Από το τέλος της εποχής του Απόλλωνα, ένας από τους κύριους στόχους της NASA, της Roscosmos και άλλων διαστημικών υπηρεσιών ήταν η ανάπτυξη τεχνολογιών που θα επιτρέψουν μια μακροχρόνια ανθρώπινη παρουσία στο διάστημα. Αυτές οι τεχνολογίες θα βοηθήσουν επίσης όταν έρθει η ώρα να τοποθετήσετε ανανεωμένες αποστολές στη Σελήνη, στον Άρη και σε άλλες τοποθεσίες στο Ηλιακό Σύστημα. Τις τελευταίες δεκαετίες, αυτές οι προσπάθειες απέδωσαν τον Mir και τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS).
Τα επόμενα χρόνια, αυτές οι προσπάθειες θα οδηγήσουν επίσης σε Lunar Orbital Platform-Gateway και εμπορικούς διαστημικούς σταθμούς - όπως το Bigelow B330. Και αν οι ιδιωτικές αεροδιαστημικές εταιρείες όπως το Ίδρυμα Gateway φτάσουν στο δρόμο τους, θα έχουμε επίσης ένα διαστημικό αεροδρόμιο σε τροχιά γύρω από τη Γη. Η εταιρεία δημοσίευσε πρόσφατα ένα βίντεο που δείχνει ακριβώς πώς θα μοιάζει αυτός ο διαστημικός σταθμός περιστροφικών τροχών και πώς εταιρείες όπως το SpaceX θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην κατασκευή του.
Η ιδέα της εταιρείας είναι γνωστή ως Gateway, ένας περιστρεφόμενος διαστημικός σταθμός που βασίζεται σε σχέδια που πρότεινε ο Γερμανός επιστήμονας πυραύλων και ο αρχιτέκτονας του διαστήματος Werner von Braun. Αυτά τα σχέδια παρουσιάστηκαν σε μια σειρά άρθρων στο εθνικό περιοδικό Collier's κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950 με τίτλο, "Ο άνθρωπος θα κατακτήσει το διάστημα σύντομα!" Για το λόγο αυτό, η εταιρεία ονόμασε τον προτεινόμενο σχεδιασμό τους ως σταθμό Von Braun.
Αυτή η ιδέα είναι πραγματικά πολύτιμη. Το δικό του σχέδιο του Von Braun βασίστηκε σε προηγούμενες προτάσεις, οι πρώτες από τις οποίες έγιναν από τον Ρώσο επιστήμονα Konstantin Tsiolkovsky το 1903. Η ιδέα απεικονίστηκε όμορφα στο Stanley Kubrick's 2001: Μια Διαστημική Οδύσσεια, το οποίο συν-γράφτηκε από τον διάσημο επιστήμονα και τον φουτουριστή Arthur C. Clarke (και βασίστηκε σε μια σύντομη ιστορία του με τίτλο «The Sentinel»).
Σε όλες τις περιπτώσεις, η γενική έννοια περιλαμβάνει έναν περιστρεφόμενο σταθμό τροχού σε τροχιά της Γης, ο οποίος θα καθιερώσει μια ανθρώπινη παρουσία στο διάστημα ενώ ταυτόχρονα θα παρέχει τεχνητή βαρύτητα για τους κατοίκους της. Αυτή είναι μια σημαντική πτυχή των προτεινόμενων διαστημικών πτήσεων που θα μεταφέρουν αστροναύτες σε τοποθεσίες σε βαθύ διάστημα, όπως ο Άρης και πιο μακριά στο Ηλιακό Σύστημα (και πιθανώς πέρα από).
Δεδομένων των επιπτώσεων της μακροχρόνιας έκθεσης στη μικροβαρύτητα, η οποία τεκμηριώθηκε εκτενώς στην πρόσφατη μελέτη της NASA, οι σχεδιαστές αποστολών έψαχναν τρόπους να τα μετριάσουν. Η μελέτη περιελάμβανε δέκα ξεχωριστές έρευνες για τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της μικροβαρύτητας στον άνθρωπο, χρησιμοποιώντας δίδυμους αστροναύτες Scott Kelly και Mark Kelly ως εξεταστικά θέματα.
