Το 2007, όταν το πρόγραμμα αστερισμού για να επιστρέψει στη Σελήνη ήταν ακόμα το πρόγραμμα της NASA, μια ομάδα από τον Lockheed Martin άρχισε να ερευνά πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το σεληνιακό καψάκιο Orion για να στείλουν τους ανθρώπους σε μια αποστολή σε έναν αστεροειδή. Αρχικά, αυτό το σχέδιο - που ονομάζεται Plymouth Rock - ήταν απλώς μια μελέτη για να δούμε πώς μια αστεροειδής αποστολή με τον Orion θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμεύσει ως συμπλήρωμα της γραμμής βάσης των σεληνιακών σχεδίων αποστολής του Constellation.
Τώρα, έχει μετατραπεί σε πολύ περισσότερα.
Χάρη στον John O’Connor από το NASATech.net, είμαστε σε θέση να σας δείξουμε μερικές απόψεις του Orion MPCV μέσα στις εγκαταστάσεις του Lockheed Martin στο Boulder του Κολοράντο. Εάν κάνετε κλικ στις εικόνες, θα μεταφερθείτε στον ιστότοπο NASATech και σε εξαιρετικά μεγάλες εκδόσεις των εικόνων που μπορείτε να περιηγηθείτε και να δείτε απίστευτες λεπτομέρειες για το MPCV και το κτίριο.
Αφού ακύρωσε τον Αστερισμό τον Φεβρουάριο του 2010, δύο μήνες αργότερα ο Πρόεδρος Ομπάμα περιέγραψε την αποστολή αστροναυτών σε έναν κοντινό αστεροειδή μέχρι το 2025 και θα πάει στον Άρη μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2030.
Τον Μάιο του 2011, η NASA επιβεβαίωσε ότι το επίκεντρο αυτών των αποστολών θα είναι το Orion - τώρα ονομάζεται Orion MultiPurpose Crew Vehicle. Το σεληνιακό όχημα του Orion που επανατοποθετήθηκε τώρα θα πήγαινε σε έναν αστεροειδή, όπως ο Josh Hopkins και η ομάδα του από τον Lockheed Martin οραματίστηκαν στη μελέτη τους στο Plymouth Rock.
Ο Hopkins είναι ο κύριος ερευνητής για προηγμένες αποστολές εξερεύνησης ανθρώπου, μια ομάδα μηχανικών που αναπτύσσουν σχέδια και ιδέες για μια ποικιλία μελλοντικών αποστολών εξερεύνησης ανθρώπων.
«Κανονικά όταν παίρνετε ένα διαστημικό σκάφος ή ένα κομμάτι υλικού που έχει σχεδιαστεί για μία εργασία και προσπαθείτε να καταλάβετε πώς να το χρησιμοποιήσετε για μια διαφορετική εργασία, ανακαλύπτετε ότι υπάρχουν όλες αυτές οι λεπτομέρειες που δεν λειτουργούν σωστά, «Ο Χόπκινς είπε στο Space Magazine. «Αλλά εκπλήξαμε ευχάριστα ότι όταν πήραμε αυτή τη σεληνιακή έκδοση του Orion και την εφαρμόσαμε σε μια αποστολή αστεροειδών, είναι ένα πραγματικά ευέλικτο και ικανό όχημα και πολλές από τις απαιτήσεις για τη σεληνιακή αποστολή ταιριάζουν αρκετά καλά με την αποστολή αστεροειδών».
Ο σχεδιασμός του Plymouth Rock απαιτούσε τη χρήση δύο ειδικά τροποποιημένων διαστημικών σκαφών Orion που αγκυροβολούν στη μύτη για να παρέχουν αρκετό χώρο διαβίωσης, πρόωση και υποστήριξη ζωής για δύο αστροναύτες που οδηγούν σε έναν αστεροειδή. Ωστόσο, η NASA είπε ότι το MPCV θα χρησιμοποιηθεί κυρίως για εκτόξευση και είσοδο, ενώ μια μεγαλύτερη μονάδα κατοικίας θα αγκυροβόλησε στο MPCV για να επιτρέψει σε ένα πλήρωμα 4 ατόμων να ταξιδέψει σε βαθύ διάστημα.
