V roku 2007, keď bol program Constellation na návrat na Mesiac stále programom pre NASA, začala skupina z Lockheed Martin skúmať, ako by mohli použiť lunárnu kapsulu Orion na poslanie ľudí na misiu na asteroid. Pôvodne bol tento plán - nazývaný Plymouth Rock - iba štúdiou, aby sa zistilo, ako by asteroidová misia s Orionom mohla slúžiť ako doplnok k základným plánom mesačných misijných plánov konštelácie.
Teraz sa zmenilo na oveľa viac.
Vďaka Johnu O'Connorovi z NASATech.net vám môžeme ukázať niektoré pohľady na Orion MPCV vo vnútri zariadení Lockheed Martin v Boulder, Colorado. Ak kliknete na obrázky, dostanete sa na webovú stránku NASATech a mimoriadne veľké verzie obrázkov, ktoré môžete posúvať a zobraziť neuveriteľné podrobnosti o MPCV a budove.
Po zrušení súhvezdia vo februári 2010 o dva mesiace neskôr prezident Obama načrtol vyslanie astronautov do blízkeho asteroidu do roku 2025 a do Marsu do polovice 30. rokov 20. storočia.
V máji 2011 NASA potvrdila, že stredobodom týchto misií bude Orion - teraz sa volá Orion MultiPurpose Crew Vehicle. Repasované mesačné vozidlo Orion by teraz išlo k asteroidu, presne ako to predstavil Josh Hopkins a jeho tím z Lockheed Martin v štúdii Plymouth Rock.
Hopkins je hlavný riešiteľ pre pokročilé misie ľudského prieskumu, tím inžinierov, ktorí vyvíjajú plány a koncepcie pre rôzne budúce misie ľudského skúmania.
„Normálne, keď vezmete kozmickú loď alebo kus hardvéru, ktorý bol navrhnutý pre jednu prácu, a vy sa pokúsite zistiť, ako ho použiť pre inú prácu, zistíte, že existujú všetky tieto podrobnosti, ktoré nefungujú celkom dobre, Hopkins povedal časopisu Space Magazine. "Boli sme však príjemne prekvapení, že keď sme vzali túto lunárnu verziu Orionu a aplikovali ju na asteroidovú misiu, je to skutočne flexibilné a schopné vozidlo a veľa požiadaviek na lunárnu misiu sa celkom dobre hodí k asteroidovej misii."
Dizajn Plymouth Rock vyzval na použitie dvoch špeciálne upravených kozmických lodí Orion v doku k nosu, aby sa poskytol dostatočný životný priestor, pohon a životná podpora pre dvoch astronautov smerujúcich k asteroidu. NASA však uviedla, že MPCV sa použije predovšetkým na spustenie a vstup, zatiaľ čo väčší obytný modul by bol pripojený k MPCV, aby posádka 4 mohla cestovať do hlbokého vesmíru.
Kyvadlový astronaut Tom Jones bol ohromený koncepciou Plymouth Rock, ale vie, že na cestu k asteroidu bude potrebné väčšie sprievodné vozidlo. "Plymouth Rock je minimalistický prístup k misii asteroidov," uviedol. „Je to jeden zo spôsobov, ako vyriešiť problém s redundanciou v krátkodobom horizonte.“
Ale aj vytvorenie biotopu v kozmickom priestore by mohlo byť otázkou prebaľovania vecí, ktoré už máme. „Modul hab by mohol byť odvodený priamo z toho, čo sme urobili pre vesmírnu stanicu, alebo by to mohol byť komerčný nafukovací čln ako z Bigelow, takže by ho mohla komerčná stanica alebo hotel vyskúšať v nasledujúcich 10 rokoch, takže by byť demonštrovaná technológia, “povedal Jones.
„V zásade ide o kompromis medzi väčším modulom biotopu v priestore oproti dvojitému prístupu Orionu v tom, že samostatným biotopom získate viac životného priestoru, viac úložného priestoru a existuje potenciál, že by bolo lepšie vykonávať vesmírne chodníky,“ uviedol Hopkins. "Ale potom musíte investovať náklady na vývoj tohto systému."
Hopkins dodal, že keď on a jeho tím spočiatku vymysleli misiu Plymouth Rock, snažili sa prísť na to, ako čo najmenej urobiť misiu asteroidov. Použitie dvoch Orionov bolo lacnejšie ako vývoj modulu špecifického pre asteroidovú misiu.
"Pre spoločnosť Plymouth Rock sme zdôraznili potrebu zásadne zvýšiť množstvo potravín, vody, kyslíka a ukladania v kozmickej lodi, a niektoré z toho sa dosahuje skutočnosťou, že máme dve kozmické lode," uviedol Hopkins.
NASA zatiaľ nezmenila mnohé požiadavky na MPCV od tých, ktoré boli predtým pre lunárne vozidlo, a ako sa vývoj misie vyvíja, tak by sa to mohlo týkať aj MPCV. Doteraz sa však zdá, že lunárny dizajn funguje, a Hopkins povedal, že už v Orione existuje niekoľko prvkov, ktoré ho robia veľmi schopným ako vozidlo vo vesmíre.
Na lunárne misie bol Orion navrhnutý v podstate 21 dní, keď posádka na palube odchádzala zo Zeme na Mesiac a späť a mala zhruba šesťmesačné „pokojné obdobie“, zatiaľ čo posádka bola na lunárnom povrchu. Tento scenár by fungoval pre misiu s asteroidmi, pretože let posádky s asteroidom by v závislosti od miesta určenia pravdepodobne predstavoval asi šesťmesačnú spiatočnú cestu.
"Takže vo veciach spoľahlivosti, rýchlosti úniku atmosféry v kabíne a ochrany pred žiarením a mikrometeoritmi je Orion už navrhnutý pre 6-7 mesačné misie hardvéru," vysvetlil Hopkins. "Je to jednoducho nie je navrhnutý tak, aby ľudia na tak dlhú dobu."
Orion má skôr solárne polia než palivové články ako Apollo, ktoré umožňujú dlhšie misie. Ďalším veľkým predajným bodom je to, že MPCV je navrhnutý tak, aby bol pri výstupe a vstupe 10-krát bezpečnejší ako jeho predchodca, vesmírny raketoplán.
„Rýchlosť návratu je pre asteroidovú misiu len o niečo rýchlejšia ako lunárna misia,“ povedal Hopkins, „ale súčasný systém tepelnej ochrany, ktorý máme, by sme mali byť schopní zvládnuť.“
Vo vnútri MPCV je obývateľný objem 9 metrov kubických. „To nie je celkový objem štruktúry pod tlakom, ale za priestor, ktorý zostáva po počítačoch, sedadlách, spotrebnom materiáli, sa započítavajú všetky,“ povedal Hopkins. "To je asi dvojnásobok veľkosti modernej osobnej dodávky, ako je Toyota Sienna."
Veľkou výzvou je zistiť, ako využiť každý kút a balík na zabalenie veľkého množstva dodávok v malom množstve priestoru, pretože Orion by mohol slúžiť ako sklad rôznych druhov. "Myslíme si, že je to možné," povedal Hopkins. "Urobili sme počiatočné výpočty, že dokážeme zabaliť primeraný objem, ale bolo by to dosť tesné a musíme tiež premýšľať o sekundárnych veciach, ktoré je potrebné zahrnúť, takže práca, ktorá práve prebieha."
Logicky by Orion MPCV mohol dokonca podporiť vykonanie EVA z poklopu na kapsule.
„Máme otvor, ktorý je dostatočne veľký na to, aby sa mohol kozmonaut v kozmickom obleku dostať von,“ povedal Hopkins, „a vnútorné systémy v kozmickej lodi sú navrhnuté tak, aby tolerovali tlak v kabíne. Nespoliehame sa na cirkuláciu vzduchu, ktorá odvádza teplo z elektroniky - majú vlastné studené platne, ktoré odvádzajú teplo. Gombíky sú navrhnuté tak, aby sa s nimi manipulovalo so zapnutými rukavicami v skafandri, nielen s holými rukami. Mnoho z týchto funkcií sa ukázalo byť veľmi použiteľných pre misiu asteroidov, pretože bola navrhnutá pre podobný súbor požiadaviek misie. “
Hopkins pozná požiadavky a možnosti, ktoré sa Orion, ako aj prostredie v kozmickom priestore pravdepodobne v priebehu času pravdepodobne zmenia, v závislosti od cieľa a časovej osi. „Ak sa plánuje pomerne skoro ísť do maršov alebo vzdialených asteroidov, povedzme na konci 20. alebo začiatkom 20. rokov 20. storočia, mohli by ste pokračovať a postaviť relatívne veľký, schopný vesmírny biotop, pretože ho určite budete potrebovať pre tých vzdialenejšie misie. Ak by však myšlienka mala ísť na najjednoduchšie asteroidy, aby ste sa k nej dostali a urobili to čoskoro, potom by ste sa mohli držať menšieho a jednoduchšieho modulu biotopu, alebo možno dokonca dvojitého prístupu Orion. ““
Keď sa MPCV vráti z misie na asteroid, pravdepodobne pristane v Tichom oceáne. NASA začala niektoré z výskumného centra Langley Research Center NASA, aby certifikovala vozidlo na pristátie na vode. Inžinieri upustili do povodia maketu MPCV (22 000 libier). Veľkosť a tvar testovanej položky je podobný MPCV, je však pevnejší, aby vydržal viac kvapiek. Každá skúška má inú rýchlosť pádu, aby predstavovala možné podmienky vstupu MPCV počas vodných vykládok.
Takže zatiaľ čo sa tieto testy uskutočňujú a Hopkins a jeho tím z Lockheed Martin pracujú a testujú Orion MPCV, NASA sa stále snaží rozhodnúť o spustení systému s ťažkým výťahom schopným priviesť ľudí mimo nízku obežnú dráhu Zeme a nezmenovali sa ktokoľvek, kto vedie dizajn ľudskej misie k asteroidu. Webové stránky NASA nemajú ani žiadne oficiálne informácie o misii ľudských asteroidov; spomína iba „za nízkou obežnou dráhou Zeme“ ako ďalšiu zastávku pre ľudí.
"Hovoríme o niečom, čo sa stane v roku 2025, takže sme sa ešte nerozhodli o kozmickej lodi," uviedol telefonický hovor Michael Braukus z riaditeľstva misie prieskumných systémov NASA. „Plánujeme uskutočnenie misie asteroidov; je to len tak, že sme neurčili osobu, ktorá bude zodpovedná za samotnú misiu asteroidov. Máme vo výstavbe Orion MPCV a čakáme na rozhodnutie o vesmírnom raketovom systéme, ktorým bude raketa, ktorá ho prenesie do hlbokého vesmíru, a ideme po ceste, ale ešte sme nedosiahli bod. kde sme skutočne poverili niekoho, kto by mal začať rozvíjať misiu. “
Zdá sa, že to je súčasná najväčšia prekážka pre misiu ľudských asteroidov: rozhodovanie o vesmírnom systéme.
Predchádzajúci článok v tejto sérii: Ľudská misia pri asteroide: Prečo by NASA mala ísť?
Môžete sledovať staršieho editora časopisu Space Magazine Nancy Atkinsonovej na Twitteri: @ Nancy_A. Sledujte Space Magazine a získajte najnovšie vesmírne a astronomické správy na Twitteri @universetoday a na Facebooku.
