Kopš Apollo laikmeta beigām viens no NASA, Roscosmos un citu kosmosa aģentūru galvenajiem mērķiem ir bijis tādu tehnoloģiju izstrāde, kas ļaus ilgstoši atrasties cilvēkam kosmosā. Šīs tehnoloģijas palīdzēs arī tad, kad ir pienācis laiks uzstādīt atjaunotās misijas uz Mēnesi, uz Marsu un citām Saules sistēmas vietām. Pēdējo desmitgažu laikā šie centieni ir devuši rezultātu Mir un Starptautiskajai kosmosa stacijai (ISS).
Nākamajos gados šie centieni novedīs arī pie Lunar Orbital Platform-Gateway un komerciālām kosmosa stacijām - piemēram, Bigelow B330. Un, ja privāti aviācijas un kosmosa uzņēmumi, piemēram, Gateway Foundation, nokļūs ceļā, mums būs arī kosmosa osta orbītā ap Zemi. Uzņēmums nesen ievietoja videoklipu, kurā parādīts, kā tieši šī rotējošā riteņu kosmosa stacija izskatīsies, un kā tādi uzņēmumi kā SpaceX varētu palīdzēt to izveidot.
Uzņēmuma ideja ir pazīstama kā Gateway, rotējoša kosmosa stacija, kuras pamatā ir vācu raķešu zinātnieka un kosmosa arhitekta Vernera fon Brauna piedāvātie projekti. Šie dizainparaugi tika atspoguļoti rakstu sērijā nacionālajā žurnālā Koljeri piecdesmitajos gados ar nosaukumu “Cilvēks drīz iekaros kosmosu!” Šī iemesla dēļ uzņēmums viņu piedāvāto dizainu ir nosaucis par Von Braun staciju.
Šī koncepcija patiesībā tiek ievērota laika ziņā. Paša Von Brauna dizains, kas veidots pēc iepriekšējiem priekšlikumiem, no kuriem agrākais bija krievu zinātnieka Konstantīna Tsiolkovska darbs 1903. gadā. Koncepcija tika skaisti ilustrēta Stenlija Kubrika grāmatā. 2001: Kosmosa odiseja, kuru līdzautors bija slavens zinātnieks un futūrists Artūrs C. Klārks (un kas balstīts uz viņa stāsta “The Sentinel” īsu stāstu).
Visos gadījumos vispārējā koncepcija ir saistīta ar rotējošu riteņu staciju Zemes orbītā, kas noteiktu cilvēka klātbūtni kosmosā, vienlaikus nodrošinot mākslīgu gravitāciju tā iedzīvotājiem. Šis ir svarīgs ierosināto kosmosa lidojumu aspekts, kas astronautus aizvedīs uz vietām kosmosā, piemēram, uz Marsu un tālāk uz Saules sistēmu (un, iespējams, arī ārpus tās).
Ņemot vērā ilgstošās mikrogravitācijas iedarbības sekas, kuras tika plaši dokumentētas NASA nesenajā Twin Study, misiju plānotāji ir meklējuši veidus, kā tos mazināt. Pētījums sastāvēja no desmit atsevišķiem pētījumiem par mikrogravitācijas ilgtermiņa ietekmi uz cilvēkiem, par testa subjektiem izmantojot dvīņus astronautus Skotu Keliju un Marku Keliju.
Pēc vairāk nekā gada pavadīšanas kosmosā, pētījumu grupas atzīmēja vairākas nozīmīgas izmaiņas starp Skotu Keliju un viņa brāli. Kamēr viņš piedzīvoja tādus pašus muskuļu masas un kaulu blīvuma zaudējumus kā citi astronauti, kuri ilgus laika periodus pavadīja uz ISS, notika arī citas izmaiņas, kas padarīja pielāgošanos dzīvībai uz Zemes atkal ļoti grūtu.
Kellijas redze bija pasliktinājusies, viņš piedzīvoja intensīvu pietūkumu ekstremitātēs, kā arī tika novērotas izmaiņas viņa orgānu funkcijās un gēnu ekspresijā. Papildus mikrogravitācijai ir arī jautājumi par to, kā cilvēka ķermenis reaģēs uz ilglaicīgu Mēness gravitācijas (16,5% no Zemes normāla) un Marsa gravitācijas (~ 38%) iedarbību.
Tas ir īpaši svarīgi, ņemot vērā pašreizējos plānus nākamajās divās desmitgadēs izveidot pastāvīgu priekšposteni uz Mēness un veikt apkalpes komandējumus uz Marsu. Kā nesen publicētajā videoklipā (skat. Zemāk) paziņoja Gateway Foundation izpilddirektors Džons Blinkovs, tas ir viens no viņa uzņēmuma piedāvātā Gateway ieguvumiem:
“Cilvēkiem ir nepieciešams smagums, lai ķermeņi nesadalītos. Bet cik daudz Mēness smagums būs derīgs gadu, bet ne divus gadus? Būs Marsa gravitācijas darbs cilvēkiem ilgtermiņā, bet ne lieliem lauksaimniecības dzīvniekiem? Vai divām dienām nedēļā ar 30% g pietiks, lai ISS ekipāžas saglabātu kaulu masu? Kosmosa stacijas fon Brauna celtniecība var palīdzēt šos noslēpumus atklāt. ”
Vārtejas struktūra sastāv no diviem koncentriskiem iekšējiem gredzeniem, kurus ar četriem spieķiem piestiprina pie ārējā gredzena. Divi koncentriski gredzeni veido Mēness gravitācijas zonu (LGA), kur stacijas rotācija nodrošina gravitācijas spēku, kas vienāds ar Mēness virsmas spēku. Ārējais iekšējais gredzens - LGA ieradumu gredzens - tiks novietots dzīvesvietas moduļiem, kas sastāvēs no mazām istabām viesiem.
Tikmēr LGA interjers ar augstiem griestiem tūristiem piedāvās iespēju pusdienot un spēlēties vidē ar zemu g-graudu līmeni. Stacijas centrā ir centrs un līcis, kur atradīsies satiksmes un vides kontrole, drošība un Gateway transporta sakari. Centrā būs arī novērošanas telpa, kur viesi varēs vērot ienākošos vilcienus.
Ārējais gredzens, pazīstams kā Marsa gravitācijas zona (MGA), piedzīvo ātrāku rotāciju, jo tas atrodas tālāk no serdes. Tā rezultātā rodas mākslīgs gravitācijas spēks, kas ir līdzīgs tam, kas būtu pieredzēts uz Marsa virsmas. Šai zonai būs 4 vai 5 klāji, un tajā atradīsies lieli moduļi, kas piedāvā pastāvīgu izmitināšanu. Kā paskaidroja Blinkova:
“Von Brauna kosmosa stacija būs rotējoša kosmosa stacija, kas paredzēta dažādu mākslīgā smaguma līmeņu radīšanai, palielinot vai samazinot rotācijas ātrumu. Stacija no paša sākuma tiks veidota tā, lai tajā ietilptu gan nacionālās kosmosa aģentūras veiktie pētījumi ar zemu gravitācijas līmeni, gan kosmosa tūristi, kuri vēlas izjust dzīvi uz lielas kosmosa stacijas ar nelielu gravitācijas komfortu un jaukas viesnīcas izjūtu. ”
Vēl viens svarīgs postenis, kuru pieminēja Blinkova lomā, kuru SpaceX varētu spēlēt stacijas izveidē. Sākotnēji vārtejas dizains aicināja uz moduļiem, kas bija 12 m (40 pēdas) gari un 8,5 m (28 pēdas) plati (aptuveni divreiz lielāki par ISS moduļiem). Bet pateicoties progresam, ko SpaceX ir veikusi novēloti ar viņu Zvaigžņu kuģis un Super smags, Gateway Foundation uzskata, ka varētu tikt uzsākta smagāka krava.
“Ja mums būtu SpaceX Pārmērīgs kaites otrais posms, kas tika izstrādāts tikai kosmosa būvniecībai, mums var būt moduļi, kuru platums ir 40 pēdas (12 m) un 60 pēdas (18 m), ”sacīja Blinkova. "Šis daudz lielāks izmērs ļaus iegūt daudz lielāku iekšējo tilpumu tām pašām palaišanas izmaksām."
Gredzenu modulārā konstrukcija ir paredzēta dažāda veida darbībām un uzņēmumiem. Kamēr daži tiks paredzēti doka strādnieku izmitināšanai, citi tiks veltīti zinātniskiem pētījumiem. Šie pēdējie moduļi būs ļoti pieprasīti, jo stacija piedāvā iespēju izpētīt, kā sauszemes organismi darbojas ar Mēness un Marsa gravitāciju, patiesībā tur neizejot.
Citi būs pieejami viesnīcu un restorānu ķēdēm, privātām luksusa viesnīcām un citiem uzņēmumiem, kas vēlas izveidot birojus kosmosā (iespējams, lai izmantotu nodokļu likumus!). Blincow arī uzsver, ka vārtejas izveidošana būs ārpus jebkuras nācijas, un būs nepieciešami starptautiski centieni, kas apvienotu kosmosa aģentūras, komerciālās aviācijas un kosmosa entuziastus.
Rezultāts būs starptautiska stacija, kas nav atšķirībā no ISS, bet gan privāti vadīts uzņēmums, kas būtu ekonomiski patstāvīgs. Nav norādīts, cik daudz maksās vārtejas būvniecība, taču Blincow ir pārliecināts, ka tā būs pieņemama, pateicoties atkal SpaceX un tam, kā tās apņemšanās izmantot atkārtoti lietojamas raķetes samazina individuālo palaišanu izmaksas.
Atsaucoties uz Muska paziņojumu 2017. gadā, ka BFR būs pilnībā izmantojams atkārtoti (ko viņš izteica 29. Starptautiskajā astronautikas kongresā (IAC) Adelaidē, Austrālijā), Blinkova paziņo:
“Kad mēs pirmo reizi sākam plānot kosmosa būvniecības izmaksu prognozes, mēs to balstījām uz viszemākajām paredzamajām palaišanas izmaksām, kādas mēs varētu atrast - SpaceX BFR ar USD 1000 par kg. Tas radīja aptuveni 150 miljonu dolāru lielu palaišanu. Bet tad Elons Musks Adelaidē uzstājās ar prezentāciju, kas visu mainīja. Padarot visas BFR sastāvdaļas atkārtoti lietojamas, tās izmaksas varētu sadalīt daudzos lidojumos, tāpat kā lidmašīnā.
Elons Musks lēš, ka Zvaigžņu kuģis un Pārmērīgs kaites revakcinācija pie aptuveni 7 miljoniem USD. Daži lēš, ka pēc visu faktoru ņemšanas vērā katras palaišanas summa būs USD 40 miljoni. Bet neatkarīgi no tā, vai tie ir septiņi vai četrdesmit miljoni dolāru, tā joprojām ir mūzika mūsu ausīm. Tas nozīmē, ka rotējošās kosmosa stacijas, tehniskās apkopes telpas un degvielas noliktavas var un būvēs par pieņemamām cenām. ”
Būvniecības process, kas lielā mērā būs atkarīgs no sasniegumiem kosmosa robotikā, apstiprinātu arī galvenās sistēmas un tehnoloģijas, kuras kādu dienu varētu nonākt masveida kosmosa biotopu (piemēram, O’Neil Cylinders) izveidē. Daudzi tos uzskata par alternatīvu (vai papildinājumu) priekšlikumiem par citu planētu kolonizāciju.
Šīs sistēmas variē no stabilizācijas līdz gaisa pārstrādei, no ūdens reģenerācijas līdz zema smaguma sanitārijai un no pārtikas uzglabāšanas kosmosā līdz inženiertehniskiem izaicinājumiem. Visi jautājumi ietilpst vispārējā virsrakstā “kā mēs varam uzturēt kosmosa iedzīvotājus?” tiks risināts ar vārtejas būvniecību, apgalvo Bilkovs.
Runājot par būvniecības finansēšanu, Bilkovs norāda, kā viņa uzņēmums cer piesaistīt nozīmīgas partnerattiecības ar pasaules kosmosa aģentūrām (NASA, Roscomos, ESA, Ķīnu, Indiju un citām), kā arī komerciālajām kosmiskās aviācijas kompānijām. Viņi arī plāno iegūt naudu, izmantojot biļešu iepriekšēju pārdošanu un pārdošanas moduļus (super bagātajiem), rīkojot loteriju un izveidojot apkalpes dalības programmu (visiem pārējiem).
Papildus vārtu izbūvei orbītā ap Zemi fonds cer izveidot arī transatmosfēras transportlīdzekļu (TAV) floti, kas varētu pārcelt cilvēkus uz kosmosa staciju un no tās. Viņi arī cer uzbūvēt vēl vienu Mēness orbītā (Mēness tiltu), kas ļautu veikt regulārus braucienus starp Zemi un Mēnesi (izmantojot cis-Mēness atspoles) un regulārus braucienus uz Mēness virsmu (izmantojot cis-Mēness piezemētājus).
Atkal šāda projekta izmaksas būtu astronomiskas un pārsniegtu to, kas varētu rasties jebkurai tautai vai korporācijai. Tomēr daudziem uzņēmējiem, kas vēlas realizēt kosmosa tūrismu, nemaz nerunājot par veidu, kā šādas kosmosa stacijas varētu atvieglot izpētes misijas uz Mēnesi un pat uz Marsu, varētu būt iespējamas partnerības, kuras Blinkovs paredzējis.
Tāpat kā tik daudzos citos ambiciozajos plānos kolonizēt kosmosu, komercializēt LEO un nodibināt cilvēku klātbūtni citos Saules sistēmas ķermeņos, mums vienkārši būs jāgaida un jāredz, vai Gateway Foundation ir kājas, vai tas cieš tādu pašu likteni kā Mars One - kas nesen paziņoja, ka ir bankrotējis. Viena lieta, kas viņiem ir redzama, papildus redzei, ir spēja sagraut ciparus. Cerēsim, ka viņi darbojas viņu labā!
Fonda videoklipa galvenie punkti bija arī prezentācijas temats, kas notika Kaltehā 2016. gada janvārī (organizēja Kekas Kosmosa pētījumu institūts). Ar nosaukumu “Pirmās kosmosa ostas izveidošana zemas Zemes orbītā” lekciju lasīja Džons Blinkovs un Toms Spilers - pensionēts kosmosa lidojumu inženieris, kurš daudzus gadus strādāja NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā (JPL).
Lai iegūtu papildinformāciju par Gateway fondu un dažādiem projektiem, apmeklējiet viņu vietni šeit.
