Lítil alþjóðleg geimstöð á braut um tunglið
Lítil alþjóðleg geimstöð á braut um tunglið
Í lok janúar 2016 birti rússneska fréttastofan RIA Novosti óvæntar upplýsingar. Hún sagði að bandarískar, rússneskar og evrópskar geimvísindastofnanir væru að semja um framtíðarsamstarf þeirra eftir að alþjóðlegu geimstöðinni (ISS) áætluninni lýkur, sem gert er ráð fyrir að fari fram um 2028.
Í ljós kom að bráðabirgðasamkomulag náðist fljótt um að eftir stóra stöð á sporbraut um jörðu yrði næsta sameiginlega verkefni stöð mun minni að stærð, en færist þúsundfalt lengra - í kringum tunglið.
Afleiðingar ARM og Constellation
Auðvitað hafa hin fjölbreyttustu hugtök um tunglbasa - bæði yfirborð, lágbraut og hábraut - komið upp á síðustu áratugum um það bil einu sinni á tveggja ára fresti. Þær voru margvíslegar að stærð - allt frá litlum, sem leyfðu tveggja eða þriggja manna áhöfn að vera í nokkra mánuði, sem krefjast flutnings á bókstaflega öllu sem er nauðsynlegt fyrir líf frá jörðinni, til risastórra samstæða, næstum sjálfbærra borga. með mörg þúsund íbúa. íbúa. Eitt áttu þau sameiginlegt - fjárskortur.
Fyrir áratug síðan, í stutta stund, virtist bandaríska áætlunin um að snúa aftur til tunglsins, þekkt sem stjörnumerki, eiga möguleika, en hún varð líka fórnarlamb skorts á fjármagni og pólitísks viljaleysis. Árið 2013 lagði NASA fram verkefni sem kallast ARM (Asteroid Redirect Mission), síðar endurnefnt ARU (Asteroid Retrieval and, Utilization), metnaðarfullt forrit til að skila plánetunni okkar og kanna grjót frá yfirborði eins smástirnanna. Verkefnið átti að vera á mörgum sviðum.
Á fyrsta stigi átti að senda hana á eina af plánetum NEO hópsins (Near-Earth Objects), þ.e. nálægt Jörðinni átti ARRM (Asteroid Retrieval Robotic Mission) far útbúið háþróuðu jónadrifkerfi að fara í loftið frá jörðinni í desember 2021 og lenda á yfirborði óákveðins hlutar á innan við tveimur árum. Með hjálp sérstakra akkera átti það að krækja í grjót með um 4 m þvermál (massi þess verður allt að 20 tonn) og vefja því síðan í þétta hlíf. Það myndi taka á loft í átt að jörðinni en ekki lenda á jörðinni af tveimur mikilvægum ástæðum. Í fyrsta lagi er ekkert svo stórt skip sem getur borið svona þungan hlut og í öðru lagi vildi ég ekki komast í snertingu við lofthjúp jarðar.
Í þessum aðstæðum var búið til verkefni til að koma aflanum á tiltekna há afturbrautarbraut (DRO, Distant Retrograde Orbit) árið 2025. Það er mjög stöðugt, sem mun ekki leyfa því að falla of hratt til tunglsins. Farmurinn verður prófaður á tvo vegu - með sjálfvirkum könnunum og af fólki sem Orion-skipin koma með, eina leifin af Constellation-áætluninni. Og AGC, sem var aflýst í apríl 2017, gæti verið innleitt í tunglstöðinni? Tveir lykilþættir - eitt efni, það er jónavélin, og einn óefnislegur, GCI sporbrautin.
Hvaða sporbraut, hvaða eldflaugar?
Ákvörðunartakendur stóðu frammi fyrir lykilspurningu: í hvaða sporbraut ætti stöðin, kölluð DSG (Deep Space Gateway), að fylgja. Ef menn myndu fara upp á yfirborð tunglsins í framtíðinni væri sjálfsagt að velja lága braut, um hundrað kílómetra, en ef stöðin væri í raun líka viðkomustaður á leiðinni til björgunar Jarðar-tunglsins. kerfi punkta eða smástirna, það yrði að vera komið fyrir á mjög sporöskjulaga braut, sem myndi gefa mikinn orkugróða.
Í kjölfarið varð annar kosturinn fyrir valinu sem studdist við mikinn fjölda markmiða sem hægt var að ná með þessum hætti. Hins vegar var þetta ekki klassísk DRO braut, heldur NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) - opin, hálf-stöðug braut sem liggur nálægt mismunandi punktum þyngdarjafnvægis jarðar og tungls. Annað lykilatriði hefði verið val á skotfæri, ef það væri ekki fyrir þá staðreynd að það var ekki til á þeim tíma. Í þessum aðstæðum var sjálfsagt að veðja á SLS (Space Launch System), ofureldflaug sem var búin til undir merkjum NASA til að kanna dýpi sólkerfisins, þar sem gangsetning einfaldasta útgáfu þess var næst - þá það var sett upp í lok árs 2018.
Að sjálfsögðu voru tvær eldflaugar til viðbótar í varaliðinu - Falcon Heavy frá SpaceX og New Glenn-3S frá Blue Origin, en þær höfðu tvo galla - minni burðargetu og sú staðreynd að á þeim tíma voru þær líka aðeins til á pappír (nú Falcon Þungt eftir vel heppnaða frumraun er áætlað að skotið verði á New Glenn eldflaugina árið 2021). Jafnvel svo stórar eldflaugar, sem geta skilað 65 tonnum af hleðslu á lága sporbraut um jörðu, munu aðeins geta skilað massa upp á 10 tonn til tunglsvæðisins. Þetta varð takmörk fyrir massa einstakra frumefna, þar sem náttúrulega þurfti DSG að vera mátbygging. Í upprunalegu útgáfunni var gert ráð fyrir að það væri fimm einingar - drif og aflgjafi, tvær íbúðarhúsnæði, hlið og flutninga, sem eftir affermingu mun þjóna sem rannsóknarstofa.
Þar sem aðrir ISS þátttakendur sýndu einnig verulegan áhuga á DRG, þ.e. Japan og Kanada, varð ljóst að vélbúnaðurinn yrði útvegaður af Kanada, sem sérhæfir sig í geimvélfærafræði, og Japan bauð upp á lokuðu búsvæði. Að auki sögðu Rússar að eftir að mönnuðu geimfarið Federation hefði verið tekið í notkun gæti sum þeirra verið send til nýju stöðvarinnar. ESA, CSA og JAXA lofuðu í sameiningu hugmyndinni um litla mannlausa lending, sem getur skilað frá yfirborði Silver Globe frá nokkrum tugum upp í nokkra tugi kílóa af sýnum. Langtímaáætlanir voru að bæta við öðru, stærra búsvæði í lok XNUMXs, og litlu síðar, drifstigi sem gæti stýrt flókinu á braut sem leiðir til annarra skotmarka.
