Η NASA προχωρά με την ανάπτυξη της κάψουλας Orion και του συστήματος διαστημικής εκτόξευσης
Στις 11 Οκτωβρίου 2010, το Κογκρέσο υπέγραψε τη δικομματική Νόμος εξουσιοδότησης της NASA , η οποία διέθεσε την απαραίτητη χρηματοδότηση για τη διαστημική υπηρεσία για να ξεκινήσει τις προετοιμασίες για Ταξίδι στον Άρη '. Για χάρη της πραγματοποίησης των πρώτων αποστολών με πλήρωμα στον Κόκκινο Πλανήτη, πολλά εξαρτήματα χαρακτηρίστηκαν ως κρίσιμα. Αυτά περιελάμβαναν το Σύστημα εκτόξευσης στο διάστημα (SLS) και το Όχημα πληρώματος πολλαπλών χρήσεων Orion .
Παρά την πρόσφατη ανακοίνωση ότι η NASA θα δώσει προτεραιότητα α επιστροφή στη Σελήνη τα επόμενα χρόνια, τόσο το SLS όσο και το Orion βρίσκονται σε καλό δρόμο με τελικό στόχο την πραγματοποίηση αποστολών με πλήρωμα στον Άρη. Τις τελευταίες εβδομάδες, η NASA διεξήγαγε κρίσιμες αξιολογήσεις του και τα δύο συστατικά και τα προτεινόμενα χρονοδιαγράμματα εκτόξευσης και αποφάσισαν ότι θα ξεκινήσουν μαζί το 2020 για λόγους διεξαγωγής Exploration Mission-1 (ΣΕ 1).
Αυτή η δοκιμαστική πτήση, η οποία θα είναι χωρίς πλήρωμα, θα δοκιμάσει και τα δύο συστήματα και θα θέσει τα θεμέλια για την πρώτη πλήρωμα αποστολή του SLS και του Orion. Γνωστός ως Αποστολή εξερεύνησης - 2 (EM-2), η οποία ήταν αρχικά προγραμματισμένη για το 2021, αυτή η πτήση αναμένεται τώρα να πραγματοποιηθεί το 2023. Το EM-1 θα χρησιμεύσει επίσης για την καθιέρωση ενός τακτικού ρυθμού εκτοξεύσεων αποστολών που θα μεταφέρει τους αστροναύτες πίσω στη Σελήνη και τελικά στη Αρης.
Το διαστημικό σκάφος Orion της NASA θα μεταφέρει αστροναύτες πιο μακριά από ποτέ στο διάστημα, χρησιμοποιώντας μια μονάδα που βασίζεται στα Αυτοματοποιημένα Οχήματα Μεταφοράς της Ευρώπης (ATV). Πίστωση: NASA
Η πρόσφατη ανασκόπηση ήρθε μετά από μια προηγούμενη αξιολόγηση όπου η NASA αξιολόγησε το κόστος, τον κίνδυνο και τους τεχνικούς παράγοντες της προσθήκης πληρώματος στην αποστολή. Αυτή η αναθεώρηση ξεκίνησε ως αποτέλεσμα της μελέτης του πληρώματος και των προκλήσεων που σχετίζονται με την κατασκευή του βασικού σταδίου του SLS. Το κυριότερο μεταξύ αυτών ήταν η πρόσφατη ζημιά από ανεμοστρόβιλο που προκλήθηκε στο Εγκατάσταση συναρμολόγησης Michoud στη Νέα Ορλεάνη, όπου κατασκευάζεται αυτή τη στιγμή το SLS.
Επιπλέον, υπάρχουν και οι προκλήσεις που σχετίζονται με την κατασκευή και την προμήθεια του πρώτου Orion Service Module . Αυτή η ενότητα, η οποία αναπτύσσεται από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA), χρησιμεύει ως το κύριο συστατικό ισχύος και πρόωσης του Orion, μέχρι να απορριφθεί στο τέλος κάθε αποστολής. Κατά τη διάρκεια της καλοκαίρι του 2016 , ο σχεδιασμός της Μονάδας Υπηρεσιών αποτέλεσε επίσης αντικείμενο κριτικής αναθεώρησης σχεδιασμού και πέρασε.
Μετά τη διενέργεια της αναθεώρησής της, η NASA επιβεβαίωσε το αρχικό σχέδιο να πετάξει το EM-1 χωρίς πλήρωμα. Όπως ανακοίνωσε ο αναπληρωτής διαχειριστής της NASA, Ρόμπερτ Λάιτφουτ, σε πρόσφατη NASA δελτίο τύπου :
«Ενώ η ανασκόπηση των πιθανών κινδύνων παραγωγής και χρονοδιαγράμματος παραγωγής δείχνει ημερομηνία έναρξης τον Ιούνιο του 2020, ο οργανισμός διαχειρίζεται τον Δεκέμβριο του 2019. Καθώς αρκετοί από τους βασικούς κινδύνους που έχουν εντοπιστεί δεν έχουν πραγματικά αντιληφθεί, είμαστε σε θέση να εφαρμόσουμε στρατηγικές μετριασμού για αυτούς τους κινδύνους για την προστασία της ημερομηνίας Δεκεμβρίου 2019».
Επιπλέον, η NASA έχει καθιερώσει νέα ορόσημα απόδοσης παραγωγής για να αντιμετωπίσει ένα βασικό ζήτημα που εντοπίστηκε από την ανασκόπηση, το οποίο ήταν ο προγραμματισμός των κινδύνων. Με βάση το μάθημα που αντλήθηκε από τις κατασκευές για πρώτη φορά, η NASA και οι εργολάβοι της έχουν υιοθετήσει νέα μέτρα για τη βελτιστοποίηση των κτιριακών σχεδίων που θα εξασφαλίσουν ευελιξία - ειδικά εάν οι εργολάβοι δεν είναι σε θέση να παραδώσουν εντός του χρονοδιαγράμματος.
Σε αυτή τη συγκυρία, η NASA βρίσκεται σε καλό δρόμο για την ανάπτυξη των νέων συστημάτων εξερεύνησης του διαστήματος που θα μεταφέρουν τους αστροναύτες πίσω στη Σελήνη και πέρα από αυτήν. Οι εκτιμήσεις κόστους για το EM-1, που περιλαμβάνουν τα συστήματα SLS και εδάφους, βρίσκονται επί του παρόντος εντός των αρχικών τους στόχων. Μέχρι τον Ιούνιο του 2020, η NASA εκτιμά ότι οι υπερβάσεις κόστους θα παραμείνουν εντός ορίου 15% για το SLS και λίγο παραπάνω για τα επίγεια συστήματα.
Ως μέρος της ανασκόπησης, η NASA εξέτασε επίσης πότε θα πραγματοποιηθεί η δοκιμή του συστήματος ματαίωσης εκτόξευσης του Orion (που πρέπει να γίνει πριν από το EM-1) – το οποίο επέλεξε να μετακινηθεί μέχρι τον Απρίλιο του 2019. Γνωστό ως Ascent-Abort 2, αυτή η δοκιμή θα επικυρώσει την ικανότητα του συστήματος ματαίωσης εκτόξευσης να προσγειώνει το πλήρωμα με ασφάλεια κατά την κάθοδο και θα διασφαλίσει ότι το πρακτορείο μπορεί να παραμείνει σε τροχιά για μια πτήση με πλήρωμα το 2023.
Για την κατασκευή του SLS και του Orion, η NASA βασίζεται σε πολλές νέες και προηγμένες τεχνικές κατασκευής. Αυτές περιλαμβάνουν την κατασκευή προσθέτων (τρισδιάστατη εκτύπωση), η οποία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία περισσότερων από 100 εξαρτημάτων για το διαστημόπλοιο Orion. Η NASA χρησιμοποιεί επίσης μια τεχνική γνωστή ως συγκόλληση με τριβή αυτο-αντίδρασης για να ενώσει τα δύο μεγαλύτερα στάδια του πυρήνα του πυραύλου, τα οποία είναι οι πιο παχιές δομές που έχουν συνδεθεί ποτέ χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική.
Αναπτυγμένη προβολή Block 1 System Launch System (SLS). Πίστωση: NASA
Η ενσωμάτωση της πρώτης ενότητας υπηρεσιών βρίσκεται σε εξέλιξη στη Βρέμη της Γερμανίας, με τις εργασίες να έχουν ήδη ξεκινήσει για τη δεύτερη. Αυτό λαμβάνει χώρα στην αίθουσα ολοκλήρωσης της Airbus, όπου τα πληρώματα σε οκτάωρες βάρδιες είναι απασχολημένα με την εγκατάσταση καλωδίων μήκους άνω των 11 χιλιομέτρων (6,8 μίλια) που θα συνδέουν τους κεντρικούς υπολογιστές της μονάδας με τα πάντα, από ηλιακά αεροπλάνα και συστήματα καυσίμων έως τους κινητήρες της μονάδας και συστήματα αέρα και νερού.
Αυτά τα πληρώματα ολοκλήρωσαν επίσης πρόσφατα την εγκατάσταση των 24 προωθητών προσανατολισμού του Orion, που συμπληρώνουν τους οκτώ μεγαλύτερους κινητήρες που θα υποστηρίζουν τον κύριο κινητήρα. Ο περίπλοκος σχεδιασμός του συστήματος πρόωσης της μονάδας απαιτεί να ολοκληρωθούν περίπου 1100 συγκολλήσεις και να απομένουν μόνο 173. Επί του παρόντος, τα πληρώματα της ESA στοχεύουν να ολοκληρώσουν τις εργασίες στο Orion και να το στείλουν στις ΗΠΑ μέχρι το καλοκαίρι του 2018.
Όσον αφορά τη συναρμολόγηση του SLS, η NASA ολοκλήρωσε τη συγκόλληση σε όλες τις μεγάλες κατασκευές μέχρι τα στάδια του πυραύλου να είναι σε καλό δρόμο για τη συναρμολόγηση τους. Μόλις ολοκληρωθεί αυτό, θα είναι σε θέση να ολοκληρώσουν μια δοκιμή κινητήρα που θα ενεργοποιήσει ταυτόχρονα τους τέσσερις κινητήρες RS-25 στο βασικό στάδιο – την «πράσινη διαδρομή» EM-1. Όταν πραγματοποιηθεί το EM-1, η εκτόξευση θα υποστηρίζεται από επίγεια συστήματα και πληρώματα στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA στη Φλόριντα.
Ο οργανισμός αναπτύσσει επίσης α Deep Space Gateway (DSG) με την Roscosmos και συνεργάτες του κλάδου όπως η Boeing και η Lockheed Martin. Αυτός ο διαστημικός σταθμός, ο οποίος θα τοποθετηθεί σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, θα διευκολύνει τις αποστολές στη σεληνιακή επιφάνεια, τον Άρη και άλλες τοποθεσίες βαθύτερα στο Ηλιακό Σύστημα. Άλλα στοιχεία που εξετάζονται επί του παρόντος περιλαμβάνουν το Deep Space Transport και το Martian Basecamp και Lander .
Αυτά τα δύο τελευταία στοιχεία είναι αυτά που θα επιτρέψουν αποστολές πέρα από το σύστημα Γης-Σελήνης. Ενώ ο συνδυασμός του SLS, του Orion και του DSG θα επιτρέψει ανανεωμένες σεληνιακές αποστολές (οι οποίες δεν έχουν πραγματοποιηθεί από την Εποχή Απόλλωνα ) η δημιουργία ενός Deep Space Transport και η Martian Basecamp είναι εγγενή στα σχέδια της NASA να πραγματοποιήσει μια αποστολή με πλήρωμα στον Κόκκινο Πλανήτη μέχρι τη δεκαετία του 2030.
Ωστόσο, στο μεταξύ, η NASA επικεντρώνεται στην πρώτη δοκιμαστική πτήση του Orion και του SLS, η οποία θα ανοίξει το δρόμο για μια αποστολή με πλήρωμα σε λίγα χρόνια. Ως William Gerstenmaier, συνεργάτης διαχειριστής της NASA Διεύθυνση Αποστολών Ανθρώπινης Εξερεύνησης και Επιχειρήσεων, υποδεικνύεται:
«Η πρόοδος υλικού συνεχίζεται καθημερινά για τις πρώτες πτήσεις των SLS και Orion. Το EM-1 θα σηματοδοτήσει ένα σημαντικό επίτευγμα για τη NASA και το μέλλον του έθνους μας στην ανθρώπινη εξερεύνηση βαθέων διαστημάτων. Οι επενδύσεις μας σε SLS και Orion θα μας οδηγήσουν στη Σελήνη και πέρα, προωθώντας την αμερικανική ηγεσία στο διάστημα».
Για σχεδόν σαράντα χρόνια, δεν έχουν πραγματοποιηθεί διαστημικές πτήσεις με πλήρωμα πέρα από την Χαμηλή Τροχιά της Γης. Και με τη συνταξιοδότηση του Πρόγραμμα διαστημικών λεωφορείων το 2011, η NASA έχασε την ικανότητα να πραγματοποιεί εγχώριες εκτοξεύσεις. Για αυτούς τους λόγους, οι τρεις τελευταίες προεδρικές διοικήσεις έχουν δηλώσει τη δέσμευσή τους να αναπτύξουν τα απαραίτητα εργαλεία για να επιστρέψουν στη Σελήνη και να στείλουν αστροναύτες στον Άρη.
Αυτό όχι μόνο θα αποκαταστήσει την ηγεσία των Ηνωμένων Πολιτειών στην εξερεύνηση του διαστήματος, αλλά θα ανοίξει επίσης νέους χώρους για ανθρώπινη εξερεύνηση και θα δημιουργήσει νέες ευκαιρίες για συνεργασία μεταξύ των εθνών και μεταξύ ομοσπονδιακών υπηρεσιών και εταίρων της βιομηχανίας. Και φροντίστε να δείτε αυτό το βίντεο που παρουσιάζει τα σχέδια της NASA για την Εξερεύνηση του Βαθύ Διαστήματος: