tila

Lunar Gateway -alusta: NASA-virhe tai avaruustutkimuksen tulevaisuus?

Vuosi: 2026. Entinen astronautti Nicole Mann vie tiiminsä neljän kautta Orionin avaruusaluksen luukun läpi pieneen avaruusasemaan, joka sijaitsee Moonin lähellä. Sisällä se haisee uuden auton hytissä. Kauniit näkymät. Aseman yläpuolella ripustaa kuun puolet, mikä heijastaa auringonvaloa - hopeanhohtoista, hiljaista ja hehkuvaa. Syvempi avaruudessa, pallon toinen puoli on näkyvissä. Jossain kaukaisuudessa vihreän maan ja auringon levyt hehkuvat. Ihmiskunnan kehto ja sen tulevaisuus tähtien keskuudessa ovat kaikki täällä.

49-vuotias Mann, jolla on kutsumerkki "Duchess", alkaauseita viestintätarkastuksia. Kahden sekunnin viive ilmoittaa ohjauskeskuksen vastauksen, jonka jälkeen kuullaan suosionosoituksia ja onnitteluja. Vuosikymmenten ajan Apollon jälkeen ihmiset jäivät puristuksiin matalan maanpinnan kiertoradalla. Ei enää. Kun Mann-tiimi viettää pari viikkoa siistimällä uuden Gatewayn Kuun kiertoradalla, NASA pystyy jälleen suunnittelemaan tehtäviä syvään avaruuteen. Sieltä ihmiset pystyvät laskeutumaan kuun pintaan ja päättämään Marsin tehtäviä.

Sisältö

  • 1 Miksi NASA-pohja on kuun kiertoradalla?
  • 2 Siirry yhdyskäytävään
  • 3 Argumentit
  • 4 Stuck with the Moon
  • 5 hyttihakemusta
  • 6 Paine kasvaa

Miksi NASAlla on kuun pohja?

Tämä on kongressin, valkoisen, skenaariokoti- ja amerikkalaisyhteiskunta, joka heijastaa kuun avaruusasemaa, jonka NASA haluaa rakentaa 2020-luvulle. ”Näen sen avaruusporttina, kuivana telakana meneillään oleville toiminnoille”, kertoo Jason Krusan, vanhempi NASAn työntekijä Gateway-projektin kehittämisosastolta.

Viimeisten kolmen vuoden aikana Krusan ja muutNASA: n inhimillisten voimien tutkimusjohtajat ovat terävöittäneet ja tarkentaneet Gateway-suunnitelmaa melko hyvin, ja mikä vielä tärkeämpää, kehitettiin perustelu etuvartion luomiselle Kuun lähellä. Vaikka heidän suunnitelmansa toimii. Yhdysvaltain varapresidentti Mike Pense hyväksyi Gatewayn, kuten NASAn uusi pääkäyttäjä Jim Brydenstein.

"Minulla ei ole muuta arkkitehtuuriaTarkastelimme nykyisiä talousarvioita, jotka meidän on tehtävä kaikkemme, Brydenstein sanoo. "Joten tulin siihen tulokseen, että Gateway on oikea lähestymistapa."

NASA voitti myös leijonanosan ilmailustaurakoitsijoiden ja heidän lobbaajiensa valtavat armeijat tarjoavat sopimuksia kuudesta eri mallista Gateway-asuinmoduulista. Lisäksi viraston edustajat toistivat toistuvasti, että he kutsuvat SpaceX: n kaltaisia ​​kaupallisia yrityksiä toimittamaan lastin ja huoltamaan asemaa. Lähes jokaisella on hyvä mahdollisuus tarttua Gateway-työhön.

Kriitikoille ei ole monia syitäjoka tapauksessa - julkinen, joka tapauksessa. Mutta he pysyivät ja he herättivät kohtuullisia kysymyksiä kuun "Gateway" -käytävästä. Robert Zubrin, korkean profiilin ilmailuinsinööri, tuli tärkeimmäksi antagonistiksi.

"Tämä on uusi jättiläinen harppaus",Zubrin käytti puheenvuoron äskettäisessä tapaamisessa Marsin seuran kanssa. ”Jos haluat lähettää ihmisiä kuuhun tai marssiin, vietätkö rahaa luodaksesi kuun kiertoradan perustan matkalla? No. "

Zubrin ja muut väittävät, että GatewayNASA: n polkua ei ole sujuvasti kuuhun tai Marsiin, vaan tullut kohde avaruusjärjestön, Space Launch Systemin ja Orionin avaruusaluksen avaruusraketille. Nämä ajoneuvot, jotka on rakennettu NASA: lle suurten ilmailuteollisuusyritysten kanssa, joilla on satoja urakoitsijoita eri puolilla maata, eivät voi mennä vain Mooniin tai Marsiin. Yhdessä ne eivät ole tarpeeksi voimakkaita. NASA on yrittänyt esittää tekosyyn niille kymmenen vuoden ajan. Lopuksi se kaikki vastasi Gateway-konseptia.

"Olkaamme rehellisiä," sanoo Zubrin. ”Tämä on ohjelma, jota tavoite ei ole, vaan toimittajat. Kuvittele, että käytät yritystäsi myyntimiehille. "

Siirry yhdyskäytävään

Ei tarvitse nostaa avaruuden historiaapoliitikot ymmärtävät, miksi NASA tukee nyt kuun yhdyskäytävän kehitystä, joka maksaa vähintään 10 miljardia dollaria ja maksimi - paljon enemmän. Mutta pieni historia ei vahingoita.

Lyhyesti sanottuna kaikki oli näin: Vuonna 2004 George Bush halusi lähettää ihmisiä kuuhun ja marssiin. NASAn insinöörit Mike Griffinin johdolla vastasivat kehittämällä suuren, kalliin järjestelmän tämän tavoitteen saavuttamiseksi, jota ei koskaan rahoitettu asianmukaisesti. Kun Barack Obama tuli presidentiksi, hän kumosi ihmisten paluun kuueseen, koska rahaa ei ollut tarpeeksi, ja suunnitelman toteuttaminen viivästyi suuresti. Presidentti myös peruutti valtavan raketin ja Griffinin avaruusaluksen kehityksen. Pelottanut työpaikkojen menetystä ja NASAn institutionaalista asemaa, kongressi painosti Obamaa. Vaikka Kuu on kadonnut suunnitelmista, NASA kertoi rakentavansa suuren raketin - nyt sitä kutsutaan avaruuskäynnistysjärjestelmäksi - ja kehitetään edelleen Orionin avaruusalusta.

On suuri ongelma. Mitä tehdä SLS: n ja Orionin kanssa? Kriitikot alkoivat laulaa, että SLS on "raketti mihinkään", koska NASA ei tarvitse sitä. Raketti ja laite voivat tietenkin lentää kuun ympäri, toistaa Apollo 8 -operaation 1968, mutta he eivät voi laskeutua toiseen maailmaan, jossa on painovoimaa.

Lopulta Obaman hallinto päättiongelma, joka esittelee uuden tavoitteen, jonka ehdotti sininen-nauha-paneeli, joka tunnetaan nimellä "Augustine". "Vuoteen 2025 mennessä odotamme, että uudet avaruusalukset, jotka on suunniteltu pitkiä matkoja varten, antavat meille mahdollisuuden toteuttaa ensimmäiset miehitetyt tehtävät kuun rajojen ulkopuolella", Obama sanoi vuonna 2010. "Ensimmäistä kertaa historiassa lähetämme astronautit asteroidille."

Aluksi ajatus tuntui hyvältä. Asteroidi tarjosi uuden määränpään ja ratkaisi ongelman myös vähän painovoimalla. NASA voisi mennä sinne ilman tarvetta kalliille laskeutumis- ja nousulaitteille, jotka eivät olleet varaa SLS: n ja Orionin paisuneiden menojen vuoksi (yli 3 miljardia dollaria vuodessa).

Valitettavasti useiden vuosien etsinnän jälkeen tutkijatei löytänyt sopivaa asteroidia, joka olisi tarpeeksi lähellä maapalloa, jotta astronautit pystyisivät saavuttamaan sen nopeasti, koska Orionin avaruusalus sallii tiimin viettää vain 21 päivää syvässä avaruudessa. NASA päätyi siihen johtopäätökseen, että sillä on rajallinen budjetti eikä sillä ole tarpeeksi välineitä lähettää ihmisiä asteroidiin ennen 2025 - ja jopa joka vuosi.

Joten keskellä tätä vuosikymmentä, älykäsviraston insinöörit laativat suunnitelman, joka olisi sekä toteutettavissa että teknisesti johdonmukainen presidentin tavoitteen kanssa käydä asteroidissa vuoteen 2025 saakka. Näennäisesti elegantti tehtävä oli hieman temppu. Osana Asteroid-uudelleenohjausoperaatiota viraston on lähetettävä aurinkokunnasta robotti-ajoneuvo niin, että se sieppaa pikkukivikiven asteroidin pinnalle ja vetää sen kuun ympärille. Ja vuonna 2025 astronautit vierailivat siinä Orionin avulla. Oli ilmeistä, että lähetys peruutetaan, ennen kuin Obama lähti Valkoisesta talosta.

Kolme vuotta sitten, kun NASA oli jo käyttänyt lähes 20 miljardia dollaria SLS: n ja Orionin kehittämiseen, viraston oli jälleen tehtävä jotain näiden laitteiden kanssa.

Ajan mittaan avaruuskeskuksen insinöörit. Johnson kehitti muiden keskusten tuella kuun "Gateway" (Gateway). Miksi ei? NASA osaa jo suunnitella ja rakentaa avaruusaseman - loppujen lopuksi kansainvälinen avaruusasema toimii edelleen. Uusi etuvartio voitaisiin sijoittaa riittävän kauas kuun painovoimasta, jotta SLS: ää ja Orionia voitaisiin käyttää yhdyskäytävän rakentamiseen, ja kun yhdyskäytävä on valmis, NASA takaa vuotuiset SLS: n lanseeraukset miehistöjen kuljettamiseen 30 päivän ja 60 päivän päiviin.

Gateway ratkaisi poliittiset ja tekniset ongelmatNASA. Siksi kun asteroidikuolema kuoli ennenaikaisesti, Gatewaylle annettiin vuoro. Tämä suunnitelma on tarjonnut NASAn urakoitsijoille työn, ja Gateway-elementit voidaan valmistaa siten, että vain SLS pystyy toimittamaan ne, ei halvempia ja vähemmän käyttökelpoisia raketteja.

Argumentit

Pian se tapahtui. NASA alkoi järjestää akateemisia tapaamisia tutkijoiden kanssa, jotka voisivat edistää vakaan kuun kiertoradan perustamista. He työskentelivät lennonjohtajien ja ihmisten suorituskykyasiantuntijoiden kanssa ymmärtääkseen, miten Gateway-järjestelmät testataan ja ymmärtävät paremmin syvän tilan vaikutukset terveyteen ja miten rakennetaan vankempia järjestelmiä, jotka säästävät astronauttien elämää pitkän matkan aikana. mars. Virasto houkutteli myös kansainvälisiä ja kaupallisia kumppaneita auttamaan laskeutumismoduuleissa, jotka voisivat matkustaa Gatewaysta suoraan Kuuhun.

Elokuun alussa resurssi Ars kysyiBriddenstein vaihtaa asenteita yhdyskäytävään. Kongressimiehenä hän säilytti skeptisyyden Gatewayn suhteen. Lunar jäätä ja asteroideja, joilla oli resursseja, joita hän halusi kehittää, mitä tahansa sanoa, eivät olleet muutaman tuhannen kilometrin päässä kuu. Mutta Brydenstein sanoi, että kun hän ymmärsi kaiken, mitä kuun etuosa voisi tehdä avaruustutkimukselle, hän muutti mielensä. ”En ole koskaan pitänyt samaa mieltä. Aika, jonka vietin NASA: ssa, muutti mieleni. "

Rajoitetun ohjattavuuden vuoksiOrion, joka mitataan muodollisesti delta-v: ksi, NASA aikoo sijoittaa yhdyskäytävän niin sanottuun lähes suoraan halo-kiertoradaan. Tämä elliptinen kiertorata asettaa yhdyskäytävän 1500 kilometrin päähän kuun pinnasta, mutta johtaa myös 70 000 kilometriin. Sitä vastoin matala kuun kiertorata sijaitsee 100 kilometrin päässä kuun pinnasta.

Bridenstein tukee voimakkaastiyksityiset yritykset, jotka haluavat työskennellä NASA: n kanssa, vähentää avaruuslentokustannuksia ja kehittää uudelleenkäytettäviä järjestelmiä, sanoi, että Gateway tarjoaa tärkeimmän infrastruktuurin kuun lähellä kauppakumppaneille.

”Tämä ei ole paras tapa saavuttaaKuun pinnalla, mutta ainakin se antaa meille mahdollisuuden pysyä tässä kiertoradassa hyvin pitkään ja vähäisin moottorikykyin, hän sanoo. "Haluamme lisää ihmisiä pääsemään kuun pinnalle ja useammalle ihmiselle pääsemään kuun kiertoradalle kuin koskaan ennen."

Rajoittamalla yhdyskäytävän kokoa NASA yrittää ollarakentaa toinen kansainvälinen avaruusasema, jonka koko, määrä ja kustannukset ovat valtavat. Tämä kohde, joka sijaitsee kävelyetäisyydellä matalan maan kiertoradalla, maksaa NASA: lle ja sen kansainvälisille kumppaneille 100 miljardia dollaria ja yli kymmenen vuotta rakentamisen avaruudessa.

NASA aikoo myös hankkia yhdyskäytäväntoimi mallina toiselle samanlaiselle rakenteelle, joka voisi toimia kuljetuksena syvässä avaruudessa ja lopulta toimittaa ihmisiä Marsiin. Näyttää siltä, ​​että ensimmäinen yhdyskäytävä toimii testipenkkinä Marsin saavuttamiseen tarvittaville teknologioille. Esimerkiksi nykyisin jotkin elämää tukevien järjestelmien osat toimivat noin kuuden kuukauden ajan epäonnistumiseen. NASA haluaa tuoda tämän tekniikan 30 kuukauden käyttöjaksoon syvälle avaruudelle.

Lopuksi Brydenstein väitti, että yhdyskäytävä, eikä joukko tehtäviä kuun pintaan, merkitsisi ikuisesti NASAn vaikutusta ympärysmittaisen kiertoradan ulkopuolella.

"Viimeinen asia, jonka haluamme käydä, on kuu,todistaa, että voimme tehdä sen ja lopettaa sen ”, hän sanoi. ”Haluamme pysyä siellä. Ja olin vakuuttunut siitä, että Gateway antaisi meille mahdollisuuden hyödyntää kaupallisia ja kansainvälisiä kumppaneita niin, että pysymme siellä ja tutkia enemmän kuun osia kuin koskaan ennen, ja sitten menemme Marsiin. "

Stuck with the moon

Bob Zubrin ei halua mitään, mutta miten sinne pääseeMarsiin. Hän tarjosi kaikenlaisia ​​avaruusarkkitehtuurin vaihtoehtoja, joiden avulla NASA voisi lähettää ihmisiä suoraan Marsiin kaupallisten yritysten avulla. Mutta Zubrin kumartui Valkoisen talon, kongressin haluun, ja nyt NASA keskittyy ponnisteluihin ensin kuun vierailemiseen.

"NASAn ihmisen lento-ohjelma tarvitsee tavoitteenja tämän tavoitteen on oltava Mars, hän sanoo. "Mutta jos he eivät ole vielä valmiita tällaiseen kilpailuun, voin vain myötätuntoa." Ehkä, hän pahoittelee, NASA: n on palautettava luottamus, joka hänellä oli 1960-luvulla Apollon loistavina päivinä.

Samalla Zubrin ja muut kriitikot näkevät GatewaynLiite, kehityskohde, jossa kymmeniä miljardeja dollareita rahoitusta ja vuosikymmenten kehitystä virtaa, mikä muuten olisi pitänyt omistaa toisen maailman vierailulle. Vaikka NASA voi todellakin tarjota itselleen vakaan aseman syvällä avaruudella, joka tarvitsee tätä paikkaa, jos se ei tuo NASA: ta lähemmäksi pitkää oleskelua Kuun tai Marsissa?

”Se asettaa vastuun ohjelmasta, mevain jumissa siihen ”, hän sanoo. ”Se maksaa kaikki miljardeja vuodessa. NASA odottaa, että kansainvälinen avaruusasema lopettaa sen olemassaolon budjettivaatimusten vuoksi. Ja he ehdottavat rakentaa toisen sellaisen? "

Zubrin ehdotti vaihtoehtoa Valkoiselle talolle,joka oli nimeltään Moon Direct ("Lunar suunta"). Siinä hän korosti maksimaalista pääsyä kuun pintaan, vähimmäiskehitykseen ja toistuviin kustannuksiin, vähimmäissuunnitelmaan ja vähimmäisriskiin. Ei, hän ei antanut kaikkia vastauksia (vaikka hän ajatteli tekevänsä), mutta ehdotuksen ydin on, että on olemassa monia hyviä tapoja palata kuuhun, jos sovellamme nykyisiä teknologioita suurimmaksi osaksi.

Gatewayn lähestymistapa, hän sanoo, ei yksinkertaista NASAn polkuakuuhun. Zubrinin mukaan hän tyydyttää kongressin ja viraston toiveet tukea nykyisiä (yrittäjiä) ja löytää SLS-raketin ja Orion-laitteiston käytön.

"Yhdyskäytävän todellinen ongelma kuun kiertoradallaei ole se, että hanke on hyödytön ja että se maksaa paljon rahaa, eikä edes se, että se imee paljon rahaa vuosikymmenien aikana, poista se hankkeista, jotka todella kannattaa tehdä ”, hän sanoo. ”Todellinen ongelma on siihen sisältyvä ajattelutapa. Sen sijaan, että käytettäisiin rahaa liiketoimintaan, etsimme yrityksiä, joihin käytämme rahaa. ”

Ohjaamomaksut

On myös näkemys, että Gateway todella vaikeuttaa paluuta kuueseen tai Marsiin.

Delta-v määrittää, mitä voidaan tehdäavaruuslento ja mitä ei. Pienen maapallon kiertoradan saavuttamiseksi raketin ensimmäinen vaihe polttaa polttoaineen ja viettää suurimman osan energiasta. Sitten toinen pienempi ja joskus jopa pienin kolmas rakettivaihe työntää kuorman matalan maapallon kiertoradan rajojen yli määränpäähänsä syvällä avaruudella.

Koska ylemmät vaiheet ovat pienempiä ja vähemmän voimakkaita, ja avaruusalusten moottorit ovat jopa heikompia ja heikompia, on äärimmäisen tärkeää minimoida tavoitteen saavuttamiseksi tarvittavien ohjausten määrä.

Jos haluat päästä matalasta maasta kiertoradalleKuun pinta, vaadittu delta-v on 6,1 km / s (kuluu matalasta maasta matalaan kuun kiertoradalle 4,1 k / s ja toinen 2,0 pääsee pinnalle sieltä). Päinvastoin, jos haluat päästä LEO: sta oletettavaan Gateway-halo-kiertoradalle - ja sitten kuun pinnalle -, tarvitset delta-v: n 6,85 km / s.

Toisin sanoen avaruusalus voi lähteäNOU, saavuttaa kuun pinnan ja palaa maapalloon, jolloin delta-v-arvo on yhteensä 9,1 km / s. Saman tehtävän suorittamiseksi Gatewayn kanssa tarvitaan 10,65 km / s (17% korkeampi) delta-v. Tästä syystä Zubrin kutsuu kuun Gatewayksi "kiristyskeskuksen" (esimerkiksi maksettaessa pysäköintitilaa tai maksutta kulkevaa tietä). Se lisää huomattavasti energiankulutusta, joka tarvitaan kuuhun (tai Marsiin, jos polku sen kautta kulkee tämän yhdyskäytävän kautta).

Tässä tapauksessa NASA ei maksa vainPassport Gatewaylle, kuvaannollisesti, virasto maksaa myös itse maksupisteen. Sen sijaan, että seuraavan vuosikymmenen aikana vietettäisiin suoria lentoja kuuhun, NASA rakentaa ensin kuun lähellä sijaitsevan aseman, joka vaikeuttaa laskeutumista kuuhun (jos katsot energiakustannusten kannalta).

Ilmailu- ja avaruusyhteiskunnassa on useitaerinomaiset ihmiset, jotka esiintyvät julkisuudessa samankaltaisten huolenaiheiden kanssa Gateway-teeman yhteydessä. Tänä kesänä pidetyssä kansallisen avaruusneuvoston kokouksessa entiset astronautit Terry Wirts mainitsivat myös nämä epäilyt Yhdysvaltain varapresidentin Mike Pencen kanssa. Hän ilmaisi myös toiveensa, että jos portti todella rakennetaan, se olisi hyödyllistä.

Tällä hetkellä Gatewayn päätavoitteena on harhauttaa SLS ja Orion operaatioksi, ei kehittää NASA: n tarvitsemia teknologioita Moonin ja Marsin hallitsemiseksi.

Virts uskoo myös, että Gateway voi ollahyödyllinen, jos se on kiertoradalla maapallon ja kuun välissä, sekä tulevaisuuden avaruuskuljetus kuljettaa ihmisiä maasta Marsiin ja takaisin. Tämä lähestymistapa testaa tärkeitä käsitteitä, kuten NASAn syvälle avaruudelle tarkoitettuja nopeita kokouksia ja kuljetustoimia.

Kulissien takana jotkut kongressin jäsenet ovat huolissaanettä Gateway lykkää loputtomasti ihmisten lähetystä Marsiin. Lisäksi joillakin Trumpin hallinnon johtavilla avaruusneuvojilla on epäilyksiä myös Gatewaystä. On epäselvää, onko Trump itse täysin tietoinen siitä, että NASA ei tule lähelle Kuun pintaa puheenjohtajakautensa aikana. Ja koska Gateway tukee liian monta ihmistä, tällä hetkellä vain presidentin operatiivinen toiminta voi lopettaa kehityksen.

Paine kerääntyy

NASA vaatii Gateway-konseptiakiireellisyys. Tällä viikolla virastojen johtajat vahvistivat, että he aikovat käynnistää etuosan ensimmäisen osan vuonna 2022, joka tarjoaa energiaa ja himoa. Seuraava lanseeraus tuo kaksi osaa: pakattu ESPRIT, kansainvälinen kumppanimoduuli, jolla on tieteellinen yhdyskäytävä, polttoaineen varastointi ja tankkaus, ylimääräiset kommunikaatiomahdollisuudet ja ulkoiset välineet arvokkaan lastin vastaanottamiseen; yhdessä kierrätysmoduulin kanssa, joka sisältää pienen telakointisataman, ulkoiset robottiliitännät ja kulutustarvikkeet.

Nämä komponentit yhdistetään ominaisuuksiinOrionin elämäntuki voi tukea miehistöä 15 päivän ajan Gatewaylla. Ja nämä osat voidaan lähettää vuonna 2023, vaikka NASA ei todennäköisesti valmista rakettia tähän mennessä.

Tällainen lento edellyttäisi raketin tehokkaampaa versiota.SLS, joka on varustettu uudella huipputasolla, jonka avulla Orion voi saavuttaa kiertoradan halo ja uudet Gateway-komponentit. Vaikuttaa epätodennäköiseltä, että tällainen SLS-vaihtoehto on valmis 2024 tai jopa 2025 mennessä.

"Kehitämme ja kehitämme hyvin aggressiivisestiGatewayn käyttöönotto ”, sanoi NASA: n neuvoa-antava toimikunta kokouksessa elokuun lopulla. ”Toisin sanoen meillä on hyvin nopea kehitys aikataulussa. Mielestäni meidän ei pitäisi muuttaa tätä. Luulen, että meidän on asetettava aggressiiviset tavoitteet ja ohjattava prosesseja heille. "

Tällaiset lausumat viittaavat siihen, että vaikkaNASA pyrkii pitämään määrätyn ajan kuluessa, jos jokin menee pieleen, niitä ei todennäköisesti kunnioiteta. Ja tämän kokoisissa ohjelmissa kaikki voi vioittua. Vaikuttaa epätodennäköiseltä, että Gateway nykyisessä kokoonpanossaan, jossa on suuri asuinmoduuli ja erillinen yhdyskäytävä, valmistuu ennen 2030.

Tai se on? Kerro meille keskustele viestissä.

Facebook -ilmoitus EU: lle! Sinun täytyy kirjautua sisään nähdäksesi ja julkaistaksesi FB -kommentteja!