Co nowego w projekcie załogowej stacji w pobliżu Księżyca

Międzynarodowy projekt budowy załogowej stacji umieszczonej na orbicie wokółksiężycowej nabiera coraz konkretniejszej postaci. W tym artykule krótko podsumujemy najnowsze ustalenia.

Teraz już stacja LOP-G (Lunar Orbital Platform-Gateway)

Projekt, który docelowo zakłada załogowy lot na Marsa, w pierwszym etapie przewiduje budowę niewielkiej stacji w pobliżu Księżyca, która prawdopodobnie zostanie umieszczona na bardzo wydłużonej orbicie wokółksiężycowej. Na początkowym etapie program nie przewiduje lądowania ludzi na powierzchni naszego naturalnego satelity.

Stacja powstanie we współpracy agencji kosmicznych Stanów Zjednoczonych, Europy, Japonii, Kanady i Rosji, jednak główny ciężar budowy poniesie amerykańska NASA. Cały projekt oparty jest na wykorzystaniu budowanej obecnie potężnej rakiety SLS oraz statku załogowego Orion (statki Dragon 2 i Starliner nie będą nadawały się do tak dalekich wypraw). Współudział innych agencji będzie znacznie mniejszy, podobnie jak na obecnie działającej Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS, z tym że w większym stopniu mają być włączone firmy prywatne.

Ostatnie zmiany w projekcie LOP-G znalazły wyraz w proponowanym budżecie NASA na 2019 rok. Podsumujmy je. Przede wszystkim zmianie uległa nazwa stacji – zamiast Deep Space Gateway (DSG, Brama do Dalekiego Kosmosu), odtąd używa się konkretniejszej nazwy Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G). Wraz z przebiegiem prac nad rakietą SLS (Space Launch System) i statkiem Orion, zmianie ulega także harmonogram budowy stacji. Celem przyspieszenia początku budowy przyjęto, że pierwszy element stacji zostanie umieszczony na orbicie wokółksiężycowej nie własną SLS, ale za pomocą komercyjnej rakiety nośnej.

Stanowi to ważny przełom w podejściu NASA do współpracy z firmami prywatnymi, który zapoczątkował program CRS, w ramach którego firmy SpaceX i Orbital ATK dostarczają zaopatrzenie do ISS, natomiast wkrótce firmy SpaceX i Boeing mają dowozić tam także załogi. Ale w przypadku modułów LOP-G, które trzeba będzie dostarczać aż na orbitę wokółksiężycową, niezbędna będzie rakieta o znacznie większym udźwigu. Wybór rakiety nośnej nie został jeszcze dokonany, ale rynek nie jest duży: prawdopodobnie będzie to Falcon Heavy firmy SpaceX (pierwszy testowy start odbył się na początku bieżącego roku) lub New Glenn firmy Blue Origin, nad którym trwają intensywne prace (spodziewany start w 2020 roku). Mają one udźwig na niską orbitę wokółziemską (LEO) odpowiednio 63,8 i 45 ton.

Proces budowy stacji

Pewne zmiany nastąpiły również w harmonogramie i liczbie startów kolejnych wersji SLS (tab. 1). Wcześniej planowano tylko jeden start najsłabszej wersji SLS 1, ponieważ po locie tej wersji wyrzutnia startowa wymagała około dwuletniej przebudowy, aby dostosować ją do cięższych wersji rakiety. Sfinansowanie w proponowanym budżecie projektu budżetu budowy ruchomej wyrzutni spowoduje, że nie będzie potrzebna tak długa przerwa, a dzięki temu można będzie wykorzystać SLS 1 więcej razy nie opóźniając prac nad wersją SLS 1B. Rozwiązanie takie wydaje się zasadne ekonomicznie.

Powyższe zmiany znacząco zmieniają harmonogram startów rakiety SLS. Obecny plan budowy stacji LOP-G zestawiono w tabeli 2 (choć z pewnością będzie on jeszcze nieraz modyfikowany). Natomiast w 2027 r. misją SLS EM-6 powinna rozpocząć się budowa docelowego kompleksu Deep Space Transport (DST), który w latach 30. wyruszy w kierunku orbity Marsa.

Kształt stacji

Pewnym zmianom uległ również sam wygląd stacji. Przede wszystkim zrezygnowano z dwóch modułów mieszkalnych, tzw. habitatów, a w zamian będzie jeden, ale nieco dłuższy. Łącznie stacja LOP-G będzie składać się z czterech modułów:

• Power and Propulsion Element (PPE) będzie zbudowany w USA w ramach partnerstwa NASA z prywatnymi przedsiębiorstwami. Jesienią 2018 r. spodziewane jest ogłoszenie przez NASA przetargu na projekt.
• Habitation Module powstanie w NASA przy współudziale firm komercyjnych w ramach programu NextSTEP oraz współpracy narodowych agencji kosmicznych ESA i NASDA. Będzie mogła przebywać w nim i pracować 4-osobowa załoga przez 30-60 dni. Moduł będzie miał masę ok. 10 t, długość 7,1 m, średnicę 4,5 m, pojemność użytkową (hermetyczną) 76 m3 i cztery porty cumownicze.
• Airlock Module, czyli śluzę do wyjść na zewnątrz, zbuduje rosyjski Roskosmos. Będzie on miał pojemność użytkową 16 m3.
• Logistic Module po dostarczeniu zaopatrzenia zostanie wykorzystany do prowadzenia prac badawczych. Budową będzie zbliżony do wielofunkcyjnych modułów logistycznych (MPLM) stosowanych na ISS. Zostanie wyposażony w ramię robotyczne wykonane w Kanadzie.

Transport czteroosobowych załóg będzie odbywał się amerykańskim statkiem Orion równocześnie z misjami dostarczających poszczególne moduły stacji. Rosjanie obiecują, że transport załóg będzie odbywał się również statkiem Federacja. Ten ostatni jest w trakcie projektowania, które jednak jest znacznie opóźnione, a część obserwatorów uważa, że pojazd nigdy nie powstanie. . Zaopatrzenie stacji będzie zaś odbywało się nowym statkiem cargo, prawdopodobnie zbliżonym do obecnego Cygnusa firmy Orbital ATK.

Inne możliwości

Niewiadomą projektu jest skala potencjalnego udziału firm prywatnych w tym przedsięwzięciu, czyli głównie wspomnianych SpaceX i Blue Origin. Za pomocą rakiet Falcon Heavy i New Glenn będą one w stanie już w bliskiej przyszłości włączyć się w program LOP-G przy stosunkowo umiarkowanych kosztach. Ponadto Blue Origin propaguje wizję powierzchniowej załogowej stacji na Księżycu, czego nie ma w projekcie LOP-G, prezentując projekt lądownika Blue Moon, który będzie mógł zaopatrywać taką bazę.

Bardziej długoplanowe projekty tych firm, czyli duże rakiety, odpowiednio BFR (której głównym celem będzie zapoczątkowanie kolonizacji Marsa) i New Armstrong, o ile zostaną one zrealizowane w założonej postaci, będą mogły wydźwignąć te plany na znacznie wyższy poziom. Finansowanie tych projektów ostatecznie jednak będzie musiało opierać się na funduszach państwowych, czyli pieniądzach amerykańskich podatników. Przy tak dużej skali nakładów niezbędna będzie bardzo silna wola polityczna i powszechna społeczna akceptacja dla doprowadzenia tych projektów do etapu ich realizacji.

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.