Tag et kig inde i Lockheed Martins foreslåede månens 'gateway' -habitat for astronauter

NASA er ved at tage skridt til den menneskelige rejse til Mars.



Agenturet planlægger at begynde at bygge en måne-kredsende rumstation, kaldet Lunar Orbital Platform-Gateway, i 2022. Gateway vil give et sted for mennesker at leve i op til tre måneder ad gangen, og det vil fortsat understøtte videnskabelig forskning, selv når ingen er om bord.

Detaljerne i Gateway bliver stadig udryddet. Sidste år tildelte NASA's Next Space Technologies for Exploration Partnerships -program (NextSTEP) i alt $ 65 millioner til seks forskellige virksomheder, der kæmpede om at levere hovedhabitatmodulet til forposten. Hvis alt går efter planen, vil disse virksomheder levere prototyper i fuld størrelse af deres moduler til agenturet til test inden en gang næste år. [21 mest vidunderlige månemissioner nogensinde]

Lockheed Martin er en af ​​disse konkurrenter.



Konceptbillede af Lockheed Martin

Konceptbillede af Lockheed Martins istandsatte prototype af logistikmoduler til flere formål(Billedkredit: Lockheed Martin)

Ifølge Kat Coderre, leder Lockheeds NextSTEP habitat systemteknik, 'Hele målet med Gateway & hellip; er dybest set at få mennesker lidt dybere ud i rummet, så vi har et sted, hvor vi kan lære at lave både videnskab og faktisk have menneskelige missioner i lang tid væk fra Jorden, med det endelige mål at få os til en god Mars -mission og have den første menneskelige mission til Mars. '



Lockheed Martin-teamet arbejder på at samle en mock-up af Gateway-habitatmodulet på et virksomhedsanlæg nær Denver, som demokratija.eu fik rundvisning i sidste sommer. Mock-up’en giver ingeniører mulighed for at afprøve nye ideer, før de implementerer dem i prototypen, der i øjeblikket er ved at blive konstrueret på NASAs Kennedy Space Center (KSC) i Florida.

'Vi bruger et ældre stykke shuttle-hardware, [Donatello] MPLM-Multi-Purpose Logistics Module-som faktisk blev brugt til at bringe forsyninger til og fra rumstationen,' sagde Coderre til demokratija.eu.

Donatello var et af tre store moduler bygget til at overføre gods fra nyttelastrummet til en rumfærge til den internationale rumstation. Donatello kom aldrig ud i rummet; MPLM blev taget ud af drift og bruges nu som testudstyr til Gateway -habitatet.



Ved at bruge Donatello på denne måde giver Lockheed -teamet mulighed for at udføre ekstremt præcise tests, inden de overleverer Gateway -projektet til NASA, sagde Coderre. NASA vil derefter begynde at inkludere mennesker i testsløjfen 'for at hjælpe med at nedbrænde en tidlig risiko for design og for at afgøre, hvilke centrale områder NASA virkelig skal fokusere på til besætningsmissioner,' sagde hun.

I øjeblikket er testartiklen på KSC klar til at være færdig i januar 2019, sagde Coderre.

'Det kommer til at ske rigtig hurtigt,' sagde hun.

I de seneste måneder har ingeniører sat grundlinjen for, hvordan alt udstyr i Florida skal se ud, tilføjede hun. Den første testhardware er allerede konfigureret, og ingeniørerne tager fart. 'Vi kommer til at bevæge os i et ret hurtigt tempo fra nu af,' sagde Coderre.

Denne cutaway -visning viser, hvordan Lockheed Martin -habitatmodulet ville se ud på indersiden.

Denne cutaway -visning viser, hvordan Lockheed Martin -habitatmodulet ville se ud på indersiden.(Billedkredit: Lockheed Martin)

Stramt boligareal

Cirka 15 fod bred og næsten 22 fod lang (4,6 x 6,7 meter) er det foreslåede Lockheed -habitat omtrent lige så stort som en bus eller en autocamper. Når Gateway er lanceret, ville astronauter bo i dette lukkede rum i så lang tid som 90 dage. Denver-mock-up'en, der efterlignede den nedlagte Donatello, var for det meste tom plads i juni, men det endelige levested 'vil indeholde livsstøttende systemer, søvnstationer, træningsmaskiner, videnskabslaboratorium og robotiske arbejdsstationer.

Ifølge Danielle Hauf, en talsmand for Lockheed, er habitatets samlede trykvolumen omkring 2.260 kubikfod (64 kubikmeter). Det kan sammenlignes med 691 kubikfod (20 kubikmeter) for Orion kapsel , NASA -rumfartøjet bliver bygget til at transportere mennesker ind i dybt rum. Orion vil levere besætninger til Gateway -habitatet, hvor skibet forbliver dokket.

Når de ekstra systemer er installeret, vil det beboelige rum være meget mindre, selvom Hauf sagde, at de sidste målinger vil afhænge af, hvordan rumfartøjet er konfigureret - noget teamet stadig arbejder på. Under alle omstændigheder vil det endelige beboelige volumen være langt fra de 13.696 kubikfod (388 kubikmeter) boligareal, der findes ombord på den internationale rumstation.

'Vi har altid erklæret behovet for mindst to levesteder,' sagde Coderre. 'Vores arkitektur er blevet opdateret for at vise en anden hab, og NASAs gør det også nu.' Hun fortsatte med at sige, at for at udføre den rigtige mængde videnskab og afprøve ny dyb rumteknologi syntes det klart, at habitatet krævede 'lidt mere plads'. [Kosmisk quiz: Kender du den internationale rumstation? ]

'Og også for besætningens fornuft,' sagde Kerry Timmons, Lockheeds NextSTEP -strøm, flyelektronik og softwareleder.

Den ene levested ville være for NASAs indenlandske logistik, mens den anden kunne være et internationalt bidrag, sagde Coderre. Naturtypen vil også have havne, der kan fungere til andre køretøjer end Orion, f.eks. Logistik, menneskelige køretøjer eller robot- eller menneskelande.

'Det er virkelig en fleksibel platform, hvor vi kan lave en masse forskellig videnskab samt forskellige menneskelige udforskninger,' sagde Coderre.

Hoved blandt dem er Orion -kapslen, som Coderre kaldte et 'nøgleelement'. Lockheed Martin er hovedentreprenør på rumfartøjet, og både Coderre og Timmons kom til Gateway -udviklingsteamet fra Orion -teamet.

Et ydre billede for enden af ​​Lockheed Martin

Et ydre billede for enden af ​​Lockheed Martins foreslåede Gateway -habitat. Forpostens kraft- og fremdriftselement ville danne et skod i den åbne ende. Rumvandringer ville finde sted fra toppen.(Billedkredit: Nola Taylor Redd/demokratija.eu)

Ud over at levere astronauter til habitatet, vil Orion også bære et andet vigtigt element: badeværelsesfaciliteter. Som det er forestillet nu, kræver habitatplanen ikke et toilet. I stedet ville astronauter vende tilbage til Orion for at besvare naturens kald.

Portens Power and Propulsion Element (PPE) vil danne et skod i den modsatte ende af Orion og gøre det muligt at flytte forposten til forskellige baner rundt om månen, har NASA -embedsmænd sagt.

PPE, der udvikles adskilt fra habitatmodulet, vil være vært for kommunikations- og kommando-og-kontrolfunktioner, og det vil stole på solenergi fremdrift (SEP) via et kæmpe solcelleanlæg. PV'et vil blive lanceret først via kommercielle raketter og derefter bruge SEP til at flytte til sin sidste bane, mens nNASA's er under udvikling Space Launch System megarocket vil bære habitatet og andre elementer ud i rummet.

'Hver udforskningsmission vil bringe et andet element op, integrere det i Gateway, foretage de første checkouts og derefter udføre resten af ​​de videnskabelige mål for den mission,' sagde Coderre.

Uanset hvilket habitat NASA i sidste ende vælger, vil der være en luge, der tillader astronauter at deltage i ekstravehikulære aktiviteter (EVA'er) uden for modulet. Astronauter kan tage EVA'er til at udføre vedligeholdelse eller videnskabelige eksperimenter. Disse udflugter kan også hjælpe med at afprøve ny rumdragtteknologi, sagde Coderre

'Ideen er, at vi vil have evnen til at afprøve avanceret rumdragtteknologi til rumvandringer,' sagde Coderre. 'Vi ved, at det kunne være en integreret del af enhver yderligere deep-space mission.' [Evolution af rumdragten i billeder (Space Tech Gallery)]

En lastpude modsat EVA -lugen ville gøre det muligt at fuldføre forskellige logistiske opgaver, herunder genforsyning af stationen og fjernelse af skraldespanden. 'Du kan ikke bare åbne vinduet og smide skraldespanden,' sagde Coderre med et grin. Hun tilføjede, at at finde ud af, hvordan man opbevarer og bortskaffer skrald og forbrugsvarer, er en af ​​de største bekymringer, især på grund af bakterievækst og lugt.

Mock-up'en i Colorado er en version af produktet med en lavere kvalitet. En mere detaljeret prototype ved hjælp af Donatello MPLM var afsløret i Florida i august 2018.

Freelance journalist Nola Taylor Redd inde i Lockheed

Freelance journalist Nola Taylor Redd inde i Lockheeds foreslåede Gateway -habitat. NASAs Orion -rumfartøj ville lægge til og forblive på plads i den fjerneste ende. Naturtypen ville blive leveret af kapsler, der ville vedhæfte 'gulvet'.(Billedkredit: Nola Taylor Redd/demokratija.eu)

Besætning på deltid

På trods af grundig planlægning af, hvordan man håndterer astronauter om bord, vil NASAs Gateway -habitat højst sandsynligt være bemandet kun et par måneder ud af året, har NASA -embedsmænd sagt. Resten af ​​tiden vil den være tom. Men det betyder ikke, at der ikke vil ske noget ombord på stationen.

'Vi ser på andre forskellige driftskoncepter, hvor vi kan lave andre ubesatte aktiviteter, anderledes videnskab og andre eksperimenter det kan faktisk gøres uden mennesker der, 'sagde Coderre.

Disse muligheder inkluderer fjern -telerobotik, der kan dirigeres fra jorden. En anden mulighed er tilføjelse af en robot, som kunne bevæge sig hen over modulet på en skinne. Da demokratija.eu besøgte i juni, blev der sat en robotarm op til at plukke foregivende jordbær og samle genstande op på en bakke via en fjernkonsol ved hjælp af virtual reality.

Virtual og augmented reality har spillet en stærk rolle i udviklingen af ​​Lockheeds levesteder. Ved at overlejre den rigtige hardware med simuleringer kunne ingeniører lettere visualisere kapslen, så de kunne spare tid og fange potentielle problemer tidligt.

'Vi ser på de begreber, hvor vi kan lave forskellige virtuelle og/eller forskellige aktiviteter, mens der ikke er nogen besætning,' sagde Coderre.

Lockheed bygger også et 'Deep Space Avionics Integration Laboratory' i Houston for at demonstrere kommando og kontrol mellem Orion og Gateway. Laboratoriet vil bidrage til at reducere risikoen forbundet med kritisk datakommunikation mellem gatewayens elementer og vil give et miljø, hvor astronauter kan træne i forskellige missionsscenarier, sagde virksomhedens repræsentanter.

Lockheed konkurrerer med Boeing, Sierra Nevada Corp., Northrop Grumman, NanoRacks og Bigelow Aerospace om at udvikle et Gateway -habitat. NASA vil gennemgå planerne og tildele en kontrakt engang næste år. Dette agentur sigter mod at lancere PPE i 2022 og have Gateway klar til astronauter i midten af ​​2020'erne.

Følg Nola Taylor Redd kl @NolaTRedd , Facebook eller Google+ . Følg os på @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Oprindeligt udgivet den demokratija.eu .