Το 2010, η NASA ανακοίνωσε τη δέσμευσή της να ανεβάσει μια αποστολή στον Άρη μέχρι την τρίτη δεκαετία του 21ου αιώνα. Προς το σκοπό αυτό, έχουν εργαστεί σκληρά για να δημιουργήσουν τις απαραίτητες τεχνολογίες - όπως ο πύραυλος Space Launch System (SLS) και το διαστημόπλοιο Orion. Ταυτόχρονα, έχουν συνεργαστεί με τον ιδιωτικό τομέα για να αναπτύξουν τα απαραίτητα συστατικά και την τεχνογνωσία που απαιτούνται για να φέρουν τα πληρώματα πέρα από τη Γη και τη Σελήνη.
Για το σκοπό αυτό, η NASA ανέθεσε πρόσφατα ένα συμβόλαιο Φάσης II στον Lockheed Martin για να δημιουργήσει έναν νέο διαστημικό βιότοπο που θα βασιστεί στα διδάγματα που αντλήθηκαν από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Γνωστός ως Deep Space Gateway, αυτός ο βιότοπος θα χρησιμεύσει ως διαστημικό λιμάνι σε σεληνιακή τροχιά που θα διευκολύνει την εξερεύνηση κοντά στη Σελήνη και θα βοηθήσει σε αποστολές μεγαλύτερης διάρκειας που μας μεταφέρουν μακριά από τη Γη.
Το συμβόλαιο ανατέθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP), το οποίο ξεκίνησε η NASA το 2014. Τον Απρίλιο του 2016, ως μέρος της δεύτερης ανακοίνωσης NextSTEP Broad Agency (NextSTEP-2), η NASA επέλεξε έξι εταιρείες των ΗΠΑ για αρχίστε να χτίζετε πρωτότυπα και ιδέες εδάφους πλήρους μεγέθους για αυτόν τον βιότοπο μεγάλου διαστήματος.
Παράλληλα με τόσο γνωστές εταιρείες όπως η Bigelow Aerospace, η Orbital ATK και η Sierra Nevada, ο Lockheed Martin επιφορτίστηκε με τη διερεύνηση σχεδίων οικοτόπων που θα ενισχύσουν τις αποστολές στο διάστημα κοντά στη Σελήνη και θα χρησιμεύσουν επίσης ως αποδεικτικό έδαφος για αποστολές στον Άρη. Εγγενές σε αυτό είναι η δημιουργία κάτι που μπορεί να ενσωματωθεί αποτελεσματικά με το SLS και την κάψουλα Orion.
Σύμφωνα με τις προδιαγραφές της NASA σχετικά με το τι αποτελεί αποτελεσματικό βιότοπο, ο σχεδιασμός του Deep Space Gateway πρέπει να περιλαμβάνει μια μονάδα πληρώματος υπό πίεση, δυνατότητα σύνδεσης, συστήματα περιβαλλοντικού ελέγχου και υποστήριξης ζωής (ECLSS), διαχείριση logistics, μετριασμό και παρακολούθηση ακτινοβολίας, τεχνολογίες πυρασφάλειας και ικανότητες υγείας του πληρώματος.
Οι προδιαγραφές σχεδιασμού για το Deep Space Gateway περιλαμβάνουν επίσης ένα λεωφορείο ισχύος, έναν μικρό βιότοπο για να επεκτείνει το χρόνο του πληρώματος, και τις μονάδες logistics που θα προορίζονταν για επιστημονική έρευνα. Το σύστημα πρόωσης στην πύλη θα βασίζεται σε ηλεκτρική πρόωση υψηλής ισχύος για τη διατήρηση της τροχιάς του και για τη μεταφορά του σταθμού σε διαφορετικές τροχιές κοντά στην Σελήνη όταν απαιτείται.
Με το συμβόλαιο της Φάσης II να βρίσκεται τώρα, η Lockheed Martin θα τελειοποιήσει τη σχεδιαστική ιδέα που ανέπτυξαν για τη Φάση Ι. Αυτό θα περιλαμβάνει την κατασκευή ενός πρωτοτύπου πλήρους κλίμακας στο Διαστημικό Σταθμό Επεξεργασίας στο Διαστημικό Κέντρο Kennedy της NASA στο Cape Canaveral της Φλόριντα, όπως καθώς και τη δημιουργία ενός εργαστηρίου Ενσωμάτωσης Deep Space Avionics επόμενης γενιάς κοντά στο Διαστημικό Κέντρο Johnson στο Χιούστον.