Ο αστροναύτης του Shuttle Tom Jones εντυπωσιάστηκε από την ιδέα του Plymouth Rock, αλλά γνωρίζει ότι θα χρειαστεί ένα μεγαλύτερο συνοδευτικό όχημα για ένα ταξίδι σε έναν αστεροειδή. «Το Plymouth Rock είναι η μινιμαλιστική προσέγγιση για να κάνουμε μια αστεροειδή αποστολή», είπε. "Αυτός είναι ένας τρόπος για να λυθεί το πρόβλημα της απόλυσης βραχυπρόθεσμα."
Αλλά ακόμη και η ανάπτυξη ενός χώρου στο χώρο θα μπορούσε να είναι θέμα επανασυσκευασίας των πραγμάτων που έχουμε ήδη. «Η μονάδα hab θα μπορούσε να προέλθει απευθείας από αυτό που κάναμε για το διαστημικό σταθμό ή θα μπορούσε να είναι ένα εμπορικό φουσκωτό όπως από το Bigelow, έτσι ώστε να μπορεί να δοκιμαστεί από έναν εμπορικό σταθμό ή ξενοδοχείο τα επόμενα 10 χρόνια, έτσι ώστε να αποδειχθεί τεχνολογία », είπε ο Τζόουνς.
«Βασικά, η ανταλλαγή μεταξύ μιας μεγαλύτερης ενότητας διαστημικών ενδιαιτημάτων έναντι της προσέγγισης διπλού Orion είναι ότι έχοντας έναν ξεχωριστό βιότοπο έχετε περισσότερο χώρο διαβίωσης, περισσότερο χώρο αποθήκευσης και υπάρχει η πιθανότητα ότι θα ήταν καλύτερο για την εκτέλεση διαστημικών πεζοδρομίων», είπε Χόπκινς. "Αλλά τότε πρέπει να επενδύσετε το κόστος για την ανάπτυξη αυτού του συστήματος."
Ο Χόπκινς πρόσθεσε ότι όταν αυτός και η ομάδα του αρχικά συνέλαβαν την αποστολή Plymouth Rock, προσπαθούσαν να καταλάβουν πώς να κάνουν μια αποστολή αστεροειδών για όσο το δυνατόν λιγότερο. Η χρήση δύο Orions ήταν φθηνότερη από την ανάπτυξη μιας ενότητας ειδικά για μια αποστολή αστεροειδών.
«Για το Plymouth Rock, είχαμε εξηγήσει την ανάγκη να αυξήσουμε βασικά την ποσότητα τροφής, νερού, οξυγόνου και αποθήκευσης στο διαστημικό σκάφος, και μερικά από αυτά επιτυγχάνονται από το γεγονός ότι έχουμε δύο διαστημόπλοια», δήλωσε ο Χόπκινς.
Προς το παρόν, η NASA δεν έχει αλλάξει ακόμη πολλές από τις απαιτήσεις για το MPCV από αυτές που είχαν προηγουμένως για το σεληνιακό όχημα και καθώς εξελίσσεται ο σχεδιασμός της αποστολής, το ίδιο θα μπορούσε και το MPCV. Αλλά μέχρι στιγμής, ο σεληνιακός σχεδιασμός φαίνεται να λειτουργεί, και ο Hopkins είπε ότι υπάρχουν ήδη πολλά χαρακτηριστικά σχεδίασης στο Orion που το καθιστούν πολύ ικανό ως όχημα μεγάλου διαστήματος.
Για σεληνιακές αποστολές, το Orion σχεδιάστηκε για βασικά 21 ημέρες με ένα πλήρωμα επί του πλοίου να πηγαίνει από τη Γη στη Σελήνη και πίσω και να έχει περίπου έξι μήνες «περιόδου αργότερα» ενώ το πλήρωμα ήταν κάτω στη σεληνιακή επιφάνεια. Αυτό το σενάριο θα λειτουργούσε για μια αποστολή αστεροειδών, καθώς μια πτήση με πλήρωμα σε έναν αστεροειδή θα ήταν πιθανότατα περίπου ένα ταξίδι μετ 'επιστροφής έξι μηνών, ανάλογα με τον προορισμό.
