Orbital ATK hat einen praktischen neuen Vorschlag zum Bau eines kurzfristig von Menschen gepflegten Außenpostens in der Mondumlaufbahn vorgestellt, der bis 2020 starten und rechtzeitig für eine Mondverbindung mit dem Orion-Besatzungsmodul der NASA während seiner Jungfernmission einsatzbereit sein könnte, wenn amerikanische Astronauten endlich kehren Sie 2021 in die Nähe des Mondes zurück und treiben damit Amerikas nächsten großen Sprung in der menschlichen Erforschung des Weltraums voran.
Das unerschrockene Angebot von Orbital könnte ziemlich schnell umgesetzt werden, da es eine weiterentwickelte Version des bereits bewährten kommerziellen Cygnus-Nachschubfrachters des Unternehmens als „Baustein… im cislunaren Raum“ verwendet, sagte Frank DeMauro, Vizepräsident von Orbital ATK für Human Spaceflight Systems, in einem exklusiven Interview mit dem Space Magazine. Sehen Sie ein Künstlerkonzept im Hauptbild.
"Unser Cygnus-Raumschiff ist der Baustein, um ein Fahrzeug für die Erforschung jenseits der Erdumlaufbahn zu werden", sagte Frank DeMauro von Orbital ATK gegenüber dem Space Magazine.
"Wir alle unterstützen die Mission der NASA zum Mars. Wir sind der Meinung, dass das Sammeln von Erfahrungen im cislunaren Raum entscheidend für den Aufbau der Fähigkeit ist, zum Mars zu gelangen. “
Das behördenweite Ziel der NASA ist es, Astronauten in den 2030er Jahren auf eine "Reise zum Mars" zu schicken - und Expeditionen in den cislunaren Raum in den 2020er Jahren dienen als entscheidender "Testplatz", um die Robustheit entscheidender Technologien, auf denen sie basieren, vollständig zu entwickeln, zu testen und zu validieren Das Leben der Astronauten wird von späteren Missionen des Roten Planeten abhängen, die etwa 2 bis 3 Jahre dauern.
Orbital ATKs Vorschlag für einen Außenposten im Mondorbit wurde bei einer offiziellen Anhörung des Unterausschusses für Raumfahrt des US-Repräsentantenhauses am Mittwoch, dem 18. Mai, vom ehemaligen NASA-Astronauten und Orbital ATK-Präsidenten der Space Systems Group, Frank Culbertson, angekündigt.
"Ein Lebensraum in der Mondumlaufbahn wird Amerikas Führungsrolle im Weltraum auf die cislunare Domäne ausweiten", sagte Frank Culbertson, Präsident der Orbital ATK der Space Systems Group.
„Ein solides Programm zum Bau, Start und Betrieb dieses ersten Außenpostens würde auf den Erfahrungen der NASA und unserer internationalen Partner aufbauen, die sie im Langzeit-Raumflug auf der Internationalen Raumstation gesammelt haben, und das neue Space Launch System (SLS) der Agentur nutzen ) und Orion-Weltraumtransportsystem. “
Die Idee ist, einen ersten von der Besatzung gepflegten Lebensraum mit unter Druck stehendem Arbeits- und Lebensvolumen für die Astronauten auf der Grundlage eines von Cygnus abgeleiteten Fahrzeugs zu schaffen und ihn bis 2020 im Mondorbit vorpositionieren und funktionieren zu lassen.
Wie von Orbital ATK vorgesehen, würde der Lebensraum während der ersten bemannten Mission der NASA von SLS und Orion zum Mond, bekannt als Exploration Mission-2 (EM-2), besucht werden.
Der dreiwöchige Mondtestflug EM-2 könnte bereits im August 2021 starten - sofern ausreichende Mittel zur Verfügung stehen.
Die Ziele von EM-2 und folgenden Missionen könnten durch Andocken an einen Mondaußenposten erheblich erweitert werden. Die Dauer der Orion-Mission könnte auf 60 Tage verlängert werden.
Die NASA hofft, eine Startkadenz für Orion / SLS von vielleicht einmal pro Jahr zu erreichen.
Daher müssen von Anfang an Autonomie und von der Besatzung gepflegte Fähigkeiten in den Mondlebensraum eingebaut werden - da Besatzungsbesuche nur einen Bruchteil ihrer Zeit ausmachen würden, aber erheblich erweiterte Wissenschafts- und Erkundungsfähigkeiten ermöglichen würden.
Der von Orbital ATK vorgesehene ursprüngliche Mondlebensraum würde aus zwei verbesserten Cygnus-Druckfahrzeugen bestehen, die vorläufig als Exploration Augmentation Modules (EAM) bezeichnet werden. Sie würden an ein Multi-Port-Docking-Modul angeschlossen, das in Konzept und Design den Docking-Knoten sehr ähnlich ist, die bereits als integraler Bestandteil der ISS im Orbit fliegen.
Die Cygnus-Mondfahrzeuge würden von den verbesserten Frachtschiffen, die derzeit hergestellt und zur ISS gebracht werden, aufgerüstet.
„Es gibt zusätzliche Funktionen, die wir in das Cygnus-Modul integrieren können. Wir können sie länger und größer machen, damit sie mehr Logistik und mehr Wissenschaft tragen können “, erläuterte DeMauro.
Eine Vielzahl zusätzlicher Subsysteme müsste ebenfalls verbessert werden.