Όπως δήλωσε ο Bill Pratt, διευθυντής προγράμματος NextSTEP της Lockheed Martin, σε πρόσφατη δήλωση τύπου:
«Είναι εύκολο να θεωρήσεις τα πράγματα δεδομένα όταν ζεις στο σπίτι, αλλά οι πρόσφατα επιλεγμένοι αστροναύτες θα αντιμετωπίσουν μοναδικές προκλήσεις. Κάτι τόσο απλό όσο το να καλείτε την οικογένειά σας είναι εντελώς διαφορετικό όταν βρίσκεστε εκτός της χαμηλής τροχιάς της Γης. Κατά την οικοδόμηση αυτού του οικοτόπου, πρέπει να λειτουργήσουμε με διαφορετική νοοτροπία που μοιάζει περισσότερο με μεγάλα ταξίδια στον Άρη για να διασφαλίσουμε ότι θα τους κρατήσουμε ασφαλείς, υγιείς και παραγωγικούς. "
Το πρωτότυπο πλήρους κλίμακας θα είναι ουσιαστικά ένα ανακαινισμένο Donatello Multi-Purpose Logistics Module (MPLM), το οποίο ήταν ένα από τα τρία μεγάλα modules που μεταφέρθηκαν στον κόλπο ωφέλιμου φορτίου του Space Shuttle και χρησιμοποιήθηκαν για τη μεταφορά φορτίου στο ISS. Η ομάδα θα βασιστεί επίσης στο «πρωτότυπο μικτής πραγματικότητας», μια διαδικασία όπου η εικονική και η επαυξημένη πραγματικότητα χρησιμοποιούνται για την επίλυση ζητημάτων μηχανικής στην αρχική φάση σχεδιασμού.
«Είμαστε ενθουσιασμένοι που συνεργαζόμαστε με τη NASA για να επαναπροσδιορίσουμε ένα ιστορικό κομμάτι υλικού πτήσης, αρχικά σχεδιασμένο για εξερεύνηση σε χαμηλή τροχιά της Γης, για να παίξει ρόλο στην ώθηση της ανθρωπότητας στο βαθύ διάστημα», δήλωσε ο Pratt. «Η χρήση των υπαρχουσών δυνατοτήτων θα είναι μια φιλοσοφία καθοδήγησης για τον Lockheed Martin για ελαχιστοποίηση του χρόνου ανάπτυξης και επίτευξη των στόχων οικονομικής προσιτότητας της NASA».
Το Deep Space Gateway θα βασιστεί επίσης στις προηγμένες δυνατότητες της κάψουλας του πληρώματος Orion, ενώ τα πληρώματα είναι αγκυροβολημένα με το περιβάλλον. Βασικά, αυτό θα αποτελείται από το πλήρωμα που χρησιμοποιεί το Orion ως κατάστρωμα εντολών τους έως ότου μια πιο μόνιμη μονάδα εντολών μπορεί να κατασκευαστεί και να ενσωματωθεί στον βιότοπο. Αυτή η διαδικασία θα επιτρέψει μια σταδιακή συσσώρευση του οικοτόπου και τις δυνατότητες εξερεύνησης του διαστήματος σε βάθος των πληρωμάτων του.
