V roce 2010 NASA oznámila svůj závazek zahájit misi s posádkou na Mars do třetí dekády 21. století. Za tímto účelem usilovně pracují na vytvoření nezbytných technologií - jako je raketová kosmická raketa (SLS) a kosmická loď Orion. Zároveň se spojili se soukromým sektorem s cílem vyvinout nezbytné komponenty a odborné znalosti potřebné k tomu, aby posádky dostali mimo Zemi a Měsíc.
Za tímto účelem NASA nedávno uzavřela smlouvu s firmou Lockheed Martin na fázi II. Smlouvy o vytvoření nového vesmírného stanoviště, které bude stavět na lekcích získaných z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). Tato lokalita, známá jako brána hlubokého vesmíru, bude sloužit jako kosmický přístav na měsíční oběžné dráze, který usnadní průzkum poblíž Měsíce a pomůže při dlouhodobějších misích, které nás odvezou daleko od Země.
Zakázka byla zadána v rámci programu Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP), který NASA zahájila v roce 2014. V dubnu 2016, v rámci druhého oznámení BroadStar Agency Agency (NextSTEP-2), NASA vybrala šest amerických společností začněte stavět pozemní prototypy a koncepty pro tento hluboký vesmírný stanoviště.
Spolu s tak známými společnostmi, jako je Bigelow Aerospace, Orbital ATK a Sierra Nevada, byl Lockheed Martin pověřen vyšetřováním návrhů stanovišť, které by zlepšily mise ve vesmíru poblíž Měsíce, a také sloužily jako zkušební základna pro mise na Mars. S tím je spojeno vytvoření něčeho, co lze účinně integrovat do SLS a Orionovy kapsle.
V souladu se specifikacemi NASA o tom, co představuje účinné stanoviště, musí konstrukce Deep Space Gateway zahrnovat modul pod tlakem posádky, dokovací schopnost, environmentální kontrolu a systémy na podporu života (ECLSS), správu logistiky, zmírňování a monitorování radiace, technologie požární bezpečnosti a zdravotní schopnosti posádky.
Konstrukční specifikace pro Deep Space Gateway zahrnují také napájecí sběrnici, malé stanoviště pro prodloužení času posádky a logistické moduly, které by byly určeny pro vědecký výzkum. Pohonný systém na bráně by se spoléhal na elektrický pohon s vysokým výkonem, aby si udržel svou oběžnou dráhu a v případě potřeby přenesl stanici na různé oběžné dráhy v blízkosti Měsíce.
Se smlouvou fáze II, která je nyní v ruce, Lockheed Martin zdokonalí koncepci designu, kterou vyvinuli pro fázi I. To bude zahrnovat výstavbu prototypu v plném rozsahu v zařízení na zpracování kosmických stanic v kosmickém středisku NASA Kennedy Space na Cape Canaveral na Floridě, as stejně jako vytvoření nové generace laboratoře pro integraci hlubokého vesmíru v blízkosti Johnsonova vesmírného centra v Houstonu.
Jako Bill Pratt, programový manažer NextSTEP společnosti Lockheed Martin, uvedl v nedávném prohlášení pro tisk:
"Je snadné považovat věci za samozřejmé, když žijete doma, ale nedávno vybraní astronauti budou čelit jedinečným výzvám." Když jste mimo nízkou oběžnou dráhu Země, je něco tak jednoduchého jako volání vaší rodiny. Při budování tohoto stanoviště musíme pracovat v jiném způsobu myšlení, který je spíše podobný dlouhým výletům na Mars, abychom zajistili, že je udržujeme v bezpečí, zdraví a produktivitě. ““
Prototypem v plném rozsahu bude v zásadě rekonstruovaný víceúčelový logistický modul Donatello (MPLM), který byl jedním ze tří velkých modulů, které byly přeletěny v mezipaměti nákladového prostoru Space Shuttle a použity k přenosu nákladu do ISS. Tým se také bude spoléhat na „prototypování se smíšenou realitou“, což je proces, ve kterém se virtuální a rozšířená realita používají k řešení technických problémů v počáteční fázi návrhu.
"Jsme nadšeni, že můžeme spolupracovat s NASA na znovuobnovení historického kusu letového hardwaru, původně určeného pro průzkum na nízké oběžné dráze Země, abychom sehráli roli při pronikání lidstva do hlubokého vesmíru," řekl Pratt. "Využití stávajících schopností bude pro Lockheed Martin hlavní filozofií k minimalizaci doby vývoje a splnění cílů dostupnosti NASA."
Hluboká vesmírná brána se bude také spoléhat na pokročilé schopnosti kapsle posádky Orionu, zatímco posádky jsou ukotveny v stanovišti. V zásadě to bude sestávat z posádky používající Orion jako jejich velitelskou palubu, dokud nebude možné postavit trvalejší velitelský modul a začlenit jej do stanoviště. Tento proces umožní postupné budování biotopu a schopnosti jeho posádek v průzkumu hlubokého vesmíru.
Jak Pratt naznačil, když je nevyvinutý, bude se biotop spoléhat na systémy, které do nich Lockheed Martin začlenil Juno a MAVEN kosmická loď v minulosti:
"Protože by Hluboká vesmírná brána byla neobydlená po dobu několika měsíců, musí být robustní, spolehlivá a musí mít robotické schopnosti, aby mohla autonomně fungovat." Je to v podstatě robotická kosmická loď, která je pro člověka dobře vhodná, když je přítomna Orion. Lockheed Martinovy zkušenosti s vytvářením autonomních planetárních kosmických lodí hrají velkou roli při tom. “
Práce fáze II budou probíhat v příštích 18 měsících a očekává se, že výsledky (poskytnuté NASA) zlepší naše porozumění tomu, co je potřeba k tomu, aby bylo možné dlouhodobě žít v hlubokém vesmíru. Jak již bylo zmíněno, Lockheed Martin bude tentokrát také používat k vybudování své laboratoře pro integraci letectví v hlubokém vesmíru, která bude sloužit jako výcvikový modul pro astronauty a bude pomáhat při velení a kontrole mezi bránou a kapslí Orion.
Kromě vývoje Deep Space Gateway se NASA také zavázala k vytvoření Deep Space Transport - které jsou klíčové pro NASA navrhovanou „Journey to Mars“. Zatímco brána je součástí první fáze tohoto plánu - fáze „Reliant Země“, která zahrnuje průzkum poblíž Měsíce s využitím současných technologií - druhá fáze bude zaměřena na rozvoj dlouhodobých schopností za Měsícem.
Za tímto účelem se NASA snaží vytvořit opakovaně použitelné vozidlo speciálně určené pro mise s posádkou na Mars a hlouběji do Sluneční soustavy. Hluboký vesmírný transport by se spoléhal na kombinaci solárního elektrického pohonu (SEP) a chemického pohonu při přepravě posádek do az brány - což by také sloužilo jako servisní a tankovací stanice pro kosmickou loď.
Očekává se, že tato druhá fáze (fáze „Proving Ground“) vyvrcholí na konci 2020, kdy se bude konat jednoletá mise s posádkou. Tato mise bude spočívat v tom, že posádka bude přeletěna k bráně hlubokého vesmíru a zpět na Zemi za účelem ověření připravenosti systému a jeho schopnosti provádět dlouhodobé mise nezávislé na Zemi.
Tím se otevřou dveře do třetí fáze navrhované cesty, tzv. Fáze „nezávislá na Zemi“. V tomto okamžiku bude habitační modul a všechny další nezbytné součásti mise (jako je Mars Cargo Vehicle) převedeny na oběžné dráhy kolem Marsu. Očekává se, že k tomu dojde počátkem 20. let 20. století a budou následovat (pokud vše půjde dobře) mise na povrch Marsu.
Zatímco navrhovaná mise s posádkou na Mars je stále ještě daleko, architektura se postupně formuje. Mezi vývojem kosmických lodí, které dostanou součásti mise a posádky do cislunárního prostoru - SLS a Orion - a vývojem vesmírných stanovišť, ve kterých budou umístěny, se přibližujeme ke dni, kdy astronauti konečně vstoupili na Rudou planetu!
