พร้อมที่จะออกจากวงโคจรโลกต่ำแล้วหรือยัง การสร้างต้นแบบเริ่มต้นเพื่อที่อยู่อาศัยในห้วงอวกาศ

ในปี 2010 องค์การนาซ่าได้ประกาศความมุ่งมั่นที่จะจัดตั้งคณะทำงานร่วมกับดาวอังคารในทศวรรษที่สามของศตวรรษที่ 21 พวกเขาได้ทำงานอย่างหนักเพื่อสร้างเทคโนโลยีที่จำเป็นเช่นจรวดปล่อยอวกาศ (SLS) และยานอวกาศ Orion ในเวลาเดียวกันพวกเขาได้ร่วมมือกับภาคเอกชนเพื่อพัฒนาส่วนประกอบและความเชี่ยวชาญที่จำเป็นเพื่อให้ทีมงานนอกเหนือจากโลกและดวงจันทร์

ด้วยเหตุนี้เมื่อไม่นานมานี้องค์การนาซ่าได้รับสัญญาระยะที่ 2 ให้กับล็อคฮีดมาร์ตินเพื่อสร้างที่อยู่อาศัยอวกาศใหม่ที่จะสร้างจากบทเรียนที่ได้รับจากสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ที่รู้จักกันในชื่อ Deep Space Gateway ถิ่นที่อยู่นี้จะทำหน้าที่เป็นยานอวกาศในวงโคจรของดวงจันทร์ที่จะช่วยอำนวยความสะดวกในการสำรวจใกล้ดวงจันทร์และช่วยเหลือในภารกิจระยะยาวที่พาเราออกไปไกลจากโลก

สัญญาดังกล่าวได้รับรางวัลเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Next Space Technologies สำหรับการสำรวจความร่วมมือ (NextSTEP) ซึ่งองค์การนาซ่าเปิดตัวในปี 2014 ในเดือนเมษายนปี 2559 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการประกาศ NextSTEP Broad Agency (NextSTEP-2) ครั้งที่สอง เริ่มสร้างต้นแบบพื้นดินขนาดเต็มและแนวคิดสำหรับที่อยู่อาศัยในห้วงอวกาศนี้

นอกเหนือจาก บริษัท ที่มีชื่อเสียงเช่น Bigelow Aerospace, Orbital ATK และ Sierra Nevada แล้ว Lockheed Martin ก็ถูกตั้งข้อหาสืบสวนการออกแบบที่อยู่อาศัยซึ่งจะปรับปรุงภารกิจในอวกาศใกล้ดวงจันทร์และยังทำหน้าที่เป็นพื้นที่พิสูจน์ภารกิจสู่ดาวอังคาร สิ่งที่อยู่ภายในคือการสร้างสิ่งที่สามารถรวมเข้ากับ SLS และแคปซูล Orion ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตามข้อกำหนดของ NASA เกี่ยวกับสิ่งที่เป็นที่อยู่อาศัยที่มีประสิทธิภาพการออกแบบของ Deep Space Gateway จะต้องมีโมดูลลูกเรือที่มีแรงดันความสามารถในการเชื่อมต่อการควบคุมสิ่งแวดล้อมและระบบช่วยชีวิต (ECLSS) การจัดการโลจิสติกส์ และความสามารถด้านสุขภาพลูกเรือ

ข้อกำหนดการออกแบบสำหรับเกตเวย์ห้วงอวกาศยังรวมถึงรถบัสพาวเวอร์, ที่อยู่อาศัยขนาดเล็กเพื่อขยายเวลาลูกเรือและโมดูลโลจิสติกที่จะมีไว้สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ระบบขับเคลื่อนบนเกตเวย์จะขึ้นอยู่กับแรงขับไฟฟ้ากำลังสูงเพื่อรักษาวงโคจรของมันและถ่ายโอนสถานีไปยังวงโคจรที่แตกต่างกันในบริเวณใกล้เคียงของดวงจันทร์เมื่อจำเป็น

