През 2010 г. НАСА обяви ангажимента си да монтира екипаж на Марс до третото десетилетие на 21 век. За тази цел те работят усилено, за да създадат необходимите технологии - като ракетата Space Launch System (SLS) и космическия кораб Orion. В същото време те си партнират с частния сектор, за да разработят необходимите компоненти и експертиза, необходими за извеждане на екипажи отвъд Земята и Луната.
За тази цел НАСА наскоро възложи фаза II договор на Lockheed Martin за създаване на ново космическо местообитание, което ще се основава на изводите от Международната космическа станция (МКС). Известен като „Космосът на дълбоките космически пространства“, това местообитание ще служи като космическо пристанище в лунна орбита, което ще улесни изследването в близост до Луната и ще помогне при по-продължителни мисии, които ни отвеждат далеч от Земята.
Договорът е възложен като част от програмата Next Space Technology for Exploration Partnership (NextSTEP), която НАСА стартира през 2014 г. През април 2016 г., като част от второто съобщение за широка агенция NextSTEP (NextSTEP-2), NASA избра шест американски компании за започнете да изграждате пълноценни наземни прототипи и концепции за това дълбоко космическо местообитание.
Наред с такива добре известни компании като Bigelow Aerospace, Orbital ATK и Sierra Nevada, Lockheed Martin беше натоварен с проучване на проекти за местообитания, които биха подобрили мисиите в Космоса в близост до Луната, а също така служат като доказателство за мисии до Марс. Вътрешно за това е създаването на нещо, което може да се интегрира ефективно с SLS и капсулата Orion.
В съответствие със спецификациите на НАСА относно това, което представлява ефективно местообитание, дизайнът на Deep Space Gateway трябва да включва модул за екипаж под налягане, възможност за докиране, системи за контрол на околната среда и поддържане на живота (ECLSS), управление на логистиката, намаляване на радиацията и мониторинг, технологии за пожарна безопасност и здравните възможности на екипажа.
Спецификациите на дизайна за Deep Space Gateway също включват захранваща шина, малко местообитание за удължаване на времето на екипажа и логистични модули, които биха били предназначени за научни изследвания. Задвижващата система на шлюза би разчитала на електрическо задвижване с голяма мощност, за да поддържа орбитата си и да прехвърля станцията в различни орбити в близост до Луната, когато това се налага.
С договора за фаза II, който вече е на разположение, Lockheed Martin ще усъвършенства концепцията за проектиране, която разработиха за фаза I. Това ще включва изграждането на пълномощен прототип в съоръжението за обработка на космическите станции в космическия център на Кенеди на НАСА в Кейп Канаверал, Флорида. както и създаването на лаборