Deep Space Habitat - moduł mieszkalny (wyprawy w deep space)

[Matias]

Wspominaliśmy o tym obiekcie już w dedykowanym wątku programu kosmicznego Flexible Path, gdzie Velo podał linka do artykułu opisującego ten moduł. Dzisiaj natknąłem się na krótszy artykuł i postanowiłem założyć nowy wątek na ten temat. Opisywana jednostka stanowi demonstrator habitatu mieszkalnego dla misji w głęboką przestrzeń kosmiczną, który NASA buduje w Budynku 4649 w ośrodku Marshall Space Flight Center. Ten tak zwany Deep Space Habitat pozwoli załodze na pracę i mieszkanie w dość komfortowych warunkach podczas podróży do celów położonych poza niską orbitą wokołoziemską (np. w rejonie Księżyca, w pobliżu asteroid NEA czy Marsa).

Demonstrator budowany jest w ramach programu Habitation Systems Project, w który zaangażowany jest zespół specjalistów (architektów, naukowców, inżynierów) z różnych ośrodków NASA. Budowany jest Habitat Demonstration Unit.

Opisując pierwszy załączony obrazek widzimy z czego tak naprawdę będzie się składał habitat, są to jak pisał Velo elementy wykorzystywane w programie ISS, a więc (od lewej): moduł laboratoryjny, tunel łączący zawierający śluzę, moduł bazowany na logistycznym MPLM. Do habitatu podłączony byłby jeszcze moduł napędowy - widoczny na drugim obrazku po lewej, oraz serce takiego statku deep-space, czyli kapsuła Orion (po prawej na drugim obrazku).

Specjaliści z NASA skupią się jednak na budowie pełnowymiarowego demonstratora samego habitatu. Celem budowy demonstratora, którego długość sięgnie około 17 metrów przy średnicy w najszerszym miejscu około 5 metrów, jest uzyskanie możliwości przeprowadzenia testów interakcji załogi z takim habitatem oraz różnych scenariuszy misji. Budowa finansowana jest z programu Advanced Exploration Systems Program.

Na koniec trzeci i czwarty obrazek dla ekoplanety - w końcu nie renderki a realny hardware - na trzecim obrazku widzimy dostarczoną już do Marshalla makietę Hab Module (lab). Na czwartym obrazku z jakichś plenerów makietę modułu MPLM. Do testów się nada

Jeśli chodzi o mnie, to ciekawa i - moim zdaniem (ktoś ma jakieś dane odnośnie ile $$ za to??) przede wszystkim prosta i tania koncepcja habitatu, która jak najbardziej jest w naszym zasięgu technologicznym. Myślę, że coś w rodzaju DSH zobaczymy w czasie pierwszych konkretnych misji w przyszłej dekadzie w ramach Flexible Path. Habitat w rodzaju Nautilusa-X będzie pewnie dużo później. Wiele osób pyta jak przez kilka miesięcy załoga Oriona będzie się gnieździć w dość niewielkiej kapsule. Oto odpowiedź na pytanie

Komentować!

[wini]

Ponarzekam trochę;) Chciałoby się, żeby to był prawdziwy sprzęt mający lecieć:p Widzę, że dalej nie ma planów jakichś prac nad nadmuchiwanymi modułami?

[Matias]

Ponarzekam trochę;) Chciałoby się, żeby to był prawdziwy sprzęt mający lecieć:p Widzę, że dalej nie ma planów jakichś prac nad nadmuchiwanymi modułami?

W końcu "Polskie" forum, to trzeba narzekać

Na realny sprzęt za wcześnie, nie wiem kiedy by się mogła odbyć pierwsza misja z tym habitatem. Obstawiam okolice 2025 roku (w 2021 będziemy po powrocie ludzi w okolice Księżyca).

Co do nadmuchiwanych modułów to nic nie wiem, ale nic w tym dziwnego, skoro nie szukałem na ten temat informacji (brak czasu)

[LooZ^]

No właśnie, co z tym nadmuchiwaniem? Wedle wszystkich ocen, jest to materiał lepszy niż powyższe rozwiązania, a wydaje się być to temat ignorowany przez NASA, oprócz drobnej pomocy dla Bigelow Areospace.

[jmvh]

No właśnie, co z tym nadmuchiwaniem? Wedle wszystkich ocen, jest to materiał lepszy niż powyższe rozwiązania, a wydaje się być to temat ignorowany przez NASA, oprócz drobnej pomocy dla Bigelow Areospace.

