2010. gadā NASA paziņoja par apņemšanos līdz 21. gadsimta trešajai desmitgadei apkalpot apkalpi uz Marsu. Ceļā uz šo mērķi viņi smagi strādā, lai radītu nepieciešamās tehnoloģijas - piemēram, Space Raunch System (SLS) raķeti un Orion kosmosa kuģi. Tajā pašā laikā viņi sadarbojas ar privāto sektoru, lai izstrādātu nepieciešamās sastāvdaļas un zināšanas, kas vajadzīgas, lai apkalpes nokļūtu ārpus Zemes un Mēness.
Šajā nolūkā NASA nesen piešķīra II fāzes līgumu Lockheed Martin, lai izveidotu jaunu kosmosa biotopu, kas balstīsies uz mācībām, kas gūtas no Starptautiskās kosmosa stacijas (ISS). Pazīstams kā Deep Space Gateway, šis biotops kalpos kā kosmosa osta Mēness orbītā, kas atvieglos izpēti netālu no Mēness un palīdzēs ilgstošākās misijās, kas mūs ved tālu no Zemes.
Līgums tika piešķirts kā daļa no nākamās kosmosa tehnoloģiju izpētes partnerības (NextSTEP) programmas, kuru NASA uzsāka 2014. gadā. 2016. gada aprīlī kā otro NextSTEP plašās aģentūras paziņojumu (NextSTEP-2) NASA atlasīja sešus ASV uzņēmumus sākt veidot pilna izmēra zemes prototipus un koncepcijas šim dziļā kosmosa biotopam.
Līdzās tādiem pazīstamiem uzņēmumiem kā Bigelow Aerospace, Orbital ATK un Sierra Nevada, Lockheed Martin tika uzdots izpētīt biotopu dizainu, kas pastiprinātu misijas kosmosā pie Mēness, kā arī kalpotu kā pierādīšanas pamats misijām uz Marsu. Nevajadzīgs ir radīt kaut ko tādu, kas var efektīvi integrēties ar SLS un Orion kapsulu.
Saskaņā ar NASA specifikācijām par to, kas veido efektīvu biotopu, Deep Space Gateway projektā jāiekļauj paaugstināta spiediena apkalpes modulis, dokstacijas iespējas, vides kontroles un dzīvības uzturēšanas sistēmas (ECLSS), loģistikas pārvaldība, radiācijas mazināšana un uzraudzība, ugunsdrošības tehnoloģijas un apkalpes veselības iespējas.
Deep Space Gateway projektēšanas specifikācijās ietilpst arī spēka autobuss, neliels biotops, lai pagarinātu apkalpes laiku, un loģistikas moduļi, kas būtu paredzēti zinātniskiem pētījumiem. Vārtu piedziņas sistēma paļausies uz lielas jaudas elektrisko piedziņu, lai saglabātu savu orbītu un pēc vajadzības pārnestu staciju uz dažādām orbītām Mēness tuvumā.
Ar tagad noslēgto II fāzes līgumu Lockheed Martin pilnveidos dizaina koncepciju, kuru viņi izstrādāja I fāzei. Tas ietvers pilna mēroga prototipa izveidi Kosmosa stacijas apstrādes iekārtā NASA Kenedija kosmosa centrā Kanaveralā, Floridā, kā kā arī nākamās paaudzes dziļūdens avionikas integrācijas laboratorijas izveidošanu netālu no Džonsona kosmosa centra Hjūstonā.
Kā nesenā paziņojumā presei sacīja Lockheed Martin's NextSTEP programmas vadītājs Bils Prats:
“Dzīvojot mājās, ir viegli uzskatīt lietas par pašsaprotamām, bet nesen izvēlētie astronauti saskarsies ar unikāliem izaicinājumiem. Kaut kas tik vienkāršs kā ģimenes saukšana ir pavisam savādāks, ja atrodaties ārpus zemās Zemes orbītas. Veidojot šo biotopu, mums jādarbojas atšķirīgā domāšanā, kas vairāk līdzinās ilgiem ceļojumiem uz Marsu, lai nodrošinātu to drošību, veselību un produktivitāti. ”
Pilna mēroga prototips būtībā būs atjaunots Donatello daudzfunkcionāls loģistikas modulis (MPLM), kas bija viens no trim lielajiem moduļiem, kas tika izlidināts Space Shuttle kravas kravas nodalījumā un ko izmantoja kravas pārvietošanai uz ISS. Komanda arī paļausies uz “jauktas realitātes prototipēšanu” - procesu, kurā virtuālā un papildinātā realitāte tiek izmantota inženiertehnisko jautājumu risināšanai agrīnā projektēšanas posmā.
"Mēs ar prieku sadarbojamies ar NASA, lai pārpludinātu vēsturisko lidojuma aparatūru, kas sākotnēji bija paredzēta zemas Zemes orbītas izpētei, lai spēlētu lomu cilvēces virzībā uz dziļu kosmosu," sacīja Prīts. "Esošo iespēju izmantošana būs Lockheed Martin vadmotīva filozofija, lai samazinātu attīstības laiku un sasniegtu NASA mērķus par pieejamību."
Deep Space Gateway paļausies arī uz Orion apkalpes kapsulas uzlabotajām iespējām, kamēr ekipāžas ir piestiprinātas ar biotopu. Būtībā tas sastāvēs no apkalpes, kas Orion izmantos kā komandu klāju, līdz pastāvīgāku komandu moduli varēs uzbūvēt un iekļaut dzīvotnē. Šis process ļaus pakāpeniski veidot biotopu un apkalpju iespējas veikt izpēti dziļā kosmosā.
Kā norādīja Prīts, atskrūvējot, biotops paļausies uz sistēmām, kurās Lockheed Martin ir iestrādāts Juno un MAVEN kosmosa kuģis pagātnē:
“Tā kā Deep Space Gateway vairākus mēnešus vienlaikus netiks apdzīvots, tam jābūt izturīgam, uzticamam un ar robotu iespējām darboties autonomi. Būtībā tas ir robotizēts kosmosa kuģis, kas ir labi piemērots cilvēkiem, kad Orion ir klāt. Lockheed Martin pieredzei, veidojot autonomu planētu kosmosa kuģi, ir liela loma, lai to izdarītu. ”
II fāzes darbs notiks nākamo 18 mēnešu laikā, un paredzams, ka rezultāti (ko nodrošina NASA) uzlabos mūsu izpratni par to, kas nepieciešams, lai padarītu iespējamu ilgstošu dzīvi dziļā kosmosā. Kā atzīmēts, Lockheed Martin arī izmantos šo laiku, lai izveidotu savu dziļā kosmosa avionikas integrācijas laboratoriju, kas kalpos par astronautu apmācības moduli un palīdzēs ar komandu un vadību starp vārteju un Orion kapsulu.
Papildus Deep Space Gateway izstrādei NASA ir apņēmusies izveidot arī Deep Space Transport - abi šie pasākumi ir izšķiroši NASA ierosinātajam “Ceļojums uz Marsu”. Kamēr vārteja ir daļa no šī plāna pirmās fāzes - “Zemes relatīvās” fāzes, kas ietver izpēti netālu no Mēness, izmantojot pašreizējās tehnoloģijas, - otrā fāze tiks vērsta uz ilgstošu spēju attīstību ārpus Mēness.
Šim nolūkam NASA cenšas radīt atkārtoti izmantojamu transportlīdzekli, kas īpaši paredzēts apkalpes komandējumiem uz Marsu un dziļāk Saules sistēmā. Dziļā kosmosa transports balstītos uz saules elektriskās piedziņas (SEP) un ķīmiskās piedziņas kombināciju, lai transportētu apkalpes uz vārtiem un no tiem - tas arī kalpotu kā kosmosa kuģa apkalpošanas un degvielas uzpildes stacija.
Paredzams, ka šī otrā fāze (“Proving Ground” fāze) sasniegs kulmināciju 2020. gadu beigās, kad notiks viena gada apkalpes misija. Šī misija sastāvēs no apkalpes, kas tiek novirzīta uz Deep Space Gateway un atpakaļ uz Zemi, lai apstiprinātu sistēmas gatavību un spēju veikt ilgstošas misijas neatkarīgi no Zemes.
Tas pavērs durvis ierosinātā ceļojuma trešajai fāzei, tā sauktajai “Zemes neatkarīgajai” fāzei. Šajā brīdī dzīvesvietas modulis un visi citi nepieciešamie misijas komponenti (piemēram, Marsa kravas automašīna) tiks pārvietoti uz orbītu ap Marsu. Paredzams, ka tas notiks 2030. gadu sākumā, un tam sekos (ja viss labi notiks) misijas uz Marsa virsotni.
Lai gan ierosinātā apkalpes misija uz Marsu vēl ir tāla, tomēr arhitektūra pamazām veidojas. Starp kosmosa kuģu attīstību, kas misijas komponentus un apkalpi novirzīs uz cislunāro kosmosu - SLS un Orion - un kosmosa biotopu attīstību, kas atradīs viņus, mēs tuvojamies dienai, kad astronauti beidzot uzstāsies uz Sarkanās planētas!