Όπως ανέφερε ο Pratt, όταν δεν είναι ανοιχτός, ο βιότοπος θα βασίζεται σε συστήματα που έχει ενσωματώσει ο Lockheed Martin στο δικό τους Ήρα και ΜΕΓΑΛΟΣ διαστημικό σκάφος στο παρελθόν:
«Επειδή το Deep Space Gateway θα ήταν ακατοίκητο για αρκετούς μήνες κάθε φορά, πρέπει να είναι ανθεκτικό, αξιόπιστο και να έχει τις ρομποτικές δυνατότητες να λειτουργεί αυτόνομα. Ουσιαστικά είναι ένα ρομποτικό διαστημικό σκάφος που είναι κατάλληλο για τον άνθρωπο όταν είναι παρών ο Orion. Η εμπειρία της Lockheed Martin στην κατασκευή αυτόνομων πλανητικών διαστημικών σκαφών διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην επίτευξη αυτού του δυνατού. "
Η εργασία της Φάσης II θα πραγματοποιηθεί τους επόμενους 18 μήνες και τα αποτελέσματα (που παρέχονται από τη NASA) αναμένεται να βελτιώσουν την κατανόησή μας για το τι χρειάζεται για να καταστεί δυνατή η μακροχρόνια διαβίωση στο βαθύ διάστημα. Όπως σημειώθηκε, ο Lockheed Martin θα χρησιμοποιήσει επίσης αυτή τη φορά για να κατασκευάσει το εργαστήριο Deep Space Avionics Integration, το οποίο θα χρησιμεύσει ως εκπαιδευτική μονάδα αστροναύτη και θα βοηθήσει με τη διοίκηση και τον έλεγχο μεταξύ της πύλης Gateway και του Orion.
Πέρα από την ανάπτυξη του Deep Space Gateway, η NASA έχει επίσης δεσμευτεί για τη δημιουργία μιας Deep Space Transport - και οι δύο είναι ζωτικής σημασίας για το προτεινόμενο "Ταξίδι στον Άρη" της NASA. Ενώ το Gateway είναι μέρος της πρώτης φάσης αυτού του σχεδίου - της φάσης «Earth Reliant», η οποία περιλαμβάνει εξερεύνηση κοντά στη Σελήνη χρησιμοποιώντας τρέχουσες τεχνολογίες - η δεύτερη φάση θα επικεντρωθεί στην ανάπτυξη δυνατοτήτων μεγάλης διάρκειας πέρα από τη Σελήνη.
Για το σκοπό αυτό, η NASA επιδιώκει να δημιουργήσει ένα επαναχρησιμοποιήσιμο όχημα ειδικά σχεδιασμένο για αποστολές πληρώματος στον Άρη και βαθύτερα στο Ηλιακό Σύστημα. Το Deep Space Transport θα βασίζεται σε ένα συνδυασμό Solar Electric Propulsion (SEP) και χημικής πρόωσης για τη μεταφορά πληρώματος από και προς την πύλη - που θα χρησιμεύσει επίσης ως σταθμός συντήρησης και ανεφοδιασμού του διαστημικού σκάφους.
Αυτή η δεύτερη φάση (η φάση «Proving Ground») αναμένεται να κορυφωθεί στα τέλη της δεκαετίας του 2020, οπότε θα πραγματοποιηθεί αποστολή ενός έτους. Αυτή η αποστολή θα αποτελείται από ένα πλήρωμα που μεταφέρεται στο Deep Space Gateway και θα επιστρέψει στη Γη για να επικυρώσει την ετοιμότητα του συστήματος και την ικανότητά του να διεξάγει αποστολές μεγάλης διάρκειας ανεξάρτητα από τη Γη.
Αυτό θα ανοίξει την πόρτα για την τρίτη φάση του προτεινόμενου Ταξιδιού, τη λεγόμενη «Γη της ανεξαρτησίας». Σε αυτό το σημείο, η μονάδα κατοίκησης και όλα τα άλλα απαραίτητα στοιχεία αποστολής (όπως ένα όχημα φορτίου Mars) θα μεταφερθούν σε τροχιά γύρω από τον Άρη. Αυτό αναμένεται να πραγματοποιηθεί στις αρχές της δεκαετίας του 2030 και θα ακολουθηθεί (αν όλα πάνε καλά) από αποστολές στην επιφάνεια του Άρη.
Ενώ η προτεινόμενη αποστολή στον Άρη εξακολουθεί να είναι μακριά, η αρχιτεκτονική σταδιακά διαμορφώνεται. Μεταξύ της ανάπτυξης διαστημικών σκαφών που θα φέρουν τα συστατικά της αποστολής και το πλήρωμα στον κεντρικό χώρο - το SLS και το Orion - και την ανάπτυξη διαστημικών ενδιαιτημάτων που θα τους φιλοξενήσουν, πλησιάζουμε την ημέρα που οι αστροναύτες τελικά έβαλαν πόδι στον Κόκκινο Πλανήτη!