Bigelow Areospace kupił właśnie od NASA tą technologię (pod postacią konkretnych patentów), którą potem też sam dopracował.

[LooZ^]

Tak, tak, to wiem, tylko zastanawiam się na ile teraz NASA może to wykorzystać w swoich programach Deep Space Habitat.

[Wuzetek]

A jak w nadmuchiwanych jest z ochroną przed promieniowaniem? W w/w projekcie DSH ma być zdaje się warstwa wody w tym celu. W głębokim kosmosie to w końcu jeden z głównych problemów.

[Romek63]

Na realny sprzęt za wcześnie, nie wiem kiedy by się mogła odbyć pierwsza misja z tym habitatem. Obstawiam okolice 2025 roku (w 2021 będziemy po powrocie ludzi w okolice Księżyca).

Na kosmonauta.net pojawił się artykuł według którego:

Pierwszy, bezzałogowy, odbędzie się w 2017 roku. Drugi, już z astronautami na pokładzie statku Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle), planowany jest na 2021 rok. Celem obu misji będzie oblot wokół Księżyca.

Link: http://www.kosmonauta.net/index.php/Technologie/Hardware/2012-07-18-habitat-dsh.html#jacommentid:4059
Ale mnie najbardziej zastanawia to, czy nie dałoby się do takiego zestawu zastosować silników typu VASIMIR ? 
Oczywiście w przyszłości ( po dopracowaniu i przetestowaniu ) - głównie do lotów do planetoid albo i na Marsa.

[jmvh]

Tak, tak, to wiem, tylko zastanawiam się na ile teraz NASA może to wykorzystać w swoich programach Deep Space Habitat.

Jeśli istnieją przeszkody prawne w konstruowaniu czegoś opartego na Transhabie przez same ośrodki NASA to zapewne odbijają się one na propozycjach i działaniach przez nie podejmowanych. Jednocześnie BA przejął część inżynierów zaangażowanych w Transhaba, których brak też potencjalnie może wpływać na powyższe. Przydałoby się wygrzebać skądś przynajmniej te dokumenty transferowe, ze stanem osobowym będzie dużo gorzej...

A jak w nadmuchiwanych jest z ochroną przed promieniowaniem? W w/w projekcie DSH ma być zdaje się warstwa wody w tym celu. W głębokim kosmosie to w końcu jeden z głównych problemów.

Same moduły zapewniają zdaje się taki sam poziom ochrony radiacyjnej co te na ISS. To co mnie zastanawia w tym kontekście to ułożenie wyposażenia, w sztywnym module wszystko rozłożone jest na ścianach, dodatkowo zwiększając poziom ochrony, podczas gdy w module nadmuchiwanym sprzęty koncentrują się wokół sztywnego rdzenia, oraz kwestia ew. dodatkowych osłon, w module sztywnym, ze względu na jego generalnie mniejszą powierzchnię będą one po prostu lżejsze w kategoriach bezwzględnych.

[luksol]

Na realny sprzęt za wcześnie, nie wiem kiedy by się mogła odbyć pierwsza misja z tym habitatem. Obstawiam okolice 2025 roku (w 2021 będziemy po powrocie ludzi w okolice Księżyca).

Na kosmonauta.net pojawił się artykuł według którego:

Pierwszy, bezzałogowy, odbędzie się w 2017 roku. Drugi, już z astronautami na pokładzie statku Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle), planowany jest na 2021 rok. Celem obu misji będzie oblot wokół Księżyca.

Link: http://www.kosmonauta.net/index.php/Technologie/Hardware/2012-07-18-habitat-dsh.html#jacommentid:4059
Ale mnie najbardziej zastanawia to, czy nie dałoby się do takiego zestawu zastosować silników typu VASIMIR ? 