«Έτσι σε πράγματα όπως η αξιοπιστία, ο ρυθμός διαρροής της ατμόσφαιρας στην καμπίνα και η προστασία από την ακτινοβολία και τους μικρομετεωρίτες, το Orion έχει ήδη σχεδιαστεί για αποστολές 6-7 μηνών για το υλικό», εξήγησε ο Hopkins. «Απλώς δεν έχει σχεδιαστεί να έχει άτομα για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα».
Το Orion έχει ηλιακές συστοιχίες αντί για κυψέλες καυσίμου όπως ο Apollo, οι οποίες επιτρέπουν μεγαλύτερες αποστολές. Ένα άλλο μεγάλο σημείο πώλησης είναι ότι το MPCV έχει σχεδιαστεί για να είναι 10 φορές ασφαλέστερο κατά την ανάβαση και την είσοδο από τον προκάτοχό του, το διαστημικό λεωφορείο.
«Οι ταχύτητες επανεισόδου είναι λίγο πιο γρήγορες για μια αποστολή αστεροειδών από μια σεληνιακή αποστολή», είπε ο Χόπκινς, «αλλά το τρέχον σύστημα θερμικής προστασίας πρέπει να είμαστε σε θέση να το χειριστούμε».
Μέσα στο MPCV είναι 9 κυβικά μέτρα κατοικήσιμου όγκου. "Αυτός δεν είναι ο συνολικός όγκος της δομής υπό πίεση, αλλά ο χώρος που απομένει μετά από υπολογιστές, καθίσματα και αναλώσιμα λογίζονται όλα", δήλωσε ο Χόπκινς. «Αυτό είναι περίπου διπλάσιο από ένα σύγχρονο επιβατικό φορτηγό, όπως το Toyota Sienna.»
Μια μεγάλη πρόκληση είναι να καταλάβουμε πώς χρησιμοποιείτε κάθε γωνιά και cranny για να συσκευάσετε πολλές προμήθειες σε μικρό χώρο, καθώς το Orion θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως αποθήκη ειδών. «Πιστεύουμε ότι είναι δυνατόν», είπε ο Χόπκινς. "Έχουμε κάνει αρχικούς υπολογισμούς ότι μπορούμε να συσκευάσουμε ένα λογικό όγκο, αλλά θα ήταν αρκετά σφιχτό και θα πρέπει επίσης να σκεφτούμε τα δευτερεύοντα πράγματα που πρέπει να συμπεριληφθούν, ώστε να είναι η εργασία που βρίσκεται σε εξέλιξη."
Λογικά, το Orion MPCV θα μπορούσε ακόμη και να υποστηρίξει να κάνει ένα EVA από την πόρτα στην κάψουλα.
«Έχουμε μια καταπακτή που είναι αρκετά μεγάλη ώστε να μπορεί να βγει ένας αστροναύτης με ένα διαστημικό κοστούμι», είπε ο Χόπκινς, «και τα εσωτερικά συστήματα στο διαστημικό σκάφος έχουν σχεδιαστεί για να ανέχονται την καμπίνα να αποθαρρύνεται. Δεν βασιζόμαστε στην κυκλοφορία του αέρα για να απομακρύνουμε τη θερμότητα από τα ηλεκτρονικά - έχουν τις δικές τους κρύες πλάκες για να απομακρύνουν τη θερμότητα. Τα κουμπιά έχουν σχεδιαστεί για χειρισμό με γάντια διαστημικής στολής, όχι μόνο γυμνά χέρια. Πολλά από αυτά τα χαρακτηριστικά μόλις λειτούργησαν για να είναι αρκετά εφαρμόσιμα στην αποστολή αστεροειδών, επειδή σχεδιάστηκε για ένα παρόμοιο σύνολο απαιτήσεων αποστολής. "
Ο Χόπκινς γνωρίζει τις απαιτήσεις και τις δυνατότητες του Orion, καθώς και ο χώρος εντός του διαστήματος πιθανότατα θα αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, ανάλογα με τον προορισμό και το χρονοδιάγραμμα. «Αν το σχέδιο πρόκειται να πάει στα φεγγάρια των μαρκών ή των απομακρυσμένων αστεροειδών σχετικά σύντομα, ας πούμε στα τέλη του 2020 ή στις αρχές της δεκαετίας του 2030, μπορεί να προχωρήσετε και να χτίσετε έναν σχετικά μεγάλο, ικανό στο διαστημικό βιότοπο, γιατί σίγουρα θα το χρειαστείτε για αυτούς πιο απομακρυσμένες αποστολές. Αλλά αν η ιδέα ήταν να πάτε στους ευκολότερους αστεροειδείς για να φτάσετε και να το κάνετε σχετικά σύντομα, τότε μπορεί να κολλήσετε με μια μικρότερη απλούστερη ενότητα ενδιαιτημάτων, ή ίσως ακόμη και με την προσέγγιση του δίδυμου Orion. "
Όταν το MPCV επιστρέψει από μια αποστολή σε έναν αστεροειδή, πιθανότατα θα προσγειωθεί στον Ειρηνικό Ωκεανό. Η NASA ξεκίνησε μερικά στο Κέντρο Έρευνας Langley της NASA για να πιστοποιήσει το όχημα για προσγειώσεις νερού. Οι μηχανικοί έριξαν ένα πρότυπο MPCV 22.000 λιβρών στη λεκάνη. Το στοιχείο δοκιμής είναι παρόμοιο σε μέγεθος και σχήμα με το MPCV, αλλά είναι πιο άκαμπτο, ώστε να αντέχει σε πολλές σταγόνες. Κάθε δοκιμή έχει διαφορετική ταχύτητα πτώσης για να αντιπροσωπεύει τις πιθανές συνθήκες εισόδου του MPCV κατά την προσγείωση νερού.
Έτσι, ενώ πραγματοποιούνται αυτές οι δοκιμές και ενώ ο Χόπκινς και η ομάδα του από τον Lockheed Martin εργάζονται και δοκιμάζουν το Orion MPCV, η NASA προσπαθεί ακόμα να αποφασίσει για ένα σύστημα εκτόξευσης βαρέων ανελκυστήρων ικανό να φέρει τους ανθρώπους πέρα από τη χαμηλή τροχιά της Γης και δεν έχουν ονομάσει ο καθένας να οδηγήσει το σχεδιασμό μιας ανθρώπινης αποστολής σε έναν αστεροειδή. Ο ιστότοπος της NASA δεν έχει καν επίσημες πληροφορίες σχετικά με μια αποστολή ανθρώπινου αστεροειδούς. Αναφέρει μόνο «πέρα από τη χαμηλή τροχιά της Γης» ως την επόμενη στάση για τους ανθρώπους.
«Μιλάμε για κάτι που πρόκειται να συμβεί το 2025, οπότε δεν έχουμε αποφασίσει ακόμη και για ένα διαστημικό σκάφος», δήλωσε ο Michael Braukus από τη Διεύθυνση Αποστολής Συστημάτων Εξερεύνησης της NASA μέσω τηλεφώνου. «Σχεδιάζουμε την αστεροειδή αποστολή. απλώς δεν έχουμε ορίσει ένα άτομο υπεύθυνο για την ίδια την αποστολή αστεροειδών. Έχουμε το Orion MPCV υπό κατασκευή και περιμένουμε την απόφαση ενός συστήματος διαστημικής εκτόξευσης, το οποίο θα είναι ο πύραυλος που θα το μεταφέρει στο βαθύ διάστημα, και προχωρούμε στο δρόμο, αλλά δεν έχουμε φτάσει ακόμη σε ένα σημείο όπου έχουμε αναθέσει κάποιον να αρχίσει να αναπτύσσει την αποστολή. "
Λοιπόν, αυτό φαίνεται να είναι το τρέχον μεγαλύτερο εμπόδιο της NASA σε μια αποστολή αστεροειδών στον άνθρωπο: η απόφαση για το Διαστημικό Σύστημα Εκτόξευσης.
Προηγούμενο άρθρο σε αυτήν τη σειρά: Ανθρώπινη αποστολή σε έναν αστεροειδή: Γιατί πρέπει να πάει η NASA;
Μπορείτε να ακολουθήσετε τον ανώτερο συντάκτη του Space Magazine Nancy Atkinson στο Twitter: @Nancy_A. Ακολουθήστε το Space Magazine για τις τελευταίες ειδήσεις για το διάστημα και την αστρονομία στο Twitter @universetoday και στο Facebook.
