V roce 2007, kdy byl program souhvězdí pro návrat na Měsíc stále programem rekordu pro NASA, začala skupina z Lockheed Martin zkoumat, jak by mohli být schopni použít lionární pouzdro Orion k poslání lidí na misi na asteroid. Původně byl tento plán - nazývaný Plymouth Rock - pouhou studií, aby zjistil, jak by asteroidová mise s Orionem mohla sloužit jako doplněk k základní linii Měsíčních plánů konstelace.
Nyní se z toho stalo mnohem více.
Díky Johnu O'Connorovi z NASATech.net vám můžeme ukázat některé pohledy na Orion MPCV uvnitř zařízení Lockheed Martin v Boulderu v Coloradu. Pokud kliknete na obrázky, budete přesměrováni na web NASATech a extrémně velké verze obrázků, které můžete posouvat a zobrazit neuvěřitelné podrobnosti o MPCV a budově.
Po zrušení souhvězdí v únoru 2010 o dva měsíce později prezident Obama nastínil vyslání astronautů do nedalekého asteroidu do roku 2025 a do Marsu do poloviny 30. let 20. století.
V květnu 2011 NASA potvrdila, že středobodem těchto misí bude Orion - nyní se nazývá Orion MultiPurpose Crew Vehicle. Repasované měsíční vozidlo Orion by nyní šlo k asteroidu, stejně jako Josh Hopkins a jeho tým z Lockheed Martin představili ve své studii Plymouth Rock.
Hopkins je hlavní vyšetřovatel pro pokročilé lidské průzkumné mise, tým inženýrů, kteří vyvíjejí plány a koncepty pro řadu budoucích lidských průzkumných misí.
"Normálně, když vezmete kosmickou loď nebo kus hardwaru, který byl navržen pro jednu práci a pokusíte se přijít na to, jak ji použít pro jinou práci, zjistíte, že existují všechny tyto podrobnosti, které nefungují úplně správně, Hopkins řekl časopisu Space Magazine. "Byli jsme však příjemně překvapeni, že když jsme vzali tuto měsíční verzi Orionu a použili ji na asteroidní misi, je to opravdu flexibilní a schopné vozidlo a mnoho požadavků na lunární misi se s asteroidovou misí docela dobře shoduje."
Design Plymouth Rock vyzval k použití dvou speciálně upravených kosmických lodí Orion zakotvených v nose k nosu, aby poskytly dostatek životního prostoru, pohonu a podpory života pro dva astronauty směřující k asteroidu. NASA však uvedla, že MPCV bude primárně používán pro start a vstup, zatímco větší obytný modul by byl připojen k MPCV, aby posádka 4 mohla cestovat do hlubokého vesmíru.
Kyvadlový astronaut Tom Jones byl ohromen konceptem Plymouth Rock, ale ví, že na cestu k asteroidu bude potřeba většího společenského vozidla. "Plymouth Rock je minimalistický přístup k provádění asteroidní mise," řekl. "To je jeden způsob, jak vyřešit problém s nadbytečností v krátkodobém horizontu."
Ale i vývoj stanoviště ve vesmíru by mohl být věcí přebalení věcí, které již máme. "Modul hab by mohl být odvozen přímo z toho, co jsme udělali pro kosmickou stanici, nebo by to mohl být komerční nafukovací člun jako z Bigelow, takže by to mohla vyzkoušet komerční stanice nebo hotel v příštích 10 letech, takže by to být prokazatelnou technologií, “řekl Jones.
"V zásadě kompromis mezi větším modulem stanoviště v prostoru versus duální přístup Orion spočívá v tom, že pokud budete mít samostatný stanoviště, budete mít více obytného prostoru, více úložného prostoru a existuje potenciál, že by bylo lepší provádět vesmírné stezky," řekl Hopkins. "Ale pak musíte investovat náklady na vývoj tohoto systému."
Hopkins dodal, že když on a jeho tým původně vymysleli misi Plymouth Rock, snažili se přijít na to, jak provést asteroidní misi co nejméně. Použití dvou Orionů bylo levnější než vývoj modulu specifického pro asteroidovou misi.
"Pro Plymouth Rock jsme upřesnili potřebu v zásadě zvýšit množství jídla, vody, kyslíku a skladování v kosmické lodi, a některé z toho je dosaženo tím, že máme dvě kosmické lodi," řekl Hopkins.
NASA prozatím nezměnila mnoho požadavků na MPCV od toho, co dříve byly pro lunární vozidlo, a jak se vývoj mise vyvíjí, může se stát i MPCV. Ale prozatím se zdá, že lunární design funguje, a Hopkins řekl, že v Orionu již existuje několik konstrukčních prvků, díky nimž je velmi vhodný jako vozidlo pro hluboký vesmír.
Pro měsíční mise byl Orion navržen v podstatě 21 dní, kdy posádka na palubě odcházela ze Země na Měsíc a zpět a měla zhruba šestiměsíční „loiter období“, zatímco posádka byla dole na lunárním povrchu. Tento scénář by fungoval pro asteroidní misi, protože let posádky s asteroidem bude pravděpodobně v závislosti na cíli asi šestiměsíční zpáteční cesta.
"Takže ve věcech, jako je spolehlivost, míra úniku atmosféry v kabině a ochrana před zářením a mikrometeority, je Orion již navržen pro 6-7měsíční mise na hardware," vysvětlil Hopkins. "Jednoduše není navržen tak, aby měl lidi po tak dlouhou dobu."
Orion má spíše solární pole než palivové články jako Apollo, které umožňují delší mise. Dalším velkým prodejním bodem je to, že MPCV je navrženo tak, aby bylo během výstupu a vstupu 10krát bezpečnější než jeho předchůdce, raketoplán.
"Rychlosti reentry jsou o něco rychlejší pro asteroidovou misi než pro lunární misi," řekl Hopkins, "ale současný systém tepelné ochrany, který máme, bychom měli být schopni zvládnout."
Uvnitř MPCV je obývatelný objem 9 metrů krychlových. "Nejedná se o celkový přetlakovaný objem struktury, ale o prostor, který zbývá po počítačích, sedadlech, spotřebním materiálu, se započítává," řekl Hopkins. "To je asi dvakrát větší velikost než moderní osobní vůz, jako Toyota Sienna."
Jednou z velkých výzev je zjistit, jak využít každý kout a kranii k zabalení velkého množství dodávek do malého množství prostoru, protože Orion mohl sloužit jako sklad různých druhů. "Myslíme si, že je to možné," řekl Hopkins. "Provedli jsme počáteční výpočty, abychom mohli sbalit přiměřené množství objemu, ale bylo by to docela těsné a musíme také přemýšlet o vedlejších věcech, které je třeba zahrnout, takže práce, která právě probíhá."
Logicky by Orion MPCV mohl dokonce podpořit provedení EVA z poklopu na kapsli.
"Máme poklop, který je dostatečně velký, aby se mohl dostat kosmonaut v kosmickém obleku," řekl Hopkins, "a vnitřní systémy v kosmické lodi jsou navrženy tak, aby tolerovaly tlak v kabině. Nespoléháme na cirkulaci vzduchu, abychom odváděli teplo z elektroniky - mají své vlastní studené desky, které odvádějí teplo. Knoflíky jsou navrženy tak, aby se s nimi manipulovalo s rukavicemi skafandru, nejen s holými rukama. Mnoho z těchto funkcí se ukázalo být docela použitelné pro misi asteroidů, protože bylo navrženo pro podobný soubor požadavků na misi. “
Hopkins zná požadavky a možnosti, které se Orion, stejně jako prostředí v prostoru, pravděpodobně v průběhu času změní, v závislosti na cíli a časové ose. "Pokud je plánováno jít do měsíců mars nebo vzdálených asteroidů relativně brzy, řekněme na konci 20. nebo začátkem 20. let 20. století, můžete jít a postavit relativně velký, schopný ve vesmíru, protože pro ně rozhodně budete potřebovat vzdálenější mise. Ale pokud by myšlenka měla jít k nejjednodušším asteroidům a dostat se k tomu relativně brzy, pak byste se mohli držet menšího jednoduššího modulu stanoviště, nebo možná dokonce dvojče Orion. “
Když se MPCV vrátí z mise na asteroid, pravděpodobně přistane v Tichém oceánu. NASA začala v výzkumném středisku NASA v Langley Research Center certifikovat vozidlo pro vodní přistání. Inženýři upustili do povodí maketu MPCV o 22 000 liber. Zkušební položka má podobnou velikost a tvar jako MPCV, ale je pevnější, aby vydržela více kapek. Každá zkouška má jinou rychlost pádu, která představuje možné podmínky vstupu MPCV během přistání na vodě.
Takže zatímco tyto testy probíhají a zatímco Hopkins a jeho tým z Lockheed Martin pracují a testují Orion MPCV, NASA se stále snaží rozhodnout o systému spouštění těžkých výtahů, který dokáže přivést lidi za nízkou oběžnou dráhu Země, a nepojmenovali kdokoli, kdo povede design lidské mise k asteroidu. Webové stránky NASA dokonce nemají žádné oficiální informace o misi lidských asteroidů; zmiňuje pouze „za nízkou oběžnou dráhou Země“ jako další zastávku pro lidi.
"Mluvíme o něčem, co se stane v roce 2025, takže jsme se ještě nerozhodli o kosmické lodi," řekl telefonický hovor Michael Braukus z ředitelství mise průzkumných systémů NASA. "Plánujeme děje asteroidů; je to jen proto, že jsme neurčili osobu, která bude odpovědná za samotnou misi asteroidů. Máme Orion MPCV ve výstavbě a čekáme na rozhodnutí o kosmickém raketovém systému, který bude raketou, která ho přenese do hlubokého vesmíru, a postupujeme dolů po silnici, ale ještě jsme nedosáhli bodu kde jsme vlastně určili někoho, kdo by začal rozvíjet misi. “
Zdá se tedy, že je to současná největší překážka pro misi lidských asteroidů: rozhodování o vesmírném spouštěcím systému.
Předchozí článek v této sérii: Human Mission to Asteroid: Proč by měla NASA jít?
Na Twitteru můžete sledovat vedoucího redaktora časopisu Space Magazine Nancy Atkinson: @Nancy_A. Sledujte Space Magazine a získejte nejnovější kosmické a astronomické zprávy na Twitteru @universetoday a na Facebooku.
