Orbital ATK ha presentado una nueva propuesta práctica para construir un puesto avanzado en órbita lunar a corto plazo que podría lanzarse en 2020 y estar operativo a tiempo para un enlace lunar con el módulo de la tripulación Orion de la NASA durante su misión inaugural, cuando los astronautas estadounidenses finalmente regrese a la vecindad de la Luna en 2021, avanzando así el próximo salto gigante de Estados Unidos en la exploración humana del espacio profundo.
La intrépida oferta de Orbital podría llevarse a cabo con bastante rapidez porque utiliza una versión evolucionada de la ya provista estación de carga comercial de la estación espacial Cygnus de la compañía como "el bloque de construcción ... en el espacio cislunar", dijo Frank DeMauro, vicepresidente de vuelo espacial de Orbital ATK. Systems, en una entrevista exclusiva con Space Magazine. Vea un concepto de artista en la imagen principal.
"Nuestra nave espacial Cygnus es el bloque de construcción para convertirse en un vehículo de exploración más allá de la órbita terrestre baja", dijo Frank DeMauro de Orbital ATK a la revista Space.
"Estamos a punto de apoyar la Misión de la NASA en Marte. Creemos que adquirir experiencia en el espacio cislunar es fundamental para la acumulación de capacidades para ir a Marte ”.
El objetivo general de la agencia de la NASA es enviar a los astronautas en un 'Viaje a Marte' en la década de 2030, y las expediciones al espacio cislunar en la década de 2020 sirven como el 'campo de pruebas' vital para desarrollar, probar y validar completamente la solidez de las tecnologías cruciales sobre las cuales Las vidas de los astronautas dependerán de misiones posteriores del Planeta Rojo que durarán entre 2 y 3 años.
La propuesta de puesto avanzado de órbita lunar de Orbital ATK fue anunciada en una audiencia oficial de la Subcomisión de la Cámara de Representantes de los Estados Unidos sobre el espacio el miércoles 18 de mayo por el ex astronauta de la NASA y presidente de Orbital ATK del Grupo de Sistemas Espaciales, Frank Culbertson.
"Un hábitat de órbita lunar extenderá el liderazgo de Estados Unidos en el espacio al dominio cislunar", dijo el presidente de Orbital ATK del Grupo de Sistemas Espaciales, Frank Culbertson.
"Un programa robusto para construir, lanzar y operar este puesto avanzado inicial se basaría en la experiencia de la NASA y nuestros socios internacionales obtenida en vuelos espaciales humanos de larga duración en la Estación Espacial Internacional y utilizaría el nuevo Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la agencia ) y el sistema de transporte del espacio profundo de Orión ".
La idea es ensamblar un hábitat inicial cuidado por la tripulación con trabajo presurizado y volumen de vida para los astronautas basado en un vehículo derivado de Cygnus, y tenerlo preposicionado y funcionando en órbita lunar para 2020.
Según lo previsto por Orbital ATK, el hábitat sería visitado durante la primera misión tripulada de la NASA de SLS y Orion a la Luna conocida como Exploration Mission-2 (EM-2).
El vuelo de prueba lunar EM-2 de tres semanas de duración podría iniciarse a partir de agosto de 2021, si hay fondos suficientes disponibles.
Los objetivos de EM-2 y las siguientes misiones podrían ampliarse significativamente mediante el acoplamiento con un puesto avanzado lunar. Y la duración de la misión Orión podría extenderse a 60 días.
La NASA espera lograr una cadencia de lanzamiento para Orion / SLS de quizás una vez al año.
Por lo tanto, la autonomía y la capacidad de la tripulación deben incorporarse al hábitat lunar desde el principio, ya que las visitas de la tripulación representarían solo una fracción de su tiempo, pero permitirían capacidades de exploración y ciencia ampliamente ampliadas.
El hábitat lunar inicial previsto por Orbital ATK estaría compuesto por dos vehículos presurizados Cygnus mejorados, denominados provisionalmente como Módulos de aumento de exploración (EAM). Se conectarían a un módulo de acoplamiento multipuerto muy similar en concepto y diseño a los Nodos de acoplamiento que ya vuelan en órbita como componentes integrales de la EEI.
Los vehículos Cygnus lunares se actualizarían de los buques de carga mejorados que actualmente se fabrican y lanzan a la ISS.
“Hay capacidades adicionales que podemos poner en el módulo Cygnus. Podemos hacerlos más largos y más grandes para que puedan llevar más logística y más ciencia ”, explicó DeMauro.
También habría que mejorar una variedad de subsistemas suplementarios.
“Observamos qué sistemas necesitaríamos modificar para convertirlo en un módulo de habitación a largo plazo. Dado que no estaríamos conectados a la ISS, necesitaríamos nuestros propios Sistemas de Control Ambiental y Soporte de Vida (ECLSS) en órbita lunar para apoyar a la tripulación ”.
"El módulo de servicio también debería mejorarse debido al entorno de alta radiación y al mayor tiempo".
“También debemos analizar el subsistema de protección térmica, el subsistema de protección radiológica y los subsistemas de potencia para soportar el vehículo durante muchos años, en lugar del poco tiempo que pasa en la EEI. También se necesita más poder para apoyar más ciencia. También necesitamos un sistema de propulsión para llegar a la Luna y mantener el vehículo ".
"Todo ese trabajo se está analizando ahora, para determinar qué necesitamos modificar y actualizar y cómo haríamos todo ese trabajo", me dijo DaMauro.
Los componentes del hábitat serían lanzados a la Luna en un vehículo de lanzamiento comercial.
Encabezaría la lista de lanzadores candidatos el cohete United Launch Alliance Atlas V que recientemente entregó con éxito dos buques de carga Cygnus a la EEI en diciembre de 2015 y marzo de 2016.
Otros potenciadores potenciales incluyen el ULA Delta IV e incluso el Ariane V de la ESA como una forma de incluir potencialmente la participación internacional.
Los componentes del hábitat podrían fabricarse y lanzarse unos tres años después de obtener un contrato de "Adelante" de la NASA.
Orbital ATK ya tiene una línea de producción establecida que fluye para fabricar un flujo constante de cargueros de carga Cygnus para cumplir con su contrato de reabastecimiento comercial de la NASA con la NASA para la ISS, acumulando conocimientos y eficiencia de reducción de costos.
"Dado que muchos aspectos de las operaciones en el espacio profundo aún no han sido probados, la confianza debe desarrollarse a través de vuelos repetidos y misiones de relativamente larga duración en el espacio cislunar", dice Culbertson.
"Orbital ATK continúa operando nuestro vehículo logístico de carga Cygnus como un producto estrella, por lo que estamos listos para implementar de manera rápida y económica un hábitat inicial derivado de Cygnus en el espacio cislunar dentro de los tres años de una autorización".
Con el tiempo, el puesto avanzado podría expandirse con módulos adicionales de hábitat e investigación entregados por Orion / SLS, cohetes comerciales o internacionales. Quizás incluso los módulos comerciales expandibles de Bigelow podrían agregarse más adelante.
Cygnus es adecuado para una amplia gama de experimentos científicos y equipos. También podría lanzar cubesats, como el Cygnus actual atracado en la ISS está equipado con un desplegador de cubesat.
Los potenciales aterrizadores lunares desarrollados por socios internacionales podrían atracar en los hábitats cislunares, abrir puertos de atraque entre incursiones científicas de superficie.
“Estamos haciendo ciencia ahora en Cygnus y esperaríamos llevar a cabo experimentos científicos en el nuevo vehículo Cygnus. El vehículo es muy atractivo para los experimentos científicos ”, explicó DeMauro.
"Realmente no hay límite en lo que podría llegar a ser el puesto avanzado".
"Lo que publicamos es muy emocionante", señaló DeMauro.
“Como empresa, esperamos trabajar en este campo. Nuestros planes sugeridos están en línea con donde la NASA quiere ir. ¡Y creemos que somos la compañía correcta para jugar un papel importante en eso! ”
Al incorporar compañías comerciales y aprovechar las considerables lecciones de desarrollo tecnológico aprendidas de Cygnus, la NASA debería lograr ahorros significativos en los costos al implementar su estrategia de exploración humana. Aunque Orbital ATK no está divulgando una estimación de costos para el hábitat lunar en este momento, el ahorro de costos de un socio comercial debería ser considerable. Y el plazo de 3 años para el lanzamiento es muy atractivo.
Orion está diseñado para enviar astronautas más profundos al espacio que nunca antes, incluidas las misiones a la Luna, los asteroides y el Planeta Rojo. Se requerirán módulos derivados de Cygnus y / u otros componentes de hardware de aumento para llevar a cabo cualquier misión humana de ida y vuelta a la superficie marciana.
La NASA ahora está construyendo la próxima cápsula de Orión en el Centro Espacial Kennedy. Se lanzará sin piloto encima del primer cohete SLS a finales de 2018 en la misión EM-1.
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