„Wir haben uns angesehen, welche Systeme wir modifizieren müssen, um daraus ein langfristiges Wohnmodul zu machen. Da wir nicht an die ISS angedockt wären, würden wir unsere eigenen Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssysteme (ECLSS) im Mondorbit benötigen, um die Besatzung zu unterstützen. “
"Das Servicemodul müsste aufgrund der Umgebung mit hoher Strahlung und der längeren Zeit ebenfalls verbessert werden."
„Wir müssen uns auch das Wärmeschutz-Subsystem, das Strahlenschutz-Subsystem und die Leistungs-Subsysteme ansehen, um das Fahrzeug über viele Jahre hinweg zu unterstützen, im Gegensatz zu der kurzen Zeit, die auf der ISS verbracht wird. Es wird auch mehr Kraft benötigt, um mehr Wissenschaft zu unterstützen. Wir brauchen auch ein Antriebssystem, um zum Mond zu gelangen und das Fahrzeug zu warten. “
"All diese Arbeiten werden jetzt geprüft - um festzustellen, was wir ändern und aktualisieren müssen und wie wir all diese Arbeiten ausführen würden", sagte DaMauro.
Die Lebensraumkomponenten würden mit einer kommerziellen Trägerrakete zum Mond gebracht.
Ganz oben auf der Liste der Kandidaten für Trägerraketen steht die Rakete Atlas V der United Launch Alliance, die kürzlich bereits im Dezember 2015 und März 2016 zwei Cygnus-Frachtschiffe erfolgreich an die ISS geliefert hat.
Weitere potenzielle Booster sind das ULA Delta IV und sogar die Ariane V der ESA, um möglicherweise die internationale Beteiligung einzubeziehen.
Die Habitatkomponenten könnten etwa drei Jahre nach Erhalt eines Go Ahead-Vertrags von der NASA hergestellt und auf den Markt gebracht werden.
Orbital ATK verfügt bereits über eine etablierte Produktionslinie zur Herstellung eines stetigen Stroms von Cygnus-Frachtfrachtern, um ihren kommerziellen NASA-Nachschubvertrag mit der NASA für die ISS zu erfüllen - mit Know-how und Kostensenkungseffizienzen.
„Da viele Aspekte von Operationen im Weltraum noch nicht getestet wurden, muss das Vertrauen durch wiederholte Flüge in den Cislunar-Weltraum und durch Missionen mit relativ langer Dauer im Cislunar-Raum gestärkt werden“, sagt Culbertson.
"Orbital ATK betreibt unser Cygnus-Frachtlogistikfahrzeug weiterhin als Flaggschiffprodukt. Daher sind wir bereit, innerhalb von drei Jahren nach dem Start schnell und kostengünstig einen von Cygnus abgeleiteten Lebensraum im cislunaren Raum zu implementieren."
Im Laufe der Zeit könnte der Außenposten um zusätzliche Lebensraum- und Forschungsmodule erweitert werden, die von Orion / SLS, kommerziellen oder internationalen Raketen geliefert werden. Vielleicht könnten später sogar erweiterbare kommerzielle Bigelow-Module hinzugefügt werden.
Cygnus eignet sich für weitreichende wissenschaftliche Experimente und Ausrüstung. Es könnte auch Cubesats starten - so wie der derzeitige Cygnus, der auf der ISS liegt, mit einem Cubesat-Deployer ausgestattet ist.
Potenzielle Mondlander, die von internationalen Partnern entwickelt wurden, könnten an den cislunaren Lebensräumen andocken und offene Docking-Häfen zwischen oberflächenwissenschaftlichen Streifzügen öffnen.
„Wir machen jetzt Wissenschaft auf Cygnus und wir würden erwarten, wissenschaftliche Experimente mit dem neuen Cygnus-Fahrzeug durchzuführen. Das Fahrzeug ist sehr attraktiv für wissenschaftliche Experimente “, erklärte DeMauro.
"Es gibt wirklich keine Grenzen, was der Außenposten werden könnte."
"Was wir herausbringen, ist sehr aufregend", bemerkte DeMauro.
„Als Unternehmen freuen wir uns darauf, in diesem Bereich zu arbeiten. Unsere vorgeschlagenen Pläne stimmen mit denen der NASA überein. Und wir denken, wir sind das richtige Unternehmen, um eine große Rolle dabei zu spielen! “
Durch die Einbeziehung kommerzieller Unternehmen und die Nutzung der beträchtlichen Erkenntnisse aus der Technologieentwicklung, die Cygnus gezogen hat, sollte die NASA bei der Umsetzung ihrer Explorationsstrategie für Menschen erhebliche Kosteneinsparungen erzielen. Obwohl Orbital ATK derzeit keine Kostenschätzung für den Mondlebensraum veröffentlicht, sollten die Kosteneinsparungen durch einen kommerziellen Partner beträchtlich sein. Der Startzeitraum von 3 Jahren ist sehr attraktiv.
Orion wurde entwickelt, um Astronauten tiefer als je zuvor in den Weltraum zu schicken, einschließlich Missionen zum Mond, zu Asteroiden und zum Roten Planeten. Von Cygnus abgeleitete Module und / oder andere ergänzende Hardwarekomponenten sind erforderlich, um menschliche Rundreisen zur Marsoberfläche durchzuführen.
Die NASA baut jetzt die nächste Orion-Kapsel im Kennedy Space Center. Es wird Ende 2018 auf der ersten SLS-Rakete auf der EM-1-Mission ohne Piloten starten.
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