เมื่อสัญญาระยะที่ 2 อยู่ในมือล็อคฮีดมาร์ตินจะทำการปรับปรุงแนวคิดการออกแบบที่พัฒนาขึ้นสำหรับเฟส 1 ซึ่งจะรวมถึงการสร้างต้นแบบเต็มรูปแบบที่โรงงานผลิตสถานีอวกาศที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีของนาซ่าที่เคปคานาเวอรัล เช่นเดียวกับการสร้าง Deep Space Avionics Integration Lab รุ่นใหม่ใกล้กับ Johnson Space Center ในฮูสตัน

ในฐานะ Bill Pratt ผู้จัดการโปรแกรม NextSTEP ของ Lockheed Martin กล่าวในแถลงการณ์ล่าสุด:

“ มันง่ายที่จะทำสิ่งต่าง ๆ เพื่อให้ได้รับเมื่อคุณอยู่ที่บ้าน แต่นักบินอวกาศที่เพิ่งได้รับการคัดเลือกจะต้องเผชิญกับความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร บางสิ่งที่เรียบง่ายเหมือนกับการโทรหาครอบครัวของคุณนั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิงเมื่อคุณอยู่นอกวงโคจรโลกต่ำ ในขณะที่สร้างที่อยู่อาศัยนี้เราต้องดำเนินการในความคิดที่แตกต่างซึ่งคล้ายกับการเดินทางไกลไปยังดาวอังคารมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาปลอดภัยอยู่เสมอมีสุขภาพดีและมีประสิทธิผล”

ต้นแบบขนาดเต็มจะเป็น Donatello Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) ซึ่งได้รับการตกแต่งใหม่ซึ่งเป็นหนึ่งในสามโมดูลขนาดใหญ่ที่บินในช่องบรรทุกของ Space Shuttle และใช้เพื่อขนถ่ายสินค้าไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ ทีมจะต้องพึ่งพา "การสร้างต้นแบบผสม - ความจริง" ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้ความเป็นจริงเสมือนจริงและเติมเต็มเพื่อแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมในช่วงแรกของการออกแบบ

“ เรารู้สึกตื่นเต้นที่ได้ร่วมงานกับองค์การนาซ่าเพื่อจัดวางชิ้นส่วนของอุปกรณ์การบินที่มีคุณค่าทางประวัติศาสตร์ซึ่ง แต่เดิมได้รับการออกแบบมาสำหรับการสำรวจวงโคจรของโลกต่ำเพื่อให้มีบทบาทในการผลักดันของมนุษย์สู่อวกาศห้วงอวกาศ” “ การใช้ความสามารถที่มีอยู่จะเป็นปรัชญาชี้นำสำหรับล็อคฮีดมาร์ตินเพื่อลดเวลาในการพัฒนาและบรรลุเป้าหมายที่สามารถจ่ายได้ของนาซ่า”

ประตูห้วงอวกาศจะพึ่งพาความสามารถขั้นสูงของแคปซูลลูกเรือ Orion ในขณะที่ลูกเรือถูกเชื่อมต่อกับที่อยู่อาศัย โดยพื้นฐานแล้วสิ่งนี้จะประกอบไปด้วยลูกเรือที่ใช้ Orion เป็นดาดฟ้าสั่งการของพวกเขาจนกว่าโมดูลหน่วยบัญชาการถาวรจะสามารถสร้างและรวมเข้ากับที่อยู่อาศัยได้ กระบวนการนี้จะช่วยให้การสะสมที่อยู่อาศัยเพิ่มขึ้นและความสามารถในการสำรวจอวกาศลึกของทีมงาน

ตามที่แพรตต์ระบุเมื่อไม่ได้ร่อนลงที่อยู่อาศัยจะอาศัยระบบที่ล็อคฮีดมาร์ตินได้รวมเข้าด้วยกัน จูโน และ MAVEN ยานอวกาศในอดีต:

“ เนื่องจากประตูห้วงอวกาศจะไม่มีผู้คนอาศัยอยู่เป็นเวลาหลายเดือนในแต่ละครั้งจึงต้องมีความทนทานเชื่อถือได้และมีความสามารถของหุ่นยนต์ในการทำงานด้วยตนเอง โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นยานอวกาศของหุ่นยนต์ที่เหมาะสำหรับมนุษย์เมื่อมี Orion อยู่ ประสบการณ์ของล็อคฮีดมาร์ตินการสร้างยานอวกาศดาวเคราะห์อิสระมีบทบาทสำคัญในการทำให้เป็นไปได้”

งานระยะที่สองจะเกิดขึ้นในอีก 18 เดือนข้างหน้าและคาดว่าผลลัพธ์ (ที่จัดทำโดยองค์การนาซ่า) จะช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้สามารถใช้ชีวิตในระยะยาวในห้วงอวกาศได้ ดังที่ระบุไว้ Lockheed Martin จะใช้เวลานี้ในการสร้างห้องปฏิบัติการบูรณาการการบินอวกาศ Avionics ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นโมดูลการฝึกอบรมนักบินอวกาศและให้ความช่วยเหลือกับคำสั่งและการควบคุมระหว่างเกตเวย์และแคปซูลนายพราน

นอกเหนือจากการพัฒนาเกตเวย์ Deep Space แล้ว NASA ยังมุ่งมั่นที่จะสร้างการขนส่งอวกาศ - ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีความสำคัญสำหรับ NASA ที่เสนอ "Journey to Mars" ในขณะที่เกตเวย์เป็นส่วนหนึ่งของระยะแรกของแผนนี้ - ระยะ "Earth Reliant" ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสำรวจใกล้ดวงจันทร์โดยใช้เทคโนโลยีปัจจุบัน - ระยะที่สองจะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาความสามารถในระยะยาวเกินกว่าดวงจันทร์

เพื่อจุดประสงค์นี้องค์การนาซ่ากำลังหาทางสร้างยานพาหนะที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับภารกิจที่กะลาสีไปยังดาวอังคารและลึกเข้าไปในระบบสุริยะ การขนส่งในห้วงอวกาศจะขึ้นอยู่กับการรวมกันของพลังงานไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (SEP) และการขับเคลื่อนทางเคมีเพื่อขนส่งลูกเรือไปและกลับจากเกตเวย์ - ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสถานีบริการและเติมน้ำมันสำหรับยานอวกาศ

ระยะที่สองนี้ (ระยะ "พื้นดินการพิสูจน์") คาดว่าจะถึงจุดสูงสุดในช่วงปลายยุค 2020 ซึ่งจะมีการกำหนดภารกิจหนึ่งปีสำหรับลูกเรือ ภารกิจนี้จะประกอบด้วยลูกเรือที่บินไปยัง Deep Space Gateway และกลับสู่โลกเพื่อตรวจสอบความพร้อมของระบบและความสามารถในการปฏิบัติภารกิจระยะยาวโดยไม่ขึ้นกับโลก

นี่จะเป็นการเปิดประตูไปสู่ขั้นตอนที่สามของการเดินทางที่เสนอซึ่งเรียกว่าเฟส Earth Indepedent ในช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อนี้โมดูลที่อยู่อาศัยและส่วนประกอบภารกิจที่จำเป็นอื่น ๆ (เช่นยานพาหนะขนส่งสินค้า Mars) จะถูกโอนไปยังวงโคจรรอบดาวอังคาร สิ่งนี้คาดว่าจะเกิดขึ้นภายในต้นปี 2030 และจะตามมา (หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี) โดยภารกิจไปยังพื้นผิวดาวอังคาร

ในขณะที่ภารกิจ crewed ที่นำเสนอไปยังดาวอังคารยังคงเป็นวิธีการสถาปัตยกรรมจะค่อยๆเป็นรูปเป็นร่าง ระหว่างการพัฒนายานอวกาศที่จะนำชิ้นส่วนภารกิจและลูกเรือไปสู่อวกาศ cislunar - SLS และ Orion - และการพัฒนาที่อยู่อาศัยของอวกาศที่จะเป็นที่ตั้งของบ้านเรากำลังเข้าใกล้วันที่ในที่สุดมนุษย์อวกาศได้ก้าวเข้าสู่ Red Planet!