โครงการนิวมิลเลนเนียม (NMP) ของนาซ่าถูกมองว่าเป็นวิธีหนึ่งในการเร่งการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการปฏิบัติภารกิจวิทยาศาสตร์ ดร. คริสโตเฟอร์สตีเวนส์ผู้จัดการโครงการสำหรับ NMP กล่าวว่า“ เป็นที่ยอมรับว่ามีการลงทุนจำนวนมากในด้านเทคโนโลยีขั้นสูง” และพวกเขามีการใช้งานจริงเพื่อลดต้นทุนหรือเพิ่มขีดความสามารถใหม่ทางวิทยาศาสตร์ ภารกิจ.” อย่างไรก็ตามการนำเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้ในภารกิจวิทยาศาสตร์จริงในอวกาศนั้นมีความเสี่ยงสูงเนื่องจากความไม่แน่นอนที่มาพร้อมกับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ NMP ลดความเสี่ยงเหล่านั้นด้วยการตรวจสอบเทคโนโลยีใหม่โดยการบินและทดสอบในอวกาศ “ เราใช้เทคโนโลยีที่พร้อมจะก้าวไปข้างหน้าจากห้องปฏิบัติการและทำให้พวกมันเติบโตดังนั้นพวกเขาจึงพร้อมที่จะไปสู่อวกาศ” สตีเวนส์กล่าว“ แต่ภารกิจในการปฏิบัติการอาจอยู่ที่ 10 ถึง 20 ปีในอนาคต”
มีภารกิจหรือระบบสองประเภทที่ NMP รับรอง หนึ่งคือการตรวจสอบระบบแบบบูรณาการที่ระบบการบินทั้งหมดเป็นเรื่องของการตรวจสอบ ประเภทที่สองคือภารกิจการตรวจสอบความถูกต้องของระบบย่อยที่มีการทดลองขนาดเล็กแบบสแตนด์อโลนในยานอวกาศ แต่ยานพาหนะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการทดลอง
NMP ก่อตั้งขึ้นในปีพ. ศ. 2538 โดยสำนักงานวิทยาศาสตร์อวกาศของนาซ่าและสำนักงานวิทยาศาสตร์โลกและในอดีตภารกิจมักถูกแยกออกจากกันเพื่อให้เหมาะกับความต้องการในอนาคตของวิทยาศาสตร์โลกหรือวิทยาศาสตร์อวกาศ ขณะนี้ NMP ได้รับการจัดการโดยคณะกรรมการปฏิบัติการด้านวิทยาศาสตร์ขององค์การนาซ่าและมุ่งเน้นไปที่ความต้องการด้านวิทยาศาสตร์สามประการ ได้แก่ ระบบ Earth-Sun, การสำรวจระบบสุริยะและจักรวาล
โปรแกรมเริ่มต้นด้วยภารกิจ Deep Space 1 ในปี 1998 ซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์อวกาศการตรวจสอบระบบแบบบูรณาการ เทคโนโลยีการกำหนดของ DS1 คือไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์หรือไอออนการขับเคลื่อน “ เป็นที่รู้กันว่าเทคโนโลยีนี้มีความสามารถในการลดมวลที่จำเป็นสำหรับการขับเคลื่อนเหนือสารเคมีแบบธรรมดา แต่ไม่มีใครอยากเสี่ยงต่อการบินในอวกาศ” สตีเวนส์กล่าว DS1 ประสบความสำเร็จในการพิสูจน์ประสิทธิภาพของการขับเคลื่อนด้วยไอออนและตอนนี้ภารกิจต่อมาจะใช้การขับเคลื่อนประเภทนี้รวมถึงภารกิจรุ่งอรุณที่กำลังจะมาถึง
