SLS przy okazji wynoszenia Oriona ma zabierać moduły do budowy stacji księżycowej , których masa ma nie przekraczać 10 ton.
Wydłuży to znacząco powstanie stacji w ostatecznej konfiguracji. Nazwa stacja to za mało na określenie tej konstrukcji, bo w dalszej przyszłości przewidziane jest jej wysłanie w dalsze rejony kosmosu.
Zastanawiam się w jaki sposób zostanie rozwiązany problem ochrony radiologicznej astronautów. Czy nie odbędzie się to kosztem krótszych ekspedycji?
I jakie badania naukowe tam prowadzone prócz medycznych oraz wypraw chyba krótkich na powierzchnię
Księżyca mają uzasadnić wysoki koszt projektu ?
Testowanie technologii zakończy się po jakimś czasie. I wtedy można wyruszyć w kierunku Marsa. Tylko czy nie pojawią się wtedy jakieś przeciwskazania dla takiej misji?
Tworzy się koncepcja Międzynarodowej Stacji Okołoksiężycowej
PRZEZ JAN SZTURC W DNIU 26 LISTOPADA 2016
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jeszcze kilka lub nawet kilkanaście lat będzie funkcjonować na orbicie okołoziemskiej, ale już prowadzone są rozmowy na temat jej następcy.
U schyłku ISS…
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (International Space Station, ISS) od 2000 r. nieprzerwanie gości na swoim pokładzie kolejne stałe załogi. Jest nadal powiększana i obecnie jej objętość użytkowa wynosi ok. 900 m3. Obecnie przebywa na niej już pięćdziesiąta stała załoga, która obecnie składa się z sześciu osób (chociaż wiosną zostanie ona zmniejszona na okres jednego lub dwóch lat do pięciu osób z powodu ograniczenia liczby rosyjskich kosmonautów do dwóch). Stacja będzie pracować do 2024 r., gdyż tak uzgodniły wszystkie kraje biorące udział w programie ISS, a więc Stany Zjednoczone, Rosja, Europa (Europejska Agencja Kosmiczna, ESA), Japonia i Kanada. Mówi się o możliwości wydłużenia okresu jej eksploatacji do 2028 r., z tym, że prawdopodobnie będzie to już maksymalny czas w którym ze względów technicznych Stacja będzie w stanie funkcjonować.
ISS stanowiła przez niemal 30 lat główny cel światowej astronautyki. Zatem rodzi się pytanie: co po ISS? Największe narodowe agencje kosmiczne oczywiście już to pytanie sobie zadają, gdyż w astronautyce planowanie tak dużych projektów odbywa się z przynajmniej 10-letnim wyprzedzeniem.
Wydaje się, że budowa nowej, podobnej stacji, która zastąpiłaby ISS, nie znajduje obecnie zbyt wielu zwolenników. Z dwóch powodów: ISS przy jej rozmiarach jest niewyobrażalnie droga jeśli idzie o jej budowę jak i eksploatację, zatem „ISS-bis” musiałaby być znacznie mniejsza od poprzedniczki, a po drugie, kilkudziesięcioletnia eksploatacja stacji dała już odpowiedzi na najważniejsze pytania techniczne, medyczne i inne, związane z długotrwałymi lotami kosmicznymi. Natomiast wyprawy na Marsa ciągle nie doszły do skutku, mimo że już od kilku dziesięcioleci trwają prace zmierzające do ich urzeczywistnienia. Co więcej, ze względu na ich olbrzymie koszty, mogłyby być organizowane tylko sporadycznie. A więc potrzebny jest inny cel – równie ambitny, ale bliższy.
Cel: stacja w pobliżu Księżyca?
Takim celem mogłaby być mniejsza, międzynarodowa stacja kosmiczna, ale zlokalizowana nie na orbicie okołoziemskiej, ale okołoksiężycowej. Mówi się również o orbicie wokół punktu libracyjnego Ziemia-Księżyc, czyli punktu, w którym oddziaływania grawitacyjne tych dwóch ciał znoszą się – taka orbita również byłaby stabilna. (Generalnie okolice Księżyca, czyli wszelkie jego orbity czy ów punkt libracyjny, określa się nazwą „cis-lunar”.) I w tym kierunku zmierzają początkowe jeszcze rozmowy, prowadzone już przez główne potęgi kosmiczne. Na razie mają one dopiero wypracować ogólną koncepcję takiej stacji.
Rozmowy te prowadzi Międzynarodowa Grupa Robocza ds. Statków Kosmicznych (International Spacecraft Working Group, ISCWG), której członkami są wszyscy wymienieni na początku artykułu partnerzy współpracujący obecnie przy ISS. Ostatnie spotkanie Grupy odbyło się pod koniec października b.r. w Houston w USA. Spotkanie to było zamknięte, ale jak zwykle niektóre informacje o podjętych tam ustaleniach dotarły do mediów. Wiadomo więc, że dyskusja dotyczyła szczegółów technicznych, niezbędnych do rozpoczęcia nowego wspólnego programu eksploracji kosmosu po zakończeniu programu ISS. Uzgodnienia poczynione przez Grupę nie są wiążące dla poszczególnych agencji kosmicznych, ale najprawdopodobniej to właśnie one ukształtują architekturę przyszłego projektu stacji.
Obecna wizja przewiduje utworzenie wielomodułowej stacji, podobnie jak ISS, tylko że znacznie mniejszej. A przede wszystkim, będzie ona umieszczona w pobliżu Księżyca, a nie na orbicie Ziemi. Nowa stacja będzie korzystać z bardziej zaawansowanych technologii, jak np. systemu podtrzymywania życia pracującego w pełni zamkniętym obiegu, czy napęd jonowy wykorzystywanego do zmiany jej położenia. Umożliwi to stacji stanie się pierwszym międzyplanetarnym pojazdem załogowym, który w latach 30. można będzie skierować w kierunku asteroid lub nawet w okolice Marsa. Dzięki temu budowa takiej stacji będzie zgodna z obecnym dalekosiężnym celem NASA, który stanowi eksploracja Czerwonej Planety.
Przebieg budowy
Stacja okołoksiężycowa będzie budowana z modułów, które będą dostarczane przez ciężką rakietę nośną SLS (Space Launch System), budowaną obecnie przez NASA. Moduły te, wynoszone w kosmos razem ze statkiem Orion, będą kierowane na trajektorię księżycową. W ten sposób po odpowiedniej liczbie startów zostanie skompletowana stacja mogąca przyjąć załogę. Inne kraje biorące udział w projekcie również będą mogły dołączać własne moduły, w tym za pomocą własnych rakiet, podobnie jak praktykowano to w programie ISS.
Według ustalonej przez ISCWG architektury, budowa stacji rozpocznie się od dostarczenia modułu napędowego o masie 8,5 t, co ma nastąpić w misji SLS/Orion oznaczonej symbolem EM-3 (Exploration Mission 3). Ostatnio ESA zgodziła się dostarczyć dodatkowy moduł z nowatorskim napędem jonowym, który będzie mógł wprawić w ruch ów pierwszy moduł. Obydwa silniki – amerykański i europejski, będą napędzane neutralnym gazem – ksenonem. Moduł ten zapewni także zasilanie oraz łączność dla całej stacji. Natomiast Kanada zbuduje ramię robotyczne, następcę manipulatora Canadarm2 dobrze dziś służącego na ISS.
Następnie zostaną dołączone dwa moduły mieszkalne (tzw. habitaty) przetransportowane w kolejnych misjach Oriona oznaczonych jako EM-4 i EM-5. Wcześniej zakładano, że moduły te zostaną zbudowane w Rosji lub w Europie, lecz japońska agencja kosmiczna NASDA zaoferowała budowę swojego habitatu, wyposażonego w zamknięty system podtrzymywania życia. W bieżącym roku Roskosmos zaproponował wykonanie przestronnej śluzy powietrznej, która będzie służyła do wyjść w przestrzeń kosmiczną (EVA). Zostanie ona dostarczona także rakietą SLS, ale istnieje możliwość, że Rosja dostarczy ją samodzielnie za pomocą nowej ciężkiej rakiety Angara 5 uzupełnionej o dodatkowy moduł napędowy.
Rozważa się wykorzystanie do transportu załóg także budowanego obecnie, rosyjskiego statku załogowego Federacja, gdyż będzie on jedyną dostępną alternatywą dla Oriona. Obecne dywagacje o możliwej rezygnacji z budowy Oriona i znalezieniu dla niego tańszej amerykańskiej alternatywy, np. w postaci Dragona firmy SpaceX, nie są jeszcze na tyle skonkretyzowane, by je uwzględniać w harmonogramie budowy nowej stacji. Pierwsza misja załogowa Oriona planowana jest w latach 2021-2023, podczas gdy Federacji w 2024 r. Stacja będzie zaopatrywana przez statki cargo wynoszone za pomocą różnych rakiet.
