Nový program tisícročia (NMP) agentúry NASA bol navrhnutý ako spôsob, ako urýchliť používanie pokročilých technológií v operatívnych vedeckých misiách. „Zistilo sa, že Spojené štáty uskutočňujú významné investície do moderných technológií,“ uviedol Dr. Christopher Stevens, programový manažér pre NMP, „a že mali skutočné aplikácie na zníženie nákladov alebo poskytnutie nových vedeckých kapacít. misie. " Zavedenie týchto technológií do skutočných vedeckých misií vo vesmíre je však vysoké riziko z dôvodu neistoty, ktorá sa spája s novými technológiami. NMP tieto riziká znižuje validáciou novej technológie lietaním a testovaním vo vesmíre. "Berieme technológie, ktoré sú pripravené ísť vpred z laboratória a zreli ich, aby boli pripravené ísť do vesmíru," povedal Stevens, "ale operačné misie by v budúcnosti mohli byť 10 až 20 rokov."
NMP vykonáva dva typy misií alebo systémov. Jedným je integrovaná validácia systému, v ktorej je predmetom vyšetrovania celý letový systém. Druhým typom je misia na overenie subsystému, v ktorej sa malé, samostatné experimenty vykonávajú na vesmírnom vozidle, ale vozidlo nie je súčasťou experimentov.
Program NMP bol zriadený v roku 1995 Úradom pre vesmírnu vedu a Úradom pre vedu o Zemi NASA av minulosti boli misie zvyčajne oddelené tak, aby sa dali použiť pre budúce potreby vedy o Zemi alebo vesmírne vedecké potreby. NMP je teraz riadený riaditeľstvom NASA pre vedecké misie a zameriava sa na potreby troch vedeckých oblastí: systém Earth-Sun, prieskum solárnych systémov a vesmír.
Program sa začal misiou Deep Space 1 v roku 1998, čo bola vesmírna veda, integrovaná validácia systému. Technológia definujúca DS1 bola solárny elektrický alebo iónový pohon. "Bolo známe, že táto technológia je schopná znížiť množstvo potrebné na pohon oproti konvenčnému chemickému pohonu, ale nikto nechcel riskovať, že ho bude lietať netestované vo vesmíre," uviedol Stevens. DS1 úspešne preukázala účinnosť iónového pohonu a ďalšie misie teraz použijú tento typ pohonu, vrátane nadchádzajúcej misie Dawn.
Medzi ďalšie úspešné validácie NMP patrí vylepšenia a zníženie nákladov satelitov typu LANDSAT a testovanie autonómnej kozmickej lode so samostatnou vedou, ktorá má softvér na plánovanie letu, ktorý sa dá použiť na roveroch, ako aj obiehajúca kozmická loď na preplánovanie robotickej misie bez ľudského zásahu. Medzi pripravované misie NMP, ktoré sa ešte majú letieť, patrí skupina malých satelitov nazývaných nano-saty, ktoré budú vykonávať simultánne merania z viacerých miest v kozmickej magnetosfére Zeme a testovanie zariadenia, ktoré sa má použiť na misiu laserového interferometra (LISA), spoločná misia medzi NASA a Európskou vesmírnou agentúrou. Jedinou doteraz neúspešnou misiou NMP bol Deep Space 2, čo boli Mars Microprobes, ktoré boli súčasťou nešťastného Mars Polar Landera.
NASA nedávno oznámila najnovšiu misiu NMP, Space Technology 8, ktorá je projektom validácie subsystémov. Je to zbierka štyroch samostatných experimentov, ktoré budú cestovať do vesmíru na malej lacnej, v súčasnosti dostupnej kozmickej lodi, ktorá sa nazýva New Millennium carrier. Prvý experiment na ST8 sa nazýva Sail Mast, čo je ultraľahký grafitový stĺp. Aplikácie pre Sail Stožiar sú kozmické lode, ktoré vyžadujú veľké membránové štruktúry, ktoré je potrebné nasadiť, ako sú slnečné plachty, slnečné clony ďalekohľadov, optika veľkých otvorov, výložníky prístrojov, antény alebo zostavy solárnych sústav. "V pláne NASA pre budúcnosť bolo identifikovaných niekoľko misií, ktoré by mohli mať z tejto schopnosti úžitok," uviedol Stevens. „Bude to významný krok vpred v hmote štruktúry. Pracujeme v? kg na meter hmotnosti pre výložník s dĺžkou 30 alebo 40 metrov, ktorý je možné kompaktne uložiť a má primeranú tuhosť. ““
Druhým experimentom je ultraflexový systém slnečnej sústavy novej generácie. Jedná sa o vysoko výkonné, mimoriadne ľahké solárne pole. „Toto by sa mohlo použiť na misiu, ktorá potrebuje významnú silu v ľahkom a rozvinutom poli, napríklad na solárny elektrický pohon, alebo by sa mohla použiť aj na povrchu planétových telies,“ povedal Stevens. "Tešíme sa na zvýšenie špecifického výkonu poľa na viac ako 170 wattov na kilogram na poli, ktoré má najmenej 7 kilowattov energie."
