostredie.
Spolu s takými známymi spoločnosťami, ako je Bigelow Aerospace, Orbital ATK a Sierra Nevada, bol Lockheed Martin obvinený z vyšetrovania návrhov biotopov, ktoré by zlepšili misie vo vesmíre blízko Mesiaca, a tiež slúžili ako skúšobný základ pre misie na Mars. Samozrejmosťou je vytvorenie niečoho, čo sa môže účinne integrovať do SLS a kapsuly Orion.
V súlade so špecifikáciami agentúry NASA o tom, čo predstavuje účinný biotop, musí projekt Deep Space Gateway zahŕňať modul posádky pod tlakom, dokovacie schopnosti, environmentálnu kontrolu a systémy na podporu života (ECLSS), riadenie logistiky, zmierňovanie a monitorovanie žiarenia, technológie požiarnej bezpečnosti. a zdravotné schopnosti posádky.
Konštrukčné špecifikácie pre Deep Space Gateway zahŕňajú aj napájaciu zbernicu, malé prostredie na predĺženie času posádky a logistické moduly, ktoré by boli určené na vedecký výskum. Pohonný systém na bráne by sa spoliehal na vysoko výkonný elektrický pohon, aby si udržal svoju obežnú dráhu a podľa potreby preniesol stanicu na rôzne obežné dráhy v blízkosti Mesiaca.
Po uzavretí zmluvy o fáze II bude Lockheed Martin zdokonaľovať koncepciu dizajnu, ktorú vyvinuli pre fázu I. Bude to zahŕňať výstavbu prototypu v plnom rozsahu v zariadení na spracovanie vesmírnych staníc v Kennedyho vesmírnom stredisku NASA v Cape Canaveral na Floride, as ako aj vytvorenie novej generácie laboratória integrácie kozmického priestoru Deep Space Avionics blízko Johnsonovho vesmírneho centra v Houstone.
Ako Bill Pratt, programový manažér NextSTEP spoločnosti Lockheed Martin, v nedávnom tlačovom vyhlásení uviedol:
„Keď žijete doma, je ľahké veci považovať za samozrejmé, ale nedávno vybraní astronauti budú čeliť jedinečným výzvam. Keď ste mimo nízkej obežnej dráhy Zeme, je niečo také jednoduché, ako zavolať svojej rodine. Pri budovaní tohto biotopu musíme fungovať iným spôsobom, ktorý sa viac podobá dlhým výletom na Mars, aby sme zaistili ich bezpečnosť, zdravie a produktivitu. “
Prototypom v plnom rozsahu bude v podstate renovovaný viacúčelový logistický modul Donatello (MPLM), ktorý bol jedným z troch veľkých modulov, ktoré sa preleteli v záťažovom priestore raketoplánu a použili sa na prepravu nákladu do ISS. Tím sa bude tiež spoliehať na prototypovanie „zmiešanej reality“, čo je proces, v ktorom sa virtuálna a rozšírená realita používa na riešenie technických problémov v počiatočnej fáze návrhu.
"Sme nadšení, že môžeme spolupracovať s NASA na zmene účelu historického kusu leteckého hardvéru, ktorý bol pôvodne navrhnutý na prieskum na obežnej dráhe Zeme, aby sme mohli hrať úlohu pri vtláčaní ľudstva do hlbokého vesmíru," uviedol Pratt. „Využitie existujúcich kapacít bude pre Lockheed Martina smerodajnou filozofiou pri minimalizácii času vývoja a splnenia cieľov dostupnosti NASA.“
Hlboká vesmírna brána sa bude tiež spoliehať na pokročilé schopnosti kapsuly posádky Orion, zatiaľ čo posádky sú ukotvené v biotope. V zásade to bude pozostávať z posádky používajúcej Orion ako svoju veliteľskú palubu, kým nebude možné vybudovať trvalejší veliteľský modul a začleniť ho do biotopu. Tento proces umožní postupné zvyšovanie biotopu a schopnosti posádok v oblasti hlbokého prieskumu vesmíru.
Ako uviedol Pratt, biotop bude pri nezasahovaní závisieť od systémov, ktoré do nich Lockheed Martin začlenil Juno a Maven kozmická loď v minulosti:
„Pretože brána Deep Space Gateway by bola neobývaná niekoľko mesiacov naraz, musí byť robustná, spoľahlivá a musí mať robotické schopnosti, aby mohla fungovať samostatne. V podstate je to robotická kozmická loď, ktorá je pre človeka veľmi vhodná, keď je v nej Orion. Skúsenosti spoločnosti Lockheed Martin pri budovaní autonómnej planéty kozmických lodí zohrávajú pri tom to veľkú úlohu. “
Práca fázy II sa uskutoční v priebehu nasledujúcich 18 mesiacov a očakáva sa, že výsledky (poskytnuté NASA) zlepšia naše pochopenie toho, čo je potrebné na to, aby bolo možné dlhodobo žiť v hlbokom vesmíre. Ako už bolo uvedené, Lockheed Martin použije tento čas aj na vybudovanie svojho laboratória integrácie kozmického priestoru pre vesmírnu avioniku, ktoré bude slúžiť ako výcvikový modul pre astronautov a bude pomáhať pri velení a riadení medzi bránou a kapsulou Orion.
Okrem vývoja brány Deep Space Gate sa NASA zaviazala aj k vytvoreniu Deep Space Transport - ktoré sú kľúčové pre projekt NASA navrhnutý „Cesta na Mars“. Zatiaľ čo Brána je súčasťou prvej fázy tohto plánu - fázy „Relevantná Zem“, ktorá zahŕňa prieskum v blízkosti Mesiaca pomocou súčasných technológií - druhá fáza bude zameraná na rozvoj dlhodobých spôsobilostí mimo Mesiaca.
Za týmto účelom sa NASA snaží vytvoriť opakovane použiteľné vozidlo špeciálne navrhnuté pre misie s posádkou na Mars a hlbšie do slnečnej sústavy. Hlboká vesmírna doprava by sa spoliehala na kombináciu solárneho elektrického pohonu (SEP) a chemického pohonu na prepravu posádok do a z brány - čo by tiež slúžilo ako servisná a tankovacia stanica pre kozmickú loď.
Očakáva sa, že táto druhá fáza (fáza „Proving Ground“) vyvrcholí koncom rokov 2020, kedy sa uskutoční jednoročná misia s posádkou. Táto misia bude pozostávať z posádky, ktorá bude letecky odletená na vesmírnu bránu do vesmíru a späť na Zem s cieľom potvrdiť pripravenosť systému a jeho schopnosť vykonávať dlhodobé misie nezávislé od Zeme.
Tým sa otvoria dvere do tretej fázy navrhovanej cesty, tzv. Fázy „nezávislá od zeme“. V tomto okamihu bude modul obývania a všetky ďalšie potrebné súčasti misie (ako napríklad Mars Cargo Vehicle) presunuté na obežnú dráhu okolo Marsu. Očakáva sa, že sa uskutoční začiatkom 20. rokov 20. storočia a po ňom budú nasledovať (ak všetko pôjde dobre) misie na povrch Marsu.
Zatiaľ čo navrhovaná misia s posádkou na Marse je ešte ďaleko, architektúra sa postupne formuje. Medzi vývojom kozmických lodí, ktoré dostanú komponenty misie a posádky do cislunárneho priestoru - SLS a Orion - a vývojom kozmických biotopov, v ktorých budú umiestnené, sa dostávame bližšie ku dňu, keď sa astronauti konečne postavili na Červenú planétu!