Jest wiele przeszkod:
1) do 'takiego zestawu' to nie, VASIMR potrzebuje duzo energi zeby dzialac, dla przykladu wersja testowa, ktora chca zamontowac na ISS, ma wieksze zapotrzebowanie na energie elektryczna niz to co ISS moze zapewnic, wiec bedzie musial korzystac z baterii, a to pozwala tylko na krotkie odpalenie takiego silnika. Ok dla podwyzszenia orgity ISS, ale o wiele za malo do lotu na ksiezyc. Trzeba by dodac albo wielklie panele sloneczne, albo jakis reaktor
2) jak napisalem wyzej, dopiero planowana jest wersja testowa, zaden silnik VASIMR nie polecial jeszcze w kosmos i tak na prawde do konca nie wiadomo jak sie tam zachowa. Sa pewne watpliwosci, np (jezeli dobrze pamietam artykul ktory czytalem jakis czas temu) czy elektrony wracajac po liniach pola magnetycznego nie beda generowaly ujemnego ciagu. Po prostu technologia jest za malo przetestowana zeby miec 100% pewnosci ze da sie dzieki temu latac. Dobra (dla VASIMR'a) wiadomosc jest taka ze testy naziemne wypadaja ok, z tego co wiem teoretycznie tez ma sie to sprawdzic, wszystko teraz zalezy od testow w przestrznei kosmicznej.
3) VASIMR ma niski ciag w porownaniu z silnikami chemicznymi, co zwieksza czas potrzebny na osiagniecie tej samej predkosci (przy zachowaniu podobnych gabarytow itd). Na 'krotkie' dystanse VASIMR bedzie wyprzedzany przez chemiczne silniki a to oznacza ze np spedzi wiecej czasu w pasach van Allena i ogolnie, w przestrzeni kosmicznej. Problemem tu jest promieniowanie kosmiczne, szczegolnie we wspomnianych pasach. Oslony przed tym promieniowaniem musza byc odpowiednio bardziej odporne, zeby nie narazic sprzetu i ludzi na 'uszkodzenia'.
Dla wyjasnienia, lot na ksiezyc to 'krotki' dystans. Lot na Marse jest juz o wiele dluzszy i w tym wypadku zalety VASIMR'a bylyby o wiele wieksze, poniewaz moglby pracowac o wiele dluzej niz silnik chemiczny, przez co osiagnalby wieksze predkosc zo skrocilo by czas lotu itd.

To tak po krotce, z pewnoscia mozna by jeszcze duzo napisac. Podsumowujac, moim zdaniem, VASIMR moze sie sprawdzic, ale raczej nie do lotow zalogowych na Ksiezyc, predzej na Marsa, i to pod warunkime rozwiazania problemow opisanych w 1) i 2). Czyli innymi slowy, musimy na to jeszcze poczekac.

[LooZ^]

Tak a propos energii na ISS, ktoś się orientuje, czy obecnie produkowane ogniwa słoneczne mogłyby w kosmosie zapewnić dużo lepszą wydajność niż te obecne na ISS, czy w tej dziedzinie nie ma aż tak dużego rozwoju?

[jmvh]

W kategorii waty/m2 na Ziemi mamy sporo wydajniejsze panele, jak się to ma do watów/kg i ich odporności na warunki przestrzeni kosmicznej - nie wiem. Na pewno ciekawą koncepcją są cienkie, elastyczne ogniwa jak te na Ikarosie.

[Romek63]

A mnie zastanawia inne pytanie. Nie ma tej informacji w artykułach ale wnioskując na podstawie tego jak długo stacja kosmiczna może sprawnie działać w kosmosie można wywnioskować, że będzie to pierwszy statek kosmiczny wielokrotnego użytku który będzie mógł wykonywać loty poza orbitę Ziemi. Mam oczywiście na myśli to, że wielokrotnego użytku będzie nie tylko Orion ale także pozostałe dwa człony. Czy dobrze się domyślam ?

[jaro738]

ale ten habitant wtedy trzeba by wprowadzić znów na orbitę, paliwochlonna bardzo sprawa. Do tego ta orbita mogłaby być, czy raczej na pewno będzie inna od idealnej orbity parkingowe dla następnej misji. Także trzeba by wziąć pod uwagę ponowne tankowanie na orbicie.

[Romek63]

Prawdopodobnie tak. Pewnie bez kosmicznej stacji paliwowej by się nie obeszło ale przecież NASA rozważa budowę takiej stacji na orbicie LEO :
Tu jeden z artykułów na ten temat: http://odkrywcy.pl/kat,111402,title,Stacja-paliw-na-orbicie,wid,13401668,wiadomosc.html?smg4sticaid=6ed6c
Chociaż może dla takiego statku bardziej potrzebna byłaby baza paliwowa na orbicie Księżyca lub w którymś z punktów libracyjnych.