Wrażenia artysty z jednoosobowego statku kosmicznego autorstwa Genesis Engineering Solutions.
(Zdjęcie: © Genesis Engineering Solutions)
Zakładanie skafandra kosmicznego jest jedną z najniebezpieczniejszych czynności dla astronautów. Podczas spacerów spacery są słabo chronione przed mikrometeoroidami, które mogą przebić kombinezony ochronne. Czasami same skafandry ulegają awariom, które mogą zagrażać życiu astronautów.
Aby uniknąć tej niebezpiecznej sytuacji, co by było, gdyby astronauci mogli wykonywać działania wymagające zwykle spacerów kosmicznych z manewrowymi jednoosobowymi statkami kosmicznymi? Tę wizję, sugerowana przez firmę Genesis Engineering Solutions z siedzibą w Maryland, mogłaby działać na przyszłe misje, w tym misje do proponowanej przez NASA Deep Space Gateway w pobliżu Księżyca.
W proponowanym przez firmę projekcie statku kosmicznego pojazd byłby przymocowany do większej stacji lub przestrzeni życiowej, a wszystko, co musiałby zrobić astronauta, to shinny przez dno statku kosmicznego, aby dostać się do niego. Byłby wyposażony w małe ramiona robota do napraw i mnóstwo paliwa, aby przybliżyć nawet odległe obszary stacji kosmicznej.
Genesis niedawno zakończyła „testy dopasowania” swojego projektu statku kosmicznego w U.S. Space & Rocket Center w Huntsville, Alabama. Test polegał na umieszczeniu klatki modelowanej jako statek kosmiczny w dużej sadzawce (naśladującej środowisko mikrograwitacji), a ochotnicy nurkujący w różnych rozmiarach próbowali dopasować się do próbnego statku kosmicznego, stanąć na podnóżkach i sterować joystickami sterującymi ramiona robotów, wszystkie patrząc przez otwór, w którym znajdowałoby się okno statku kosmicznego.
Firma skupia się teraz na większej ilości „długich leadów”, powiedział kierownik projektu Brand Griffin w wywiadzie dla Space.com. Inżynierowie projektują obudowę dla załogi ciśnieniowej w celu jej zbudowania i przetestowania. Planują także naziemne testy układu napędowego. Griffin powiedział, że gdyby firma miała wszystkie pieniądze na świecie, mogliby mieć działający prototyp wykonujący lot testowy za trzy lata. Ale realistycznie, ich oś czasu zależy od tego, kto jest zainteresowany technologią.
„Są ludzie w NASA, którzy kochają to, a inni nie - jesteśmy tego świadomi” - powiedział. „Wiele razy, tak destrukcyjna zmiana, jak ten [statek kosmiczny], wiąże się z niewielkim wiatrem.”
Ale Griffin - który pracował jako starszy inżynier wspierający Biuro Zaawansowanych Koncepcji w NASA Marshall Space Flight Center w Huntsville - kontynuuje rozmowy z NASA. Genesis pracuje nad projektem jednoosobowej sondy kosmicznej z Sierra Nevada Corp., twórcami zrobotyzowanego statku kosmicznego Dream Chaser, który firma przygotowuje do wysłania na Międzynarodową Stację Kosmiczną.
Wskazał również, że przez dziesięciolecia sama NASA opracowała koncepcje dla innych typów pojazdów, takich jak jednoosobowy statek kosmiczny. I powiedział, że Genesis wykorzystuje badania NASA do projektowania jednoosobowego statku kosmicznego. Na przykład badania stacji kosmicznej Skylab w latach siedemdziesiątych wykazały, że astronauci mają tendencję do przyjmowania zrelaksowanej, niemal płodowej pozycji, kiedy pływają naturalnie w mikrograwitacji. Jednoosobowa konstrukcja statku kosmicznego wykorzystuje tę pływającą pozycję, aby zapewnić wygodne dopasowanie dla przyszłych astronautów.
Dekady rozwoju
Fani „Star Trek” mogą pamiętać film o ponownym uruchomieniu w 2009 roku „Star Trek”. Spock Prime (Leonard Nimoy) pilotuje uroczą małą jednoosobową sondę kosmiczną o nazwie Meduza, gdy zostaje wciągnięty do tunelu czasoprzestrzennego, który prowadzi do alternatywnej osi czasu. Później młodszy Spock z alternatywnej osi czasu (Zachary Quinto) pilotuje ten statek na kurs kolizyjny z obcym statkiem.
Ta science-fiction koncepcja jednoosobowego statku kosmicznego sięga jednak przynajmniej do lat 50. XX wieku, powiedział Griffin podczas prezentacji na seminarium grupy roboczej Future In-Space Operations (FISO) 18 stycznia. Wernher von Braun - który jest najbardziej znany z rozwijania rakiety Saturn V, która skierowała astronautów na Księżyc - przewidywał także „butelkowy statek kosmiczny”, który mógłby zabrać pojedynczych astronautów w kosmos.
Inne koncepcje to Remora (Bell Labs) w latach 60., Scout (University of Maryland) w 2000 r., A nawet coś o nazwie FlexCraft Cherry Picker (z NASA), które Mitchell badał, gdy był w Marshall.
Być może najbardziej znaną technologią jest Manned Manewrowanie Jednostka, rodzaj „plecaka odrzutowego”, którego kilku astronautów próbowało w latach 80. (Bruce McCandless, który zmarł w zeszłym miesiącu, słynie ze swojego kultowego obrazu w MMU, na tle Ziemi).
MMU pozwoliło astronautom wyruszać daleko od promu kosmicznego; był nawet używany do napraw satelitarnych. Ale po eksplozji wahadłowca Challengera, która zabiła siedmiu astronautów w 1986 roku, NASA uznała, że MMU jest niepotrzebne i zakończyła program, według Smithsonian Magazine. Chociaż program jest martwy, wiedza specjalistyczna nadal istnieje: astronauta MMU Robert Stewart jest jednym z doradców pomagających Griffinowi w rozwoju jednoosobowego statku kosmicznego.
Griffin powiedział, że Genesis rozwija się od około dwóch lat; w 2016 roku firma zorganizowała konkurs na zintegrowanie projektów studentów w statku kosmicznym. Griffin ocenia, że między inwestycjami jego firmy, poradami od studentów i mentorów, a wkładami rzeczowymi takich podmiotów, jak U.S. Space & Rocket Center, rozwój statku kosmicznego do tej pory pochłonął dziesiątki milionów dolarów.
Przygotowanie do miejsca
Griffin wskazuje na wiele zalet jednoosobowego statku kosmicznego w stosunku do tradycyjnego skafandra kosmicznego. Statek kosmiczny zmieści więcej rodzajów ciała niż skafander kosmiczny. Dodał, że astronauci mogą wykonywać naprawy bez zranienia rąk, co jest częstym problemem wśród pracowników skafandra kosmicznego.
Griffin powiedział, że istnieją również obszary na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, które będą wymagały serwisowania w miarę starzenia się stacji, do których astronauci mają trudności. Dzieje się tak dlatego, że astronauci nie mają żadnych uchwytów na stopy ani uchwyty, lub dlatego, że Canadarm, który może przenosić astronautów, może dosięgnąć tylko do tej pory. (Zapytaj astronautę NASA, Scotta Parazyńskiego, który przeprowadził trudną naprawę panelu słonecznego ISS na ramieniu robota Canadarm2 w 2007 roku.)
Statek kosmiczny byłby również elastyczny pod względem miejsca docelowego. Griffin powiedział, że jeśli astronauci chcą udać się na Księżyc, statek mógłby pracować blisko powierzchni i uniknąć korozyjnego pyłu księżycowego, który z czasem może zniszczyć skafandry kosmiczne. Lub może unosić się nad małą asteroidą lub księżycem, takim jak Phobos Marsa, który jest zbyt mały, aby ludzie mogli bezpiecznie chodzić po nim z powodu zmniejszonej grawitacji.
„Wybieramy i wybieramy naszą technologię pod względem rozwoju” - powiedział. „Chcielibyśmy latać demonstratorem - uproszczoną wersją - i szybko się tam dostać [w kosmos] i w razie potrzeby zwiększyć możliwości”.