Tretím experimentom je výpočtový systém tolerantný k poruchám životného prostredia. „Cieľom je využitie komerčných komerčných procesorov nakonfigurovaných v architektúre, ktorá je odolná voči poruchám spôsobeným ožarovaním jednou udalosťou,“ povedal Stevens. „Chceme ukázať, že ide o robustný dizajn, ktorý sa dá použiť vo vesmíre bez použitia častí odolných voči žiareniu, pretože oproti súčasným procesorom odolným voči žiareniu získate výrazné zvýšenie rýchlosti spracovania a schopnosti. Chceme znížiť náklady s vysokou spoľahlivosťou. “ Môže sa to použiť na spracovanie vedeckých údajov na palube kozmickej lode a na autonómne kontrolné funkcie.
Posledným experimentom na ST8 je systém riadenia malých tepelných potrubí s malou teplotou. „Chceme tu urobiť zníženie tepelných obmedzení pri konštrukcii malých kozmických lodí a hospodárenie s teplom a potrebu chladenia bez vynaloženia značného množstva energie,“ povedal Stevens. Tento systém navrhuje efektívne spravovať tepelnú rovnováhu v kozmickej lodi tým, že sa teplo prijíma tam, kde sa vyrába napríklad elektronikou, a poskytuje ju iným miestam v kozmickej lodi, ktoré potrebujú teplo. Nemá žiadne pohyblivé časti a nevyžaduje si energiu.
Misia ST8 by mala byť pripravená na spustenie v roku 2008.
V júli 2005 plánuje NASA oznámiť poskytovateľov technológií pre ďalšiu misiu NMP. ST9 bude integrovanou misiou na validáciu systému. Uvažuje sa o piatich rôznych koncepciách a všetkých päť sa považuje za oblasti s vysokou prioritou pre NASA. Oni sú:
- Technológia letového solárneho systému
- Technológia leteckého systému pre planétové misie
- Technológia lietania s presným formovaním letu
- Systémová technológia pre veľké vesmírne teleskopy
- Terénne automatické pristávacie systémy pre kozmické lode
V nasledujúcom roku sa bude študovať všetkých päť konceptov. Po ukončení týchto štúdií sa jeden z piatich konceptov vyberie pre ST9. Čas spustenia bude závisieť od toho, ktorý koncept sa vyberie, ale predbežne je v časovom rámci 2008 - 2009.
Stevens bol v NMP od svojho vzniku a bol 3 roky programovým manažérom. Veľmi rád demonštruje pokročilé technológie, aby sa mohli začleniť do budúcich misií. „Je to vzrušujúce podnikanie, veľmi vysoko rizikové podnikanie,“ povedal, „pretože pokročilá technológia je tak neistá, pokiaľ ide o to, ako dlho to bude stáť a koľko to bude stáť.“ Povedal, že validácia experimentu autonómnych vedeckých kozmických lodí bola obzvlášť prínosná. "Súčasné vozne Mars sú mimoriadne náročné na pracovnú silu, ale NASA nebola ochotná previesť prevádzku kozmickej lode na softvérový balík, takže si myslím, že táto validácia bola významným krokom." Stevens uviedol, že jeho kancelária má v súčasnosti činnosť v oblasti infúzie technológií s programom Mars, pričom sa zameriava na využitie tejto schopnosti pre budúce misie, ako napríklad rover Mars Science Laboratory, naplánované na spustenie v roku 2009.
Napísal Nancy Atkinson
