NASA: n ilmoittaessa uudesta, mammuttisesta avaruuskäynnistysjärjestelmästä (SLS), valmistelut voivat alkaa vakavasti ensimmäiselle ihmismatkalle asteroidiin. "Olemme siitä todellakin innoissamme", Lockheed Martinin Orionin apulaisohjelmapäällikkö Laurence Price kertoi Space Magazine -lehden tiedotuksella viime viikolla. "On erittäin hyvä saada tämä perustiedot ja pystyä liikkumaan eteenpäin."
Lockheed Martin on työskennellyt Orion MPCV: n parissa, joka oli alun perin osa Constellation-ohjelmaa palatakseen kuuhun. Mutta NASA: lle on nyt annettu presidentin käsky astronautien laskeutumiseen asteroidiin vuoteen 2025 mennessä. Tämä tehtävä, jonka mukaan jotkut sanovat, edustaa avaruusjärjestön vielä kunnianhimoisinta ja rohkeinta suunnitelmaa. Orionia todennäköisesti valmistellaan uudelleen ja päivitetään potentiaalisiin ”askelkivi” tehtäviin, jotka vievät ihmisiä mahdollisiin kohteisiin, kuten kuun kiertoradalle, Lagrange-pisteisiin, asteroideihin ja mahdollisesti Marsin kuisiin. Lopullinen kohde tällä polulla on lähettää ihmiset Punaiselle planeetalle.
NASA: n SLS: n raskaan nostovahvistimen ensimmäinen inkarnaatio, joka paljastettiin 14. syyskuuta 2011, seisoo yli 30 tarinaa korkeana, sen massa on 2,5 miljoonaa kiloa (5,5 miljoonaa puntaa) ja se käyttää nestemäinen vety- ja nestemäinen happi-käyttövoimajärjestelmä, jossa on 5 avaruussukkula-päämoottoria ja parannettu J-2X-moottori yläasteelle. (NASA testasi juuri yhtä näistä moottoreista). SLS: n alkuperäinen nostokapasiteetti on 70 tonnia (mT) tai noin 69 853 kg (154 000 puntaa) hyötykuormasta matalaan maapallon kiertoradalle. Vertailun vuoksi, se on yli kaksinkertainen minkä tahansa nykyisen kantoraketin nostokapasiteettiin, ja sen arvioidaan kykenevän tuottamaan 10% enemmän työntövoimaa kuin nostamisessa tuotetut Saturn 5 -raketit, kantoraketit, jotka lähettivät Apollo-operaatiot Kuulle.
Myöhemmin, Orionin ja palvelumoduulin lähettämiseksi avaruuteen, SLS lisäisi vielä kaksi RD-25D / E -moottoria ensimmäisessä vaiheessa, ja ”kehitetty” arkkitehtuuri pystyisi nostamaan 130 tonnia eli 129 727 kg ( 286 000 puntaa) massaa maapallon kiertoradalle. Tämä lisäisi pinon massaa 2,6 miljoonaan kiloon (6,5 miljoonaan puntaan) ja se olisi yhtä korkea kuin 40-kerroksinen rakennus. Tämä kokoonpano mahdollistaisi 4,2 miljoonan kilon (9,2 miljoonan punnan) työntövoiman, joka on 20% enemmän kuin Saturnus 5.
Mutta Lockheed Martin on edelleen alkuvaiheessa oppia uuden lanseerausjärjestelmän ominaisuuksista ja aikatauluista, jotta he voivat tuottaa parhaan version Orionista pariksi SLS: n kanssa.
"Vaikka haasteita on", Price sanoi, "olemme tarkastelleet arkkitehtuurin erilaisia kokoonpanoja viime vuoden aikana, joten paljon työtä on jo tehty. Joten ensimmäisistä haasteista olemme jo työskennelleet lieventämiseksi. ”
SLS: n ja Constellation: n välillä on useita eroja, Price sanoi, että SLS: llä on potentiaalisesti nestemäinen tehosterokotus, jossa on kiinteät nauhat, vankan ensimmäisen vaiheen sijaan. "Mutta olemme lentäneet avaruudessa 50 vuotta ja kaikki analyyttiset työkalut ympäristön, lentoratojen ja lentoolosuhteiden ennustamiseksi ovat kaikki melko yksinkertaisia, ja työskentelemme sen sulkemiseksi. Kantorakettien suunnittelumuutos ei ole suuri hämmennys kyvystämme jatkaa ajoneuvon kypsyttämistä. ”
Laskiessaan sitä kykyä, kuinka paljon massaa SLS voi viedä syvälle avaruuteen, Lockheed Martin voi alkaa työskennellä sen suhteen, kuinka ne osoittaisivat operaation eri osat.
"Esimerkiksi, käynnistäisimmekö kaksi avaruusalusta yhdessä yhdellä raketilla", sanoi Lockheed Martinin haastattelussa Space Magazine -tapahtuman Josh Hopkins, "ja kuten Apollon, menemmekö nopeasti avaruuteen tai tekisimmekö mitä Constellation suunnitteli, missä lasket suurempia kappaleita raskaaseen ajoneuvoon ja laukautat miehistön erikseen toisella laukaisulla ja yhdistät ne maan kiertoradalle? "
Hopkins on johtava tutkija syventyneissä inhimillisten tutkimusmatkoissa Lockheed Martinissa ja johtaa insinööriryhmää, joka kehittää suunnitelmia ja konsepteja erilaisiin tuleviin ihmisen etsintämatkoihin, mukaan lukien vierailut asteroideihin.
"Jos nämä kaksi laukaistaan erikseen", Hopkins jatkoi, "joudut siis varaamaan muutama päivä kiertoradalla, jotta kaksi koukkua saadaan paikalleen, tai yksi kuurattu laukaisu voi pilata yrityksen. Joten nämä ovat korkeatasoisia asioita, joita odotamme saavamme tietää NASA: lta. Yksityiskohtaisella tasolla työskentelemme esimerkiksi millaisten lentoympäristöjen tulee olemaan, kuinka paljon kuormaa avaruusalus näkee. Mitä olemme päättäneet tekemistämme tutkimuksista, on sitä, että uskomme, että Orion on jo suunniteltu melko tiukalle akustiikan, dynaamisen paineen ja G-kuorman joukolle nousun aikana. "
"Tiedämme jo paljon tästä ajoneuvosta, sen ympäristöstä, kuormitusolosuhteista ja etenemisestä", Price sanoi, "joten sovitamme kantoraketin ainutlaatuisen kyvyn Orion MPCV: n suunnitteluun. Olemme jo keskittyneet siihen, kuinka tämä ajoneuvo lentää, ja siirrymme mahdollisimman pian testilentojemme lentämiseen SLS: n varhaisilla versioilla. ”
Lockheed Martin on suunnannut vuoden 2013 loppupuolelle tai vuoden 2014 alkupuolelle ensimmäiseen Orion MPCV -lentokokeensa. He ovat varanneet Delta 4 Heavy -sovelluksen Kennedyn avaruuskeskuksen suunnittelemattomalle laukaisulle, mutta he arvioivat edelleen, mikä kantoraketti olisi paras.
"Olemme selvittämässä, mikä paras testivahvistin tulee olemaan", Price sanoi, "ja yritämme maksimoida molemmille ohjelmille, laukaisujärjestelmän kypsymiselle ja avaruusaluksemme hyöty."
Sikäli kuin ihmisten tosiasiallinen lähettäminen asteroidiin on olemassa, on tehtävä paljon yksityiskohtia, ja NASA: n ja Lockheed Martinin on sallittava kaikille tuntemattomille lentävien ihmisten syvässä tilassa, mukaan lukien erittäin tärkeä asia varmistaa, että ihmiset kestävät säteilyn. ympäristö avaruudessa.
Hopkinsin mukaan asteroideihin lentänyt robotti avaruusalus ja Mars ovat testanneet syvän avaruuden ympäristöä. "Joten, meillä on tyylikkäitä malleja siitä, kuinka suunnitella järjestelmiä kestämään säteilyn suojaus", hän sanoi, "vaikka emme tiedä syvän avaruussäteilyn vaikutusta ihmisiin ja mitä pienten asteroidien ympäröivä ympäristö todella pitää." Hopkins lisäsi, että tarpeettomat järjestelmät ihmisten turvallisuuden pitämiseksi ovat olennainen osa Orionin suunnittelua, mutta NASA saattaa myös ensin lähettää robottipartio-operaation vierailemaan asteroidissa.
Kyllä, ihmisten lähettämiseksi asteroidiin on vielä paljon tehtävää. Mutta yksi tärkeä tärkeä asia on tietää ajankohta, jolloin SLS on valmis suorittamaan ihmisen syvän avaruuden tehtävän, koska se määrittäisi mihin asteroideihin voisimme mennä.
Ja oikean asteroidin löytäminen tulee olemaan myös haaste. Keskustelemme siitä seuraavassa artikkelisarissamme ihmisen asteroiditehtävästä.
Tämän sarjan aiemmat artikkelit:
