Apollo-aikakauden lopusta lähtien yksi NASA: n, Roscosmosin ja muiden avaruusjärjestöjen päätavoitteista on ollut teknologioiden kehittäminen, jotka mahdollistavat ihmisen pitkäaikaisen läsnäolon avaruudessa. Nämä tekniikat auttavat myös, kun on aika asettaa uusittuja matkoja kuuhun, Marsiin ja muihin aurinkokunnan kohteisiin. Viime vuosikymmeninä nämä pyrkimykset ovat tuottaneet Mirille ja kansainväliselle avaruusasemalle (ISS).
Tulevina vuosina nämä pyrkimykset johtavat myös Lunar Orbital Platform-Gateway -laitteeseen ja kaupallisiin avaruusasemiin - kuten Bigelow B330. Ja jos Gateway-säätiön kaltaiset yksityiset ilmailu- ja avaruusalan yritykset saavat tiensä, meillä on myös avaruusportti kiertoradalla Maan ympärillä. Yhtiö julkaisi äskettäin videon, joka näyttää täsmälleen kuinka tämä pyörivä pyöräavaruusasema näyttää ja kuinka SpaceX: n kaltaiset yritykset voivat auttaa sen rakentamisessa.
Yrityksen konsepti tunnetaan nimellä Gateway, pyörivä avaruusasema, joka perustuu saksalaisen rakettitieteilijän ja avaruusarkkitehdin Werner von Braunin ehdottamiin malleihin. Nämä mallit esiteltiin sarjassa kansallista lehteä Collier n 1950-luvulla nimeltään ”Ihmiset valloittavat pian avaruuden!” Tästä syystä yritys on nimittänyt heidän suunnitellun suunnittelun Von Braun -asemalle.
Tämä käsite on todella aika kunnia. Von Braunin oma malli, joka on rakennettu aikaisempien ehdotusten perusteella, joista aikaisin on venäläinen tutkija Konstantin Tsiolkovsky vuonna 1903. Konsepti kuvasi kauniisti Stanley Kubrickin teoksessa 2001: Space Odyssey, jonka kirjoitti kuuluisa tutkija ja futuristi Arthur C. Clarke (ja joka perustuu novelliinsa nimeltään "The Sentinel").
Kaikissa tapauksissa yleinen käsite käsittää pyörivän pyöräaseman maapallon kiertoradalla, mikä vakiinnuttaisi ihmisen läsnäolon avaruuteen ja samalla tarjoaisi sen asukkaille keinotekoisen painovoiman. Tämä on tärkeä näkökohta ehdotetuista avaruuslennoista, jotka vievät astronautit paikoissa syvässä avaruudessa, kuten Marsissa, ja kauempana aurinkokuntaan (ja mahdollisesti sen ulkopuolelle).
Koska NASA: n äskettäisessä kaksoistutkimuksessa on laajasti dokumentoitu pitkäaikaisen mikrogravitaation altistumisen vaikutuksia, operaation suunnittelijat ovat etsineet tapoja lieventää niitä. Tutkimus koostui kymmenestä erillisestä tutkimuksesta mikrogravitaation pitkäaikaisvaikutuksista ihmisiin käyttämällä koehenkilöinä kaksoisastronauteja Scott Kellyä ja Mark Kellyä.
Vietettyään yli vuoden avaruudessa, tutkimusryhmät havaitsivat joukon merkittäviä muutoksia Scott Kellyn ja hänen veljensä välillä. Vaikka hän koki samanlaisen lihasmassan ja luutiheyden menettämisen kuin muut astronautit, jotka viettivät pitkiä aikoja ISS: n päällä, tapahtui muita muutoksia, jotka tekivät sopeutumisesta maan elämään jälleen hyvin vaikeaa.
Kellyn näkö oli heikentynyt, hän koki voimakkaan turvotuksen raajoissaan, ja myös muutokset hänen elimen toiminnassaan ja geenien ilmentymisessä havaittiin. Mikropainon lisäksi on myös kysymyksiä siitä, kuinka ihmiskeho reagoi pitkäaikaiseen altistumiseen kuun painovoimalle (16,5% maan normaalista) ja Marsin painovoimalle (~ 38%).
Tämä on erityisen tärkeää, kun otetaan huomioon nykyiset suunnitelmat pysyvän etupostin perustamiseksi Kuulle ja miehitettyjen matkojen toteuttamiseksi Marsiin seuraavien kahden vuosikymmenen aikana. Kuten Gateway-säätiön toimitusjohtaja John Blincow totesi äskettäin julkaistussa videossa (katso alla), tämä on yksi hänen yrityksensä ehdotetun Gatewayn eduista:
”Ihmiset tarvitsevat painovoimaa, jotta kehot eivät hajota. Mutta kuinka paljon kuukautispaino on kelvollinen vuodeksi, mutta ei kahteksi vuodeksi? Tahtoa Marsin painovoima vaikuttaa ihmisille pitkällä aikavälillä, mutta ei suurille maatilaeläimille? Riittääkö kaksi päivää viikossa 30-prosenttisesti g) ISS-miehistöille luumassan pitämiseksi? Von Braun-avaruusaseman rakentaminen voi auttaa avaamaan nuo salaisuudet. ”
Yhdyskäytävän rakenne koostuu kahdesta samankeskisestä sisärenkaasta, jotka on kiinnitetty neljällä pinnalla ulkorenkaaseen. Kaksi samankeskistä rengasta muodostavat kuun gravitaatioalueen (LGA), missä aseman kierto tarjoaa painovoiman, joka on yhtä suuri kuin kuun pinta. Ulkoinen sisärengas - LGA-asumisrengas - on paikka, johon asumismoduulit sijoitetaan, ja jotka koostuvat pienistä huoneista vieraille.
Samaan aikaan LGA: n korkeiden kattojen sisärengas tarjoaa turisteille mahdollisuuden ruokailla ja leikkiä matalan g-tilan ympäristössä. Aseman ytimessä ovat keskus ja lahti, joissa liikenteen ja ympäristön hallinta, turvallisuus ja Gatewayn kuljetusyhteydet sijaitsevat. Keskittimessä on myös tarkkailutila, jossa vieraat voivat seurata saapuvia kuljetuksia.
Ulompi rengas, joka tunnetaan nimellä Mars Gravity Area (MGA), kokee nopeammin, koska se on kauempana ytimestä. Tämä johtaa keinotekoiseen gravitaatiovoimaan, joka on samanlainen kuin mitä koettaisiin Marsin pinnalla. Tällä alueella on 4 tai 5 kannet, ja siellä sijaitsevat suuret pysyvää majoitusta tarjoavat moduulit. Kuten Blincow selitti:
”Von Braun-avaruusasema on pyörivä avaruusasema, joka on suunniteltu tuottamaan vaihtelevia keinotekoisia painovoimia lisäämällä tai vähentämällä pyörimisnopeutta. Asema suunnitellaan alusta alkaen niin, että siihen mahtuu sekä kansallisen avaruusjärjestön suorittama matalan painovoiman tutkimus että avaruusmatkailijat, jotka haluavat kokea elämää suurella avaruusasemalla mukavasti alhaisella painovoimalla ja tuntea mukavan hotellin. "
Toinen tärkeä kohta, jonka Blincow mainitsi roolissa, jota SpaceX voisi toimia aseman luomisessa. Alun perin yhdyskäytävän suunnittelussa vaadittiin moduuleja, jotka olivat 12 m (40 ft) pitkiä ja 8,5 m (28 ft) leveitä (suunnilleen kaksinkertaiset ISS-moduuleihin nähden). Mutta edistyksen ansiosta SpaceX on tehnyt myöhäistä heidän kanssaan Starship ja Erittäin raskasta, Gateway-säätiö uskoo, että raskaammat hyötykuormat voitaisiin käynnistää.
”Jos meillä olisi SpaceX raskainta Toinen vaihe, joka kehitettiin vain avaruusrakentamiseen, meillä voi olla moduuleita, jotka ovat 40 metriä (12 m) ja 60 metriä (18 m) ”, Blincow sanoi. "Tämä paljon suurempi koko sallii huomattavasti suuremman sisätilojen samoilla lanseerauskustannuksilla."
Renkaiden modulaarisen suunnittelun on tarkoitus sopia erityyppisiin aktiviteetteihin ja yrityksiin. Jotkut varataan satamatyöntekijöiden asumiseen, kun taas toiset on omistettu tieteelliseen tutkimukseen. Viimeksi mainitut moduulit ovat erittäin kysyttyjä, koska asema tarjoaa mahdollisuuden tutkia, kuinka maa-organismit reagoivat kuun ja Marsin painovoiman kanssa ilman, että heidän tarvitsee tosiasiallisesti mennä sinne.
Muita on saatavana hotelli- ja ravintolaketjuille, yksityisille luksusmajoituksille ja muille yrityksille, jotka haluavat perustaa toimistoja avaruuteen (mahdollisesti hyödyntääkseen verolakeja!). Blincow painottaa myös, että yhdyskäytävän luominen on yhden valtion ulkopuolella, ja vaatii kansainvälistä ponnistelua, joka tuo avaruusjärjestöt, kaupallisen ilmailu- ja avaruusharrastajat yhteen.
Tämän lopputuloksena on kansainvälinen asema, joka ei ole toisin kuin ISS, vaan yksityisomistuksessa oleva yritys, joka olisi taloudellisesti omavarainen. Ei ole ilmoitettu, kuinka paljon yhdyskäytävän rakentaminen maksaa, mutta Blincow on vakuuttunut siitä, että se on edullinen, jälleen kerran SpaceX: n ansiosta ja tavasta, jolla sen sitoutuminen uudelleenkäytettäviin raketteihin alentaa yksittäisten laukaisujen kustannuksia.
Viitaten Muskin vuonna 2017 antamaan ilmoitukseen, että BFR olisi täysin uudelleenkäytettävä (jonka hän teki 29. kansainvälisessä astronauttisessa kongressissa (IAC) Adelaidessa, Australiassa), Blincow toteaa:
”Kun aloitimme ensimmäisen kerran suunnitella kustannusennusteitamme avaruuksien rakentamiselle, perustimme sen alhaisimpiin arvioituihin käynnistyskustannuksiin, joita voimme löytää - SpaceX BFR hintaan 1000 dollaria kilolta. Se johti noin 150 miljoonan dollarin lanseeraukseen. Mutta sitten Elon Musk piti Adelaidessa esityksen, joka muutti kaiken. Tekemällä kaikki BFR: n komponentit uudelleen käytettäviksi, sen kustannukset voitaisiin jakaa monille lennoille, aivan kuten lentokoneessa.
”Elon Musk arvioi Starship ja raskainta tehosterokotus noin 7 miljoonalla dollarilla. Jotkut arvioivat, että jokainen lanseeraus on niin suuri kuin 40 miljoonaa dollaria, kun kaikki tekijät on otettu huomioon. Mutta olipa seitsemän vai neljäkymmentä miljoonaa dollaria, se on silti musiikkia korvillemme. Tämä tarkoittaa, että pyörivät avaruusasemat, huoltolaitokset ja polttoainevarastot voidaan ja rakennetaan edullisesti. "
Rakennusprosessi, joka riippuu suuresti avaruusrobotiikan edistyksestä, validoisi myös avainjärjestelmät ja tekniikat, jotka voisivat jonakin päivänä mennä massiivisten avaruusympäristöjen (kuten O'Neil-sylinterit) rakentamiseen. Monet pitävät näitä toteuttamiskelpoisena vaihtoehtona (tai lisäyksenä) ehdotuksille muiden planeettojen kolonisaatiosta.
Nämä järjestelmät vaihtelevat stabiloinnista ilman kierrätykseen, veden talteenotosta pienipainoisiin puhtaanapitoihin ja ruuan varastoinnista avaruudessa tekniikan haasteisiin. Kaikki kysymykset kuuluvat yleiseen otsikkoon "miten ylläpidämme avaruusväestöä?" käsitellään yhdyskäytävän rakentamisella, Bilcow väittää.
Rakentamisen rahoituksen suhteen Bilcow kertoo, kuinka hänen yrityksensä toivoo hyödyntävänsä tärkeitä kumppanuuksia maailman avaruusjärjestöjen (NASA, Roscomos, ESA, Kiina, Intia ja muut) sekä kaupallisten ilmailualan yritysten kanssa. He aikovat myös kerätä rahaa varhaisen lipunmyynnin ja myyntimoduulien kautta (erittäin rikkaille), järjestämällä arpajaisia ja luomalla miehistön jäsenohjelman (kaikille muille).
Maapallon kiertoradalla olevan yhdyskäytävän rakentamisen lisäksi säätiö toivoo myös voivansa luoda ilmakehän ajoneuvojen laivasto (TAV), joka voisi lauttaa ihmisiä avaruusasemalle ja sieltä. He myös toivovat rakentavansa uuden kuun kiertoradalle (Lunar Bridge), joka mahdollistaisi säännölliset matkat maan ja Kuun välillä (käyttämällä cis-lunar-sukkulat) ja säännölliset matkat kuun pintaan (cis-lunar-laskulaitteita käyttämällä).
Tällaisen hankkeen kustannukset olisivat jälleen tähtitieteellisiä ja ylittävät sen, mikä yksittäiselle valtiolle tai yhteisölle voi aiheutua. Monien yrittäjien, jotka haluavat saada avaruusturismia tapahtumaan, puhumattakaan siitä, miten tällaiset avaruusasemat voisivat helpottaa tutkimusmatkoja kuuhun tai jopa Marsiin, Blinkovan suunnittelemat kumppanuudet voisivat olla toteutettavissa.
Kuten niin monissa muissa kunnianhimoisissa suunnitelmissa siirtää avaruutta, kaupallistaa LEO ja perustaa ihmisen läsnäolo muissa aurinkokunnan elimissä, meidän on vain odotettava ja katsottava, onko Gateway-säätiöllä jalat vai kärsivätkö hänet saman kohtalon kuin Mars One - joka ilmoitti äskettäin konkurssista. Yksi asia, jota he etsivät, vision lisäksi, on kyky murskata numeroita. Toivotaan, että he toimivat heidän puolestaan!
Säätiön videon pääkohdat olivat myös esityksen yhteydessä, joka pidettiin Caltechissa tammikuussa 2016 (isännöi Keckin avarustutkimusinstituutti). John Blincow ja Tom Spilker - eläkkeellä olleet avaruuslentoinsinöörit - toimivat monien vuosien ajan NASA: n Jet Propulsion Laboratoryssa (JPL) - luennolla, jonka otsikko oli ”Ensimmäisen avaruusportin rakentaminen matalan maan kiertoradalla”.
Lisätietoja Gateway-säätiöstä ja heidän erilaisista hankkeistaan on heidän verkkosivustollaan täällä.