Αφού πέρασε πάνω από ένα χρόνο στο διάστημα, οι ομάδες μελέτης σημείωσαν ορισμένες σημαντικές αλλαγές μεταξύ του Scott Kelly και του αδελφού του. Ενώ βίωσε την ίδια απώλεια μυϊκής μάζας και οστικής πυκνότητας με άλλους αστροναύτες που πέρασαν εκτεταμένες χρονικές περιόδους στο ISS, υπήρχαν και άλλες αλλαγές που έκαναν την προσαρμογή στη ζωή στη Γη ξανά πολύ δύσκολη.
Η όραση του Kelly είχε μειωθεί, βίωσε έντονο πρήξιμο στα άκρα του και σημειώθηκαν επίσης αλλαγές στη λειτουργία του οργάνου και την γονιδιακή έκφραση. Πέρα από τη μικροβαρύτητα, υπάρχουν επίσης ερωτήματα σχετικά με το πώς το ανθρώπινο σώμα θα αντιδράσει στη μακροχρόνια έκθεση σε σεληνιακή βαρύτητα (16,5% της φυσιολογικής γης) και στη βαρύτητα του Άρη (~ 38%).
Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό δεδομένου του τρέχοντος σχεδίου για τη δημιουργία μόνιμου φυλακίου στη Σελήνη και τη διεξαγωγή αποστολών στο Άρη τις επόμενες δύο δεκαετίες. Όπως δήλωσε ο διευθύνων σύμβουλος του Gateway Foundation John Blincow στο βίντεο που κυκλοφόρησε πρόσφατα (φαίνεται παρακάτω), αυτό είναι ένα από τα οφέλη της προτεινόμενης Gateway της εταιρείας του:
«Οι άνθρωποι χρειάζονται βαρύτητα, ώστε τα σώματα να μην καταρρέουν. Αλλά πόσο θα είναι εντάξει η σεληνιακή βαρύτητα για ένα χρόνο αλλά όχι για δύο χρόνια; Θα Η βαρύτητα του Άρη λειτουργεί για τον άνθρωπο μακροπρόθεσμα, αλλά όχι για τα μεγάλα ζώα εκτροφής; Θα είναι αρκετές δύο ημέρες την εβδομάδα με 30% g για τα πληρώματα του ISS να διατηρήσουν την οστική μάζα; Η κατασκευή του διαστημικού σταθμού von Braun μπορεί να σας βοηθήσει να ξεκλειδώσετε αυτά τα μυστικά. "
Η δομή της πύλης αποτελείται από δύο ομόκεντρους εσωτερικούς δακτυλίους στερεωμένους από τέσσερις ακτίνες σε έναν εξωτερικό δακτύλιο. Οι δύο ομόκεντροι δακτύλιοι αποτελούν το Lunar Gravity Area (LGA), όπου η περιστροφή του σταθμού παρέχει μια βαρυτική δύναμη ίση με αυτήν της σεληνιακής επιφάνειας. Ο εξωτερικός εσωτερικός δακτύλιος - ο δακτύλιος LGA Habitation - είναι όπου θα τοποθετηθούν μονάδες κατοικίας, που θα αποτελούνται από μικρά δωμάτια για τους επισκέπτες.
Εν τω μεταξύ, ο εσωτερικός δακτύλιος υψηλής οροφής του LGA θα προσφέρει στους τουρίστες την ευκαιρία να δειπνήσουν και να παίξουν σε ένα περιβάλλον χαμηλών εκπομπών. Στον πυρήνα του σταθμού βρίσκεται ο κόμβος και ο κόλπος, όπου θα βρίσκεται ο έλεγχος της κυκλοφορίας και του περιβάλλοντος, η ασφάλεια και ο κόμβος μεταφοράς της πύλης. Το Hub θα διαθέτει επίσης ένα σαλόνι παρατήρησης όπου οι επισκέπτες μπορούν να παρακολουθήσουν εισερχόμενα δρομολόγια.
Ο εξωτερικός δακτύλιος, γνωστός ως Mars Gravity Area (MGA), αντιμετωπίζει ταχύτερη περιστροφή καθώς βρίσκεται πιο μακριά από τον πυρήνα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια τεχνητή βαρυτική δύναμη που είναι παρόμοια με αυτήν που θα βιώθηκε στην επιφάνεια του Άρη. Αυτή η περιοχή θα έχει 4 ή 5 καταστρώματα και θα είναι όπου θα βρίσκονται μεγάλες μονάδες που προσφέρουν μόνιμα καταλύματα. Όπως εξήγησε ο Blincow:
«Ο διαστημικός σταθμός Von Braun θα είναι ένας περιστρεφόμενος διαστημικός σταθμός σχεδιασμένος να παράγει διαφορετικά επίπεδα τεχνητής βαρύτητας αυξάνοντας ή μειώνοντας τον ρυθμό περιστροφής. Ο σταθμός θα σχεδιαστεί από την αρχή για να φιλοξενήσει τόσο την εθνική διαστημική υπηρεσία που διεξάγει έρευνα χαμηλής βαρύτητας όσο και τους διαστημικούς τουρίστες που θέλουν να ζήσουν τη ζωή σε έναν μεγάλο διαστημικό σταθμό με την άνεση χαμηλής βαρύτητας και την αίσθηση ενός ωραίου ξενοδοχείου. "
Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο που ανέφερε ο Blincow στο ρόλο που θα μπορούσε να διαδραματίσει το SpaceX στη δημιουργία του σταθμού. Αρχικά, ο σχεδιασμός της Gateway απαιτούσε μονάδες μήκους 12 m (40 ft) και πλάτους 8,5 m (28 ft) (περίπου διπλάσιο του μεγέθους των ενοτήτων ISS). Αλλά χάρη στην πρόοδο που έχει σημειώσει η SpaceX αργά με τη δική τους Αστέρι και Σούπερ βαρύ, το Ίδρυμα Gateway πιστεύει ότι θα μπορούσαν να ξεκινήσουν βαρύτερα ωφέλιμα φορτία.
«Αν είχαμε ένα SpaceX Υπερβαριά Δεύτερο στάδιο που αναπτύχθηκε μόνο για την κατασκευή χώρου, μπορούμε να έχουμε μονάδες πλάτους 40 ποδιών (12 μ.) και μήκους 60 ποδιών (18 μ.) », δήλωσε ο Blincow. "Αυτό το πολύ μεγαλύτερο μέγεθος θα επιτρέψει πολύ μεγαλύτερο εσωτερικό όγκο με το ίδιο κόστος εκτόξευσης."
Ο αρθρωτός σχεδιασμός των δακτυλίων προορίζεται να φιλοξενήσει διαφορετικούς τύπους δραστηριοτήτων και επιχειρήσεων. Ενώ μερικά θα διατεθούν για στέγαση λιμενεργατών, άλλα θα είναι αφιερωμένα στην επιστημονική έρευνα. Αυτές οι τελευταίες ενότητες θα έχουν μεγάλη ζήτηση, καθώς ο σταθμός προσφέρει την ευκαιρία να εξετάσει πώς οι χερσαίοι οργανισμοί ταιριάζουν με τη σεληνιακή και τον Άρη βαρύτητα χωρίς να χρειάζεται να πάνε εκεί.
Άλλοι θα είναι διαθέσιμοι για αλυσίδες ξενοδοχείων και εστιατορίων, ιδιωτικών πολυτελών καταλυμάτων και άλλων επιχειρήσεων που επιθυμούν να ιδρύσουν γραφεία στο διάστημα (πιθανώς για να επωφεληθούν από τους φορολογικούς νόμους!) Ο Blincow τονίζει επίσης ότι η δημιουργία της πύλης θα είναι πέρα από κάθε χώρα, και θα απαιτήσει μια διεθνή προσπάθεια που θα συγκεντρώνει διαστημικά γραφεία, εμπορικούς αεροδιαστημικούς και λάτρεις του διαστήματος.
Το τελικό αποτέλεσμα αυτού θα είναι ένας διεθνής σταθμός όχι σε αντίθεση με το ISS, αλλά μια ιδιωτική επιχείρηση που θα ήταν οικονομικά αυτοσυντηρούμενη. Δεν δίνεται καμία ένδειξη για το πόσο θα κοστίσει η κατασκευή του Gateway, αλλά η Blincow είναι πεπεισμένη ότι θα είναι προσιτή, χάρη και πάλι στο SpaceX και τον τρόπο με τον οποίο η δέσμευσή του για επαναχρησιμοποιήσιμους πυραύλους μειώνει το κόστος των μεμονωμένων εκτοξεύσεων.
Αναφερόμενος στην ανακοίνωση του Musk το 2017 ότι το BFR θα ήταν πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμο (το οποίο έκανε στο 29ο Διεθνές Αστροναυτικό Συνέδριο (IAC) στην Αδελαΐδα της Αυστραλίας), ο Blincow δηλώνει:
«Όταν ξεκινήσαμε για πρώτη φορά να κάνουμε τις προβλέψεις κόστους για την κατασκευή χώρου, βασίζαμε στο χαμηλότερο εκτιμώμενο κόστος εκτόξευσης που θα μπορούσαμε να βρούμε - το SpaceX BFR στα 1000 $ το κιλό. Αυτό ξεκίνησε σε περίπου 150 εκατομμύρια δολάρια το λανσάρισμα. Αλλά τότε ο Elon Musk έκανε μια παρουσίαση στην Αδελαΐδα που άλλαξε τα πάντα. Καθιστώντας όλα τα στοιχεία του BFR επαναχρησιμοποιήσιμα, το κόστος του θα μπορούσε να κατανέμεται σε πολλές πτήσεις, όπως ένα αεροσκάφος.
«Ο Elon Musk εκτιμά το κόστος εκκίνησης του Αστέρι και Υπερβαριά ενισχυτής σε περίπου 7 εκατομμύρια δολάρια. Ορισμένοι εκτιμούν ότι κάθε λανσάρισμα θα φτάσει τα 40 εκατομμύρια δολάρια αφού ληφθούν υπόψη όλοι οι παράγοντες. Αλλά αν είναι επτά ή σαράντα εκατομμύρια δολάρια, αυτό εξακολουθεί να είναι μουσική στα αυτιά μας. Αυτό σημαίνει ότι οι περιστρεφόμενοι διαστημικοί σταθμοί, οι εγκαταστάσεις συντήρησης και οι αποθήκες καυσίμων μπορούν και θα κατασκευαστούν οικονομικά. "
Η διαδικασία κατασκευής, η οποία θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από τις εξελίξεις που σημειώθηκαν στη διαστημική ρομποτική, θα επικυρώνει επίσης βασικά συστήματα και τεχνολογίες που θα μπορούσαν μια μέρα να προχωρήσουν στην κατασκευή τεράστιων διαστημικών ενδιαιτημάτων (όπως οι κύλινδροι O'Neil). Αυτά θεωρούνται από πολλούς ως μια βιώσιμη εναλλακτική λύση (ή προσθήκη) στις προτάσεις για τον αποικισμό άλλων πλανητών.
Αυτά τα συστήματα κυμαίνονται από τη σταθεροποίηση έως την ανακύκλωση αέρα, από την ανάκτηση νερού έως την αποχέτευση χαμηλής βαρύτητας και από την αποθήκευση τροφίμων στο διάστημα έως τις προκλήσεις μηχανικής. Όλες οι ερωτήσεις που εμπίπτουν στον γενικό τίτλο «πώς διατηρούμε έναν πληθυσμό στο διάστημα;» θα αντιμετωπιστεί με την κατασκευή του Gateway, ισχυρίζεται η Bilcow.
Όσον αφορά τη χρηματοδότηση της κατασκευής, ο Bilcow δείχνει πώς η εταιρεία του ελπίζει να αξιοποιήσει κρίσιμες συνεργασίες με διαστημικές υπηρεσίες του κόσμου (NASA, Roscomos, ESA, Κίνα, Ινδία και άλλα), καθώς και εμπορικές αεροδιαστημικές εταιρείες. Σκοπεύουν επίσης να συγκεντρώσουν χρήματα μέσω πρώιμων πωλήσεων εισιτηρίων και μονάδων πώλησης (για τους υπερ-πλούσιους) και κρατώντας λαχειοφόρο αγορά και δημιουργώντας ένα πρόγραμμα συμμετοχής στο πλήρωμα (για όλους τους άλλους).
Πέρα από την κατασκευή μιας πύλης σε τροχιά γύρω από τη Γη, το Ίδρυμα ελπίζει επίσης να δημιουργήσει έναν στόλο trans-ατμοσφαιρικών οχημάτων (TAV) που θα μπορούσε να μεταφέρει ανθρώπους από και προς το διαστημικό σταθμό. Ελπίζουν επίσης να χτίσουν ένα άλλο σε σεληνιακή τροχιά (η Σεληνιακή Γέφυρα), η οποία θα επέτρεπε τακτικά ταξίδια μεταξύ της Γης και της Σελήνης (χρησιμοποιώντας λεωφορεία cis-lunar) και τακτικά ταξίδια στην σεληνιακή επιφάνεια (χρησιμοποιώντας cis-lunar landers).
Και πάλι, το κόστος ενός τέτοιου έργου θα ήταν αστρονομικό και πέρα από αυτό που θα μπορούσε να επιφέρει οποιοδήποτε μεμονωμένο έθνος ή εταιρεία. Ωστόσο, με πολλούς επιχειρηματίες που επιθυμούν να κάνουν τον διαστημικό τουρισμό να συμβεί, για να μην αναφέρουμε τον τρόπο με τον οποίο αυτοί οι διαστημικοί σταθμοί θα μπορούσαν να διευκολύνουν τις αποστολές εξερεύνησης στη Σελήνη και ακόμη και στον Άρη, οι συνεργασίες που οραματίζονται η Blincow θα μπορούσαν να είναι εφικτές.
Όπως και πολλά άλλα φιλόδοξα σχέδια για τον αποικισμό του διαστήματος, την εμπορευματοποίηση του LEO και την εγκαθίδρυση μιας ανθρώπινης παρουσίας σε άλλα σώματα στο Ηλιακό Σύστημα, θα πρέπει απλώς να περιμένουμε και να δούμε αν το Ίδρυμα Gateway έχει πόδια ή υποφέρει την ίδια μοίρα με το Mars One - η οποία πρόσφατα ανακοίνωσε ότι είναι σε πτώχευση. Ένα πράγμα που έχουν για αυτούς, εκτός από το όραμα, είναι η ικανότητα να σβήνουν τους αριθμούς. Ας ελπίσουμε ότι θα λειτουργήσουν υπέρ τους!
Τα κύρια σημεία του βίντεο του Ιδρύματος αποτέλεσαν επίσης αντικείμενο παρουσίασης που πραγματοποιήθηκε στο Caltech τον Ιανουάριο του 2016 (που φιλοξενήθηκε από το Keck Institute for Space Studies). Με τίτλο "Building the First Spaceport in Low-Earth Orbit", η διάλεξη παρουσιάστηκε από τον John Blincow και τον Tom Spilker - έναν συνταξιούχο μηχανικό διαστημικών πτήσεων που εργάστηκε για πολλά χρόνια με το Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Ίδρυμα Gateway και τα διάφορα έργα τους, ανατρέξτε στον ιστότοπό τους εδώ.
