2007-ben, amikor a Holdhoz visszatérő csillagkép programja továbbra is a NASA rekordprogramja volt, a Lockheed Martin csoport elkezdett kutatni, hogy miként használhatják fel az Orion holdkapszulát azért, hogy az embereket küldenek egy aszteroida küldetésre. Eredetileg ez a Plymouth Rocknak nevezett terv csak egy tanulmány volt annak megállapítására, hogy az Orionnal folytatott aszteroida küldetés kiegészítheti-e a Constellation holdi missziós terveinek alapját.
Most már sokkal többré vált.
John O’Connornak, a NASATech.net-nek köszönhetően megmutathatunk néhány képet az Orion MPCV-ről a Lockheed Martin létesítményeiben, a Colorado-i Boulderben. Ha rákattint a képekre, akkor a NASATech weboldalra kerül, és a képek rendkívül nagy verzióival eljuthat körül, és hihetetlen részleteket láthat az MPCV-ről és az épületről.
Miután 2010. februárban törölte a csillagképét, Obama elnök két hónappal később vázolta az űrhajósok küldését egy közeli aszteroidára 2025-re és a Mars felé tartást 2030-as évek közepére.
2011 májusában a NASA megerősítette, hogy ezeknek a küldetéseknek a központi eleme az Orion lesz - ma Orion MultiPurpose Crew Vehicle-nek hívják. Az újbóli Orion holdjármű most egy aszteroidára fog menni, csakúgy, mint Josh Hopkins és csapata a Lockheed Martinból Plymouth Rock-tanulmányukban láthatták.
Hopkins a fejlett humán kutató küldetések vezető kutatója, mérnökök csapata, aki különféle jövőbeli emberi felderítési missziókhoz terveket és koncepciókat dolgoz ki.
„Általában, amikor egy űrhajót vagy egy hardvert készít, amelyet egy feladatra terveztek, és megpróbálta kitalálni, hogyan lehet azt más feladatra felhasználni, akkor rájön, hogy vannak ezek a részletek, amelyek nem elég jól működnek, - mondta Hopkins a Space Magazine-nak. "De kellemesen meglepődtünk, hogy amikor az Orion ezt a holdbeli verzióját átvetjük és egy aszteroida küldetésre alkalmazzuk, ez egy igazán rugalmas és képes jármű, és a holdi misszióra vonatkozó sok követelmény nagyon jól megfelel az aszteroida küldetésnek."
A Plymouth Rock kialakítása két, kifejezetten átalakított Orion űrhajó használatát sürgette, orr-orr felé dokkolt, hogy elegendő életteret, meghajtást és élettartamot biztosítsanak az aszteroidához vezető két űrhajós számára. De a NASA azt mondta, hogy az MPCV-t elsősorban az induláshoz és a belépéshez fogják használni, míg egy nagyobb lakóhely-modult az MPCV-hez dokkolnak, hogy a 4-es személyzet a mély űrbe tudjon utazni.
Tom Jones shuttle-űrhajós lenyűgözte a Plymouth Rock koncepcióját, de tudja, hogy nagyobb aszfódiához való utazáshoz nagyobb kísérő járműre lesz szükség. "A Plymouth Rock a minimalista megközelítés egy aszteroida küldetés elvégzéséhez" - mondta. "Ez az egyik módja az redundáns probléma rövid távú megoldására."
De még egy űrben lévő élőhely kialakítása is a már meglévő dolgok újracsomagolása lehet. „A hab modul közvetlenül származhat abból, amit megtettünk az űrállomás számára, vagy lehet egy kereskedelmi felfújható elem, mint például a Bigelow-tól, hogy ezt egy kereskedelmi állomás vagy szálloda kipróbálhassa a következő 10 évben, így be kell mutatni a technológiát ”- mondta Jones.
"Alapvetően a nagyobb űrben élő élőhelymodulok és a kettős Orion megközelítés közötti kompromisszum az, hogy ha egy külön élőhelynek van több lakótere, több tárolóhelye, és fennáll annak a lehetősége, hogy jobb lenne az űrjárók végrehajtása", mondta. Hopkins. "De akkor be kell fektetnie a rendszer fejlesztésének költségeit."
Hopkins hozzátette, hogy amikor ő és csapata kezdetben megfogalmazta a Plymouth Rock missziót, megpróbálták kitalálni, hogyan lehet a lehető legkevesebb aszteroida küldetést végrehajtani. Két Orion használata olcsóbb volt, mint egy aszteroida küldetésre specifikus modul kidolgozása.
"A Plymouth Rock esetében kifejtettük, hogy alapvetően meg kell növelni az űrhajóban lévő élelmiszerek, víz, oxigén és a tárolás mennyiségét, és ennek némelyike megvalósul az a tény, hogy két űrhajó van" - mondta Hopkins.
A NASA egyelőre még nem változtatott meg az MPCV-re vonatkozó sok követelménytől annak ellenére, mint amely korábban a holdjárműre vonatkozott, és ahogy a küldetés kialakítása fejlődik, az MPCV is valószínűleg változhat. De eddig úgy tűnik, hogy a holddiagnosztika működik, és Hopkins elmondta, hogy az Orionban már számos olyan tervezési vonás található, amelyek nagyon alkalmassá teszik egy mélyre ható űrjárművé.
Hold-missziókhoz az Orion alapvetően 21 napra lett tervezve, a fedélzeten tartózkodó legénységgel, amely a Földről a Holdra és vissza halad, és nagyjából hat hónapos „fosztogatási periódusa” van, miközben a legénység a holdfelszínen volt. Ez a forgatókönyv az aszteroida küldetés szempontjából működne, mivel a személyzet által eljutott aszteroidára való repülés valószínűleg körülbelül hat hónapos oda-vissza utazás, a rendeltetési helytől függően.
"Tehát olyan kérdésekben, mint például a megbízhatóság, a légtér szivárgásának sebessége a kabinban, valamint a sugárzás és a mikrometeoritok elleni védelem, az Orion már 6-7 hónapos kiküldetésre van tervezve a hardver számára" - magyarázta Hopkins. "Nem úgy tervezték, hogy ilyen hosszú időtartamú emberek legyenek."
Az Orionnak napenergia-elrendezései vannak, nem pedig az Apollóhoz hasonló üzemanyagcellák, amelyek lehetővé teszik a hosszabb küldetéseket. Egy másik nagy értékesítési pont az, hogy az MPCV-t úgy tervezték, hogy tízszer biztonságosabb legyen a felemelkedés és a belépés során, mint elődje, az űrrepülőgép.
"Az újbóli belépési sebesség csak egy kicsit gyorsabb egy aszteroida küldetéshez, mint a holdi küldetéshez" - mondta Hopkins. - De a jelenlegi hővédő rendszernek képesnek kell lennie arra, hogy megbirkózzon vele.
Az MPCV belsejében 9 köbméter lakható térfogat található. "Ez nem a szerkezet teljes nyomás alatt lévő térfogata, hanem a számítógépek, az ülések és a kellékek után megmaradó helyet is figyelembe vesszük" - mondta Hopkins. "Ez körülbelül kétszer akkora, mint egy modern utaskocsi, mint egy Toyota Sienna."
Az egyik nagy kihívás az, hogy kitaláljuk, hogyan lehet minden zugot és rekeszt sokféle készlet kiszerelésére kis mennyiségben becsomagolni, mivel az Orion ilyen típusú raktárként szolgálhat. "Úgy gondoljuk, hogy lehetséges" - mondta Hopkins. "Készítettünk olyan kezdeti számításokat, amelyek lehetővé teszik, hogy elfogadható mennyiségű mennyiséget csomagoljunk, de ez elég szorosan illeszkedik, és gondolkodnunk kell a másodlagos dolgokon is, amelyeket be kell építeni, hogy ez a munka folyamatban van."
Logisztikai szempontból az Orion MPCV támogathatja még az EVA elvégzését a kapszula nyílásából.
"Van egy olyan nyílásunk, amely elég nagy ahhoz, hogy az űrhajós űrhajós kiszabadulhasson" - mondta Hopkins -, és az űrhajó belső rendszereit úgy tervezték, hogy tolerálják a kabin nyomásmentesítését. Nem támaszkodunk a légkörre, hogy a hőt az elektronikától távolítsuk el - vannak saját hideglemezeik a hő eltávolítására. A gombokat úgy tervezték, hogy az űrhajós védőkesztyűvel, és ne csak csupasz kézzel kezeljék. Ezeknek a szolgáltatásoknak a nagy része éppen úgy lett kifejlesztve, hogy nagyon alkalmazható legyen az aszteroida küldetésre, mert azt hasonló küldetési követelményekhez tervezték. ”
Hopkins ismeri azokat az igényeket és képességeket, amelyekkel az Orion, valamint az űrben lévő élőhely idővel valószínűleg megváltozik, a rendeltetési helytől és az idővonaltól függően. „Ha a terv szerint a marsok holdjaihoz vagy távoli aszteroidákhoz viszonylag hamarosan megy, mondjuk a 2020-as évek végén vagy a 2030-as évek elején, akkor előfordulhat, hogy egy viszonylag nagy, űrhajósra képes felépítést készít, mert ehhez feltétlenül szüksége lesz. távolabbi küldetések. De ha az ötlet a legkönnyebb aszteroidák felé fordulna, hogy viszonylag hamarosan odaérjen és megtegye, akkor valószínűleg egy kisebb egyszerűbb élőhelymodullal, vagy akár az iker Orion megközelítéssel járhat. ”
Amikor az MPCV visszatér egy misszióból egy aszteroidához, valószínűleg a Csendes-óceán partján leszáll. A NASA a NASA Langley Kutatóközpontjában kezdte meg a jármű vizek leszállására való tanúsítását. A mérnökök 22 000 font MPCV makettot dobtak a medencébe. A vizsgált elem mérete és alakja hasonló az MPCV-hez, de merevebb, így több csepp ellenáll. Mindegyik tesztnek eltérő esési sebessége van, hogy képviselje az MPCV lehetséges belépési feltételeit a víz leszállásánál.
Tehát amíg ezek a tesztek zajlanak, és míg Hopkins és csapata a Lockheed Martin-től az Orion MPCV tesztelésén dolgozik, a NASA továbbra is megpróbál határozni egy nehéz emelő rendszerrel, amely képes az embereket az alacsony földi pályára túllépni, és ők még nem bárki, aki az emberi küldetés tervezését egy aszteroidához vezet. A NASA webhelyén sincs hivatalos információ az emberi aszteroida küldetésről; csak megemlíti, hogy „az alacsony földi pályán túllép”, mint az emberek következő állomása.
"Olyan dolgokról beszélünk, amelyek 2025-ben megtörténnek, tehát még nem döntöttünk egy űrhajóról" - mondta Michael Braukus, a NASA Kutatórendszer-misszió igazgatóságának telefonos hívása. „Az aszteroida küldetés tervezését tervezzük; egyszerűen nem jelöltünk ki személyt, aki felelős maga az aszteroida küldetésért. Az Orion MPCV fejlesztés alatt áll és várakozással tekintünk egy űrindító rendszer döntésére, amely az a rakéta lesz, amely a mély űrbe továbbítja, és haladunk az úton, de még nem értünk el pontot ahol ténylegesen kijelöltünk valakit a misszió fejlesztésének megkezdésére. ”
Tehát ez a NASA jelenlegi legnagyobb akadálya az emberi aszteroida küldetésnek: dönt az űrindító rendszerről.
A sorozat előző cikke: Emberi küldetés egy aszteroidához: Miért kellene a NASA-hoz mennie?
Nancy Atkinson, a Space Magazine vezető szerkesztőjét a Twitteren követheted: @Nancy_A. Kövesse az Space Magazine-t a legfrissebb űr- és csillagászati hírekről a Twitter @universetoday és a Facebook oldalán.
