Od załogowej stacji w pobliżu Księżyca do orbity Marsa

11

NASA przedstawiła, jak będzie przebiegać załogowa eksploracja kosmosu w najbliższych kilkunastu latach: celem jest Mars, po drodze orbita Księżyca.

Podczas posiedzenia NASA Advisory Council (NAC), które odbyło się 30 marca b.r. w głównej siedzibie agencji, William Gerstenmaier – dyrektor ds. operacji i misji załogowych, przedstawił wstępny plan dalszej załogowej eksploracji kosmosu. Głównym celem tego programu jest dotarcie na powierzchnię Marsa, co ma zostać przeprowadzone w trzech etapach. Zakłada się, że obecnie trwa etap określony jako zerowy, polegający na prowadzeniu badań i testów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Następne etapy, zestawione w poniższej tabeli, będą polegały na:

  1. budowie załogowej stacji Deep Space Gateway (DSG, Brama do Dalekiego Kosmosu) w rejonie określanym jako cis-lunar,
  2. na tej podstawie zbudowaniu na orbicie Księżyca stacji, która później zostanie przetransportowana w kierunku Marsa,
  3. transport tej stacji na orbitę Marsa.
Tabela 1 - Etapy w drodze na Marsa (kliknij, by powiększyć) / Credits - Jan Szturc

Tabela 1 – Etapy w drodze na Marsa (kliknij, by powiększyć) / Credits – Jan Szturc

Transport w Daleki Kosmos

Podczas swojego wystąpienia Gerstenmaier przedstawił wstępny plan misji zmierzających do budowy finalnej stacji marsjańskiej, którą wstępnie nazwano Deep Space Transport (DST), czyli Transport w Daleki Kosmos. Podstawowymi narzędziami do realizacji tego celu będą budowana obecnie potężna rakieta nośna Space Launch System (SLS), osiągami zbliżona do legendarnego Saturna 5 z programu Apollo, oraz załogowy statek Orion zaprojektowany specjalnie do przeprowadzania dalekich misji, czyli poza orbitę wokołoziemską (dla takich misji stosuje się określenie Beyond Earth Orbit, BEO). Rakieta SLS będzie rozwijana aż do uzyskania docelowej wersji o udźwigu 130 t na niską orbitę wokółziemską (Low Earth Orbit, LEO), poprzez słabsze wersje zestawione w poniższej tabeli.

Tabela 2 - Wersje rakiety SLS (kliknij, by powiększyć) / Credits - Jan Szturc

Tabela 2 – Wersje rakiety SLS (kliknij, by powiększyć) / Credits – Jan Szturc

Zatem planowane są praktycznie dwie powiązane ze sobą stacje, które będą montowane na orbicie wokółksiężycowej, prawdopodobnie bardzo wydłużonej. Często używa się dla lokalizacji tej stacji określenie „cis-lunar”, czyli pomiędzy powierzchnią Ziemi a orbitą Księżyca, zawężając je do orbit wokółksiężycowych czy wokół punktów libracyjnych Ziemia-Księżyc. Zbudowana podczas pierwszego etapu programu stacja cis-lunar, podczas drugiego etapu zostanie poszerzona o dodatkowe moduły przewidziane do podróży marsjańskiej, które po ukończeniu zostaną oddzielone oraz ruszą w daleką podróż w kierunku Marsa za pomocą własnej jednostki napędowej oraz dowiezionych zapasów paliwa. Ta oddzielona część, która będzie stanowić DST, docelowo znajdzie się na orbicie marsjańskiej.

Współpraca międzynarodowa

Stacja cis-lunar DSG będzie budowana we współpracy międzynarodowej. Już od kilku lat działa Międzynarodowa Grupa Robocza ds. Statków Kosmicznych (International Spacecraft Working Group, ISCWG), chociaż wyniki jej ustaleń dopiero od bardzo niedawna są upubliczniane. Wprawdzie oficjalna decyzja o budowie stacji cis-lunar nie zapadła jeszcze ani w Stanach Zjednoczonych, które będą głównym wykonawcą i udziałowcem, ani w krajach partnerskich, tym niemniej wydaje się, ze stacja będzie budowana, gdyż z punktu widzenia USA stwarza ona najważniejszy cel dla budowanego obecnie systemu SLS/Orion, zaś pozostałym krajom, w tym Rosji, w ogóle umożliwi udział w załogowej eksploracji kosmosu. I tak moduł napędowy ma być budowany wspólnie przez kilka krajów, w tym ESA i Japonię, Rosja ma zbudować śluzę powietrzną, zaś Kanada tradycyjnie dostarczy ramię robotyczne. Obecnie przewiduje się, że stacja DSG będzie składać się z czterech modułów: napędowy, mieszkalny (habitat), zaopatrzeniowy i śluza powietrzna. Do stacji będzie też dołączony statek Orion, którym przybędzie do niej załoga.

Wykaz misji SLS przewidzianych do realizacji tych celów zestawiono w tabeli poniżej. Misje bezpośrednio związane z budową obu stacji rozpoczną się od oznaczonej jako EM-2.

Tabela 3 - Wykaz planowanych misji SLS (kliknij by powiększyć) / Credits - Jan Szturc

Tabela 3 – Wykaz planowanych misji SLS (kliknij by powiększyć) / Credits – Jan Szturc

“Następca” Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Stacja cis-lunar będzie oczywiście znacznie mniejsza od ISS, przede wszystkim ze względu na bardzo wysokie koszty umieszczania poszczególnych modułów na orbicie Księżyca, a następnie transportu na orbitę Marsa. Wszystkie dotychczasowe stacje załogowe znajdowały się na prawie kołowej, niskiej orbicie LEO, na wysokości ok. 400 km nad powierzchnią Ziemi (tabela poniżej). DSG będzie pierwszą stacją znajdującą się w tak dużej odległości od Ziemi, co spowoduje trudności w możliwościach zaopatrzenia i jego kosztach, ale także w możliwościach awaryjnego sprowadzenia załogi na Ziemię w sytuacjach awaryjnych. Zatem taka stacja będzie musiała spełniać o wiele większe wymogi techniczne jeśli idzie o niezawodność, czyli konieczna będzie redundancja większej liczby systemów, ale także w zakresie zabezpieczenia przed zwiększonym promieniowaniem, gdyż stacja będzie znajdować się poza ochronnym polem magnetycznym Ziemi.

Niezależnie od rozmów w ramach grupy ISCWG, NASA prowadzi już prace nad habitatami, które mogą być wykorzystane do budowy DSG i DST. Do tych prac zostały zaangażowane prywatne firmy, takie jak Bigelow Aerospace, Boeing czy Lockheed Martin, które proponują swoje rozwiązania w ramach programu NextSTEP finansowanego przez NASA. Obecnie trwa już drugi etap tego programu. W ramach trzeciego etapu, który rozpocznie się w 2018 roku, zostaną już wykonane moduły przeznaczone do pracy w kosmosie.

Tabela 4 - Porównanie załogowych stacji orbitalnych (kliknij by powiększyć) / Credits - Jan Szturc

Tabela 4 – Porównanie załogowych stacji orbitalnych (kliknij by powiększyć) / Credits – Jan Szturc

Udział podmiotów komercyjnych

NASA oczekuje również udziału prywatnych firm w misjach zaopatrzeniowych do przyszłych stacji. Gerstenmaier stwierdził, że planowana średnio jedna misja rocznie SLS nie wystarczy i niezbędne będzie wykorzystanie także innych systemów, czyli komercyjnych. W grę wchodzi przede wszystkim rakieta Falcon Heavy, którą firma SpaceX planuje przetestować jeszcze w tym roku.

Podsumowanie

Przestawiony plan należy traktować jako bardzo wstępny.  Przede wszystkim sytuacja NASA – głównego partnera projektu, nie jest obecnie stabilna z powodu objęcia rządów przez nową administrację, podczas gdy nie tylko wysokość funduszy NASA, ale także ich szczegółowe przeznaczenie, zależą od prezydenta i parlamentu, a więc ciał ściśle politycznych. Co czteroletni tryb wyborów nie sprzyja stabilności prac agencji. Jeszcze trudniejsza jest sytuacja w Rosji, która na skutek imperialnej polityki Kremla przeżywa permanentny kryzys ekonomiczny, a również zmniejszyła się stabilność ekonomiczna i polityczna w Europie. Zatem główny ciężar utrzymania i realizacji projektu, podobnie jak w przypadku Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, spadnie na NASA.

Ważne: artykuł chroniony prawem autorskim, co oznacza że wszelkie prawa, w tym Autorów i Wydawcy są zastrzeżone. Zabronione jest dalsze rozpowszechnianie tego artykułu w jakiejkolwiek formie bez pisemnej zgody ze strony właściciela serwisu Kosmonauta.net – firmy Blue Dot Solutions. Napisz do nas wiadomość z prośbą o wykorzystanie. Niniejsze ograniczenia dotyczą także współpracujących z nami serwisów.

(NASA)

Share.

11 komentarzy

  1. Moim zdaniem jest to powtórka z historii i powrót do programu Constellationa za Busha II. Administracja Obamy uznała ten program za zbyt kosztowny. Teraz do władzy wrócili republikanie i mamy odgrzewanie starych pomysłów.

    • Jak się dobrze przysłuchać temu to wygląda jak doskonała, z góry opracowana wymówka żeby nie zrobić nic tylko przez następne 20 lat snuć się po rewizjach planu aż do odwołania całej imprezy.

  2. Czyli Panu Bogu świeczkę i Diabłu … ogórek. Księżyc i Mars – dla każdego coś miłego. Ale mam nadzieję że to nie jest cały program rozrywkowy. Jeśli tak to będzie to gigantyczna strata okazji do:
    1. Przeprowadzania wielokrotnych lądowań na Księżycu przy użyciu tego samego lądownika tankowanego np. ze zbiorników serwisowych stacji.
    2. Jak wyżej ale przy użyciu sterowanych automatycznie / zdalnie lądowników. Dołożyć ze dwa satelity przekaźnikowe i teleopracja będzie praktycznie bez opóźnień. O wiele mniejsze ryzyko bo reagować będzie człowiek w czasie rzeczywistym a nie program.
    3. Tym bardziej jak wyżej ale z orbity Marsa. Patrz ostatnie fiasko lądowania próbnika ESA – błąd czujników i opgramowania. Człowiek na miejscu miałby szansę zestawienia danych np. z radaru statku i zorientowania się że za wcześnie odrzucono spadochron i wyłączono silnik.
    4. Lądowniki z możliwością powrotu + porządne laboratorium na pokładzie statku / stacji i ludzie po raz pierwszy będą mogli przeprowadzić porządne badania skał z Marsa czy Księżyca.

    To wszystko jest oczywiście ignorowaniem wielkiego goryla w pokoju – gdzie w tych planach lądowanie człowieka na Marsie? Póki co brzmi to : ‘Będziemy podróżować długo i dokładnie po czym u samego celu postoimy i zawrócimy do domu’. Mam nadzieję że w miarę jak będą ujawniane lub precyzowane poszczególne elementy planu przestanie to wyglądać tak absurdalnie.
    Idę grzebać w sieci…

    • YUMAZSTER— Co do p.1 ,to ten Wielorazowy lądownik tankowany może być i na stacji cis-Lunar ,jak i na samej powierzchni Księżyca. Lądownik podobny do tego marsjańskiego co posadził Łazik 1-t. Sky Crane ,ale lekko zmodyfikowany. Żeby mógł wiele razy lądować i startować to Musi mieć zaczepione Moduły od spodu na 4-Ryglach Magnetycznych,pomiędzy silnikami i Nogami Teleskopowymi 4-ma, długimi na wysokość Modułów. To rozwiązanie pozwoli wielokrotnie posadawiać te Moduły – Kontenery dzięki 4 -m prostym zaczepom w ich Dachach które pasują do 4-ch Rygli Magnetycznych od Spodu Lądownika Ramowego Sky Crane. Przykład – Lądownik ze Stacji cis-Lunar zabiera dostarczony z Ziemi Rakietą F.H. Pojazd Hermetyczny Mobilny ( ten z 2-ma skafandrami z tyłu ) z 2-4 Astronautami i Ląduje na Gruncie księżyca na 4-Nogach Teleskopowych ,a że Nogi są 15-20 cm.dłuższe niż ma pojazd z kołami do gruntu ,to nadal wisi od spodu pomiędzy nimi. Silniki STOP ,Załoga w Pojeździe zwalnia 4-ry Zaczepy w Dachu jego z Rygli magnetycznych lądownika i pojazd siada delikatnie od razu na własnych kołach na Gruncie. Załoga załącza Pojazd i wyjeżdża spod lądownika od razu na Rekonesans po Księżycu. W tym czasie lądownik Ramowy Tankuje Zbiorniki paliwem z Modułu -Cysterny ( z 6-ma kołami ) którą sobie wcześniej sam przywiózł Automatycznie na księżyc w ten sam sposób . Po misji w danym miejscu Załoga podjeżdża Pojazdem pod Lądownik ,bo jak wiemy jest wyższy o 15-20 cm. od Pojazdu i Komputer pokładowy Wykrywa zgodność Zaczepów Pojazdu z Ryglami Magnetycznymi Lądownika i Załoga Obniża lądownik na Nogach Teleskopowych i się Ryglują Trwało na Stałe .Załoga w Pojeździe ma do wyboru 2-Warianty ,albo odlatują parę km. dalej do ciekawszego miejsca ,bo Lądownik można wykorzystywać jak DRONA i latać po Księżycu ,albo odlatuje na Orbitę do Stacji Cis Lunar z Gruntem do dalszych badań i przy okazji doładować Akumulatory Pojazdu. Ten System Moduł -Kontener z tylko 4-ma zaczepami na 4-ry Rygle magnetyczne pozwala dostarczać na Księżyc i z powrotem, wszystkie systemy Technologi i Moduły Całej BAZY , Panele, Agregaty Maszyny ,Kombajny Robocze itd. Ze względu na 6-cio krotnie mniejszą Grawitację na Księżycu niż 3-krotną na Marsie ,to ten lądownik Ramowy może dostarczać 2 x większy ciężar.

  3. Czyli lądowanie na Marsie z poślizgiem gdzie około 2050 :DDD Czyli wtedy gdy komercyjna społeczność marsjańska będzie liczyła ok 1000 stałych mieszkańców 😉

    Czy stację te planuje się do wykorzystania przy misjach księżycowych?

    i jeszcze uwaga co do ostatniego akapitu. Istnieje coś takiego jak prawo cytowania. A poza tym skoro tak strasznie bronicie prawa autorskiego to linkować też nie można bez Waszej zgody – każdorazowej.

    • Krzysztof Kanawka on

      Akurat z wykorzystywaniem większości naszych tekstów w innych miejscach nie ma problemu. Czasem jednak chcemy żeby tekst – ten przy którym autor lub autorzy się mocno napracowali – się pojawił tylko u nas na naszej stronie. No, ale jak ktoś szuka dziury w całym, to oczywiście ją znajdzie, zgadza się Panie Ergo Sum? 😉

    • ERGO SUM— Tak ,tą stację chcą wykorzystywać Rosjanie do Lądowania z niej na Księżycu ,dlatego upierają się żeby orbita Eliptyczna tej stacji Cis- Lunar w jej najniższym miejscu do gruntu Księżyca była jak najniższa ( 100km. ) ,a NASA chce na 8-tyś km.