A NASA új millenniumi programját (NMP) úgy tervezték, hogy felgyorsítsa a fejlett technológiák alkalmazását az operatív tudományos küldetések során. „Elismerték, hogy az Egyesült Államok jelentős beruházásokat hajtott végre a fejlett technológiák terén - mondta Dr. Christopher Stevens, az NMP programmenedzsere -, és valódi alkalmazásokkal rendelkeztek a költségek csökkentésére vagy a tudomány új képességének biztosítására. küldetések.” Ugyanakkor ezen technológiák tényleges tudományos küldetésekbe való bevonása az űrben magas kockázatot jelent a felmerülő technológiákkal járó bizonytalanság miatt. Az NMP csökkenti ezeket a kockázatokat az új technológia validálásával, repülésével és az űrben történő tesztelésével. "Olyan technológiákat veszünk, amelyek készek előrehaladni a laboratóriumból, és éretté teszik őket, hogy készen álljanak az űrbe menni" - mondta Stevens, "de a működési missziók 10-20 évig tarthatnak a jövőben."
Kétféle küldetés vagy rendszer létezik, amelyeket az NMP vállal. Az egyik egy integrált rendszer-érvényesítés, ahol a teljes repülési rendszert vizsgálják. A második típus az alrendszer validálási feladata, ahol kisméretű, önálló kísérleteket hajtanak végre egy űrjárműben, de a jármű nem része a kísérleteknek.
Az NMP-t 1995-ben a NASA Űrtudományi Hivatala és a Földtudományi Hivatal hozta létre, és a múltban a missziókat általában elkülönítették, hogy a jövőbeli földtudományi vagy űrtudományi missziók igényeire alkalmazhatók legyenek. Az NMP-t jelenleg a NASA Tudományos Misszió Igazgatósága kezeli, és három tudományos terület igényeire összpontosít: a Föld-Nap rendszer, a Naprendszer Kutatása és az Univerzum.
A program a Deep Space 1 misszióval indult 1998-ban, amely egy űrtudományi, integrált rendszer validáció volt. A DS1 meghatározó technológiája a napenergia vagy az ion meghajtás volt. "Ismert volt, hogy ez a technológia képes csökkenteni a meghajtáshoz szükséges tömeget a hagyományos kémiai meghajtásokkal szemben, de senki sem akarta vállalni annak kockázatát, hogy az űrben nem tesztelték." - mondta Stevens. A DS1 sikeresen bizonyította az ionmeghajtás hatékonyságát, és most a következő missziók ezt a típusú meghajtást fogják használni, ideértve a közelgő Dawn küldetést is.
Az NMP sikeres validációja magában foglalja a LANDSAT típusú műholdak fejlesztését és költségcsökkentését, valamint egy autonóm tudományos űrhajó tesztelését, amelynek repülési tervezési szoftvere van, amely használható a roversen, valamint az űrhajók körüli körüli pályára, hogy robottervezésüket újratervezzék emberi beavatkozás nélkül. A várható, még nem repülõ NMP küldetések között szerepel egy olyan kis müholdak csoportja, úgynevezett nano-sats, amelyek egyidejû méréseket végeznek a Föld magnetoszféra ûrhelyének több pontjáról, valamint a Lézerinterferométer Űrantenna (LISA) missziójában használt berendezések tesztelését, a a NASA és az Európai Űrügynökség közös missziója. Az egyetlen sikertelen NMP küldetés a mai napig a Deep Space 2 volt, amely a Mars mikroprobesztere volt a rosszindulatú Mars Polar Lander részének.
A NASA nemrégiben bejelentette az NMP legújabb küldetését, a Space Technology 8-at, amely egy alrendszer-érvényesítési projekt. Négy önálló kísérletből álló gyűjtemény, amely egy kis, olcsó, jelenleg elérhető űrhajón, egy New Millennium hordozónak nevezhető űrre utazik. Az első kísérletet az ST8-on Sail Mastnek hívják, amely egy ultra könnyű grafit árboc. A Sail Mast alkalmazásai olyan űrhajók, amelyek nagy membránszerkezeteket igényelnek, amelyeket ki kell telepíteni, például napelemes vitorlák, távcsöves napernyők, nagy nyílású optika, műszerkeretek, antennák vagy napelemrendszerek. "A NASA jövőbeli ütemtervében számos olyan misszió került meghatározásra, amelyek profitálhatnak e képességből" - mondta Stevens. „Ez jelentős előrelépést jelent a szerkezet tömegében. Együtt működünk? kg tömegmérő-tartományban egy 30 vagy 40 méteres szórókeret, amelyet kompakt módon lehet elhelyezni és ésszerű merevséggel rendelkezik. ”
A második kísérlet az Ultraflex Next Generation napelemrendszer. Ez egy nagy teljesítményű, rendkívül könnyű napelem. "Ezt fel lehet használni egy olyan küldetéshez, amelynek jelentős erőre van szüksége egy könnyű, elosztható sorozatban, például a napenergia elektromos meghajtásához, vagy bolygótestek felületén is használható" - mondta Stevens. "Arra törekszünk, hogy a tömb fajlagos teljesítményét meghaladja a 170 watt / kg-ot egy olyan tömbön, amelynek legalább 7 kilovatta teljesítmény van."
A harmadik kísérlet a környezeti szempontból adaptív hibatűrő számítási rendszer. "Itt a cél a polcon kívüli processzorok használata, amelyek olyan architektúrában vannak konfigurálva, amely hibatűrő a sugárzás által okozott egyes eseményproblémák ellen." - mondta Stevens. „Meg akarjuk mutatni, hogy ez egy robusztus kialakítás, amelyet az űrben is lehet használni sugárzás-kemény alkatrészek használata nélkül, mivel a feldolgozási sebesség és a képesség jelentős megnövekedését eredményezi a jelenleg rendelkezésre álló sugárzás-kemény processzorokhoz képest. Nagy megbízhatósággal akarjuk csökkenteni a költségeket. ” Ez felhasználható tudományos adatok űrhajón történő feldolgozására és autonóm irányítási funkciókra.
Az utolsó kísérlet az ST8-n a Miniatűr hurok hőcső kis hővezető rendszere. "Amit itt szeretnénk tenni, hogy csökkentsük a kis űrhajók tervezési hőszükségleteit, kezeljük a hőt és a hűtés szükségességét jelentős mennyiségű energiafelhasználás nélkül" - mondta Stevens. Ez a rendszer azt javasolja, hogy hatékonyan kezeljék az űrhajón belüli hőegyensúlyt azáltal, hogy hőt vesznek oda, ahol például az elektronika termeli, és az űrhajó más, hőt igénylő helyére juttatják azt. Nincs mozgó alkatrésze, és nem igényel áramot.
Az ST8 missziónak készen kell állnia a 2008-as indításra.
2005 júliusában a NASA azt tervezi, hogy bejelenti a következő NMP küldetés technológiai szolgáltatóit. Az ST9 integrált rendszer-érvényesítési misszió lesz. Öt különböző koncepció van, amelyeket figyelembe veszünk, és mind az öt a NASA számára kiemelt fontosságú területeknek tekinthető. Ők:
- Solar Sail Flight System technológia
- Aerocapture rendszer technológia bolygó missziókhoz
- Precíziós formázású repülõrendszer-technológia
- Rendszertechnológia nagy űrtávcsövekhez
- Terepvezérelt automatikus leszállásrendszer űrhajókhoz
Mind az öt koncepciót a következő évben tanulmányozzuk. E tanulmányok befejezése után az öt koncepció közül egyet választanak az ST9-re. Az indítási idő attól függ, hogy melyik koncepciót választották ki, de csak a 2008–2009-es időkereten belül.
Stevens a megalakulása óta volt az NMP-nél, és 3 évig volt programmenedzser. Nagyon örül annak, hogy be tudja mutatni a fejlett technológiákat, hogy beépíthetőek legyenek a jövőbeli missziókba. "Ez egy izgalmas üzlet, egy nagyon magas kockázatú vállalkozás" - mondta. - Mivel a fejlett technológia annyira bizonytalan abban, hogy mennyi időt vesz igénybe, és mennyibe kerül. " Azt mondta, hogy az autonóm tudományos űrhajó-kísérlet hitelesítése különösen jótékony volt. "A jelenlegi Mars rovers rendkívül munkaigényes, de a NASA nem volt hajlandó átalakítani egy űrhajó üzemeltetését szoftvercsomagként, ezért úgy gondolom, hogy ez az érvényesítés fontos lépés volt." Stevens elmondta, hogy irodája technológiai infúziós tevékenységet folytat jelenleg a Mars programmal, és arra törekszik, hogy ezt a képességet a jövőbeni missziókra használja fel, mint például a Mars Science Laboratory rover, amelyet 2009-ben indítanak.
Írta: Nancy Atkinson