การตรวจสอบ NMP ที่ประสบความสำเร็จอื่น ๆ นั้นรวมถึงการปรับปรุงและลดต้นทุนของดาวเทียมประเภท LANDSAT และการทดสอบยานอวกาศวิทยาศาสตร์อิสระซึ่งมีซอฟต์แวร์วางแผนการบินที่สามารถใช้กับรถแลนด์โรเวอร์เช่นเดียวกับการโคจรยานอวกาศเพื่อวางแผนภารกิจหุ่นยนต์ ภารกิจของ NMP ที่กำลังจะเกิดขึ้นยังไม่เสร็จรวมถึงกลุ่มของดาวเทียมขนาดเล็กที่เรียกว่า nats-sats ซึ่งจะทำการตรวจวัดพร้อมกันจากสถานที่หลายแห่งในอวกาศของสนามแม่เหล็กโลกและการทดสอบอุปกรณ์ที่จะใช้ในภารกิจเลเซอร์ ภารกิจร่วมกันระหว่างองค์การนาซ่าและองค์การอวกาศยุโรป ภารกิจของ NMP ที่ประสบความสำเร็จเพียงอย่างเดียวในปัจจุบันคือ Deep Space 2 ซึ่งเป็น Microprobes ของดาวอังคารซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Mars Polar Lander ที่โชคร้าย
เมื่อเร็ว ๆ นี้องค์การนาซ่าได้ประกาศภารกิจของ NMP ล่าสุดคือ Space Technology 8 ซึ่งเป็นโครงการตรวจสอบระบบย่อย มันเป็นคอลเลกชันของการทดลองแบบสแตนด์อะโลนสี่แบบที่จะเดินทางไปยังอวกาศบนยานอวกาศขนาดเล็กราคาประหยัดที่มีอยู่ในปัจจุบันขนานนามผู้ให้บริการ New Millennium การทดลองครั้งแรกใน ST8 เรียกว่า Sail Mast ซึ่งเป็นเสาไฟท์พิเศษ แอปพลิเคชั่นสำหรับ Sail Mast เป็นยานอวกาศที่ต้องการโครงสร้างเมมเบรนขนาดใหญ่ที่จำเป็นต้องติดตั้งเช่นใบเรือสุริยะ, อุปกรณ์บังแดดกล้องโทรทรรศน์, อุปกรณ์รับแสงขนาดใหญ่ “ มีภารกิจหลายอย่างที่ระบุไว้ในแผนงานของนาซ่าสำหรับอนาคตที่จะได้รับประโยชน์จากความสามารถนี้” สตีเว่นกล่าว “ นี่จะเป็นก้าวสำคัญในการสร้างโครงสร้าง เรากำลังดำเนินการอยู่? ช่วงมวลกิโลกรัมต่อเมตรสำหรับบูม 30 หรือ 40 เมตรที่สามารถเก็บไว้ในขนาดกะทัดรัดและมีความมั่นคงที่เหมาะสม "
การทดลองที่สองคือ Ultraflex Next Generation ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ นี่คือพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีน้ำหนักเบามาก “ สิ่งนี้สามารถใช้สำหรับภารกิจที่ต้องการพลังงานที่สำคัญในอาเรย์ที่มีน้ำหนักเบาและสามารถนำไปใช้งานได้เช่นสำหรับการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์หรือสามารถใช้กับพื้นผิวของวัตถุดาวเคราะห์ได้” สตีเว่นกล่าว “ เรากำลังมองหาการเพิ่มพลังเฉพาะของอาเรย์เป็นมากกว่า 170 วัตต์ต่อกิโลกรัมในอาเรย์ที่มีพลังงานอย่างน้อย 7 กิโลวัตต์”
การทดลองที่สามคือระบบการคำนวณความผิดพลาดในการปรับตัวที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม “ ที่นี่มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้งานเชิงพาณิชย์นอกโปรเซสเซอร์ชั้นวางที่กำหนดค่าในสถาปัตยกรรมที่ทนทานต่อความผิดพลาดต่อการเกิดเหตุการณ์เดียวที่เกิดจากรังสี” สตีเว่นกล่าว “ เราต้องการแสดงให้เห็นว่านี่คือการออกแบบที่แข็งแกร่งที่สามารถใช้งานในพื้นที่ได้โดยไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนที่มีความแข็งเนื่องจากคุณได้รับความเร็วและความสามารถในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อใช้โปรเซสเซอร์ที่มีรังสีในปัจจุบัน เราต้องการลดต้นทุนด้วยความน่าเชื่อถือสูง” สามารถใช้สำหรับการประมวลผลข้อมูลวิทยาศาสตร์บนยานอวกาศและสำหรับฟังก์ชั่นการควบคุมอัตโนมัติ
การทดลองขั้นสุดท้ายของ ST8 คือระบบการจัดการความร้อนแบบท่อวนขนาดเล็ก “ สิ่งที่เราต้องการทำที่นี่คือการลดข้อ จำกัด ทางความร้อนในการออกแบบยานอวกาศขนาดเล็กและจัดการความร้อนและความต้องการในการระบายความร้อนโดยไม่ต้องใช้พลังงานจำนวนมาก” สตีเว่นกล่าว ระบบนี้เสนอให้จัดการสมดุลความร้อนภายในยานอวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการรับความร้อนในที่ที่มันถูกผลิตโดยเช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และมอบให้กับสถานที่อื่น ๆ ในยานอวกาศที่ต้องการความร้อน ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและไม่ต้องใช้พลังงาน
ภารกิจ ST8 ควรพร้อมสำหรับการเปิดตัวในปี 2551
ในเดือนกรกฎาคมปี 2005 องค์การนาซ่าวางแผนที่จะประกาศผู้ให้บริการเทคโนโลยีสำหรับภารกิจ NMP ถัดไป ST9 จะเป็นภารกิจการตรวจสอบความถูกต้องของระบบแบบรวม มีแนวคิดที่แตกต่างกันห้าประการที่เรากำลังพิจารณาและทั้งห้าได้รับการยกย่องว่าเป็นพื้นที่ที่มีลำดับความสำคัญสูงสำหรับนาซ่า พวกเขาคือ:
- เทคโนโลยีระบบ Flight Sail พลังงานแสงอาทิตย์
- เทคโนโลยีระบบ Aerocapture สำหรับภารกิจดาวเคราะห์
- เทคโนโลยีระบบการขึ้นรูปแม่นยำ
- เทคโนโลยีระบบสำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่
- ระบบลงจอดอัตโนมัติที่มีการแนะนำสำหรับยานอวกาศ
ทั้งห้าแนวคิดจะได้รับการศึกษาในปีหน้า หลังจากเสร็จสิ้นการศึกษาเหล่านี้หนึ่งในห้าแนวคิดจะถูกเลือกสำหรับ ST9 เวลาเปิดตัวจะขึ้นอยู่กับแนวคิดที่เลือกไว้ แต่จะอยู่ในกรอบเวลาที่แน่นอนในช่วงปี 2551-2552
Stevens อยู่กับ NMP มาตั้งแต่ก่อตั้งและเป็นผู้จัดการโปรแกรมมา 3 ปี เขาสนุกกับความสามารถในการแสดงเทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อให้สามารถรวมเข้ากับภารกิจในอนาคต “ มันเป็นธุรกิจที่น่าตื่นเต้นธุรกิจที่มีความเสี่ยงสูงมาก” เขากล่าว“ เพราะเทคโนโลยีขั้นสูงนั้นไม่แน่นอนอย่างมากเกี่ยวกับระยะเวลาที่ใช้และค่าใช้จ่ายเท่าไหร่” เขากล่าวว่าการตรวจสอบความถูกต้องของการทดลองยานอวกาศวิทยาศาสตร์อิสระได้รับรางวัลโดยเฉพาะอย่างยิ่ง “ ยานสำรวจดาวอังคารในปัจจุบันนั้นใช้แรงงานมาก แต่องค์การนาซ่าไม่เต็มใจที่จะส่งยานอวกาศไปยังแพ็คเกจซอฟต์แวร์ดังนั้นฉันคิดว่าการตรวจสอบนี้เป็นขั้นตอนสำคัญ” นายสตีเวนส์กล่าวว่าสำนักงานของเขามีกิจกรรมด้านเทคโนโลยีที่กำลังดำเนินอยู่กับโครงการดาวอังคารโดยมองไปที่การใช้ความสามารถนี้สำหรับภารกิจในอนาคตเช่นยานสำรวจห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ Science Mars กำหนดเปิดตัวในปี 2552
เขียนโดย Nancy Atkinson