Planowany jest ponadto bezzałogowy statek, o masie 10 ton, który będzie służył do wypraw na powierzchnię Księżyca i będzie wyposażony m.in. w łazik oraz stopień rakietowy do powrotu na stację z próbkami skał powierzchniowych oraz próbek regolitu. Po wylądowaniu załoga stacji będzie mogła zdalnie sterować łazikiem, a następnie samym startem pojazdu i jego powrotem na stację, by próbki mogły w późniejszym terminie trafić na Ziemię do badań. Statek zostanie wykonany wspólnie przez ESA, Japonię i Kanadę, i zostanie dostarczony na Księżyc za pomocą rakiety jednego z jego wykonawców, jednak najwcześniej w 2026 r.
Podczas drugiego etapu montażu, który rozpocznie się pod koniec lat 20., stacja zostanie uzupełniona o nowy moduł mieszkalny NASA oraz moduł napędowy dostarczony dedykowanym startem SLS. Moduły te pozwolą całej stacji wraz z załogą opuścić okolice Księżyca i wyruszyć w głębszy kosmos.
W jakim jesteśmy miejscu?
Analitycy twierdzą, że w ciągu kilku lat prowadzonych negocjacji w ramach ISCWG, międzynarodowa grupa osiągnęła dostateczny postęp, by liczyć na osiągnięcie porozumienia już w najbliższej przyszłości. Początkowa faza realizacji projektu może ruszyć już nawet w 2017 lub 2018 r. Należy jednak liczyć się ze znacznymi opóźnieniami w realizacji tego programu, co stanowi nierozłączną część wszelkich ambitnych programów astronautycznych.
Istnieje wiele czynników, które mogą spowodować opóźnienia w realizacji budowy nowej stacji. Przede wszystkim nie wiadomo jeszcze, jako stanowisko w tej sprawie jak i w zakresie całego programu kosmicznego USA zajmie nowa administracja prezydenta Trumpa. To Stany Zjednoczone będą, podobnie jak w przypadku ISS, kluczowym partnerem programu. Wiadomo również, że zmiany personalne w Białym Domu zawsze wiążą się z dużymi zmianami w programach NASA – tym razem mówi się o poważnych perturbacjach w kluczowych dla projektu stacji okołoksiężycowej programach SLS i Orion.
W Europie, w grudniu bieżącego roku odbędzie się posiedzenie Rady Ministerialnej ESA, które zadecyduje o funduszach agencji na najbliższe lata. Zupełną niewiadomą jest sytuacja w rosyjskim programie kosmicznym, który silnie zależy od sytuacji politycznej i ekonomicznej tego kraju. W każdym razie rosyjska spółka RKK Energia podpisała z Boeingiem porozumienie w sprawie długoterminowej współpracy, która ma objąć m.in. budowę śluzy powietrznej, będącej rosyjskim wkładem w budowę stacji.
Do programu chcą włączyć się również prywatne firmy amerykańskie, do czego NASA je zachęca programem NextSTEP-2 (Next Space Technologies for Exploration Partnerships 2). Potentat lotniczy i astronautyczny Lockheed-Martin, który opublikował już szczegółową koncepcję stacji Mars Base Camp, zbliżoną do idei ISCWG, zamierza odegrać rolę w marsjańskim etapie projektu. Natomiast firma SpaceX Elona Muska mówi o własnym, niezwykle ambitnym i dalekosiężnym programie marsjańskim ITS (Interplanetary Transport System), ale przypuszcza się, że głównie z intencją uzyskania współudziału finansowego ze strony NASA.
Kolejne spotkanie grupy ISCWG zaplanowano na początek przyszłego roku. Wówczas już będzie więcej wiadomo o sytuacji w NASA i ESA. Wtedy też zapewne poznamy więcej szczegółów dotyczących niezwykle ambitnego planu budowy międzynarodowej stacji okołoksiężycowej.
Podsumowanie
W odróżnieniu od ISS, której poszczególne moduły, ze względu na możliwości transportu za pomocą STS lub rosyjskiego Protona, mogły nawet przekraczać masę 20 ton, na stacji cis-lunar limit masy będzie wynikał z ograniczeń rakiet SLS, która będzie wynosić obok Oriona poszczególne moduły o masie nie większej niż 10 ton. To będzie determinowało rozmiary modułów, a zarazem całej stacji.
Będzie to jednak przedsięwzięcie o wiele ambitniejsza od ISS, czyli stacji krążącej na niskiej orbicie, oddalonej o ok. 400 km od powierzchni Ziemi. Nowa stacja będzie stanowiła już bezpośrednio krok w stronę załogowej eksploracji dalekiego kosmosu.
(NASA, Lockheed-Martin, The Planetary Society, RussianSpaceWeb.com, Izwiestia)
Źródło:
http://kosmonauta.net/2016/11/tworzy-sie-koncepcja-miedzynarodowej-stacji-okoloksiezycowej/http://www.lockheedmartin.com/us/news/features/2016/nextstep-space-mars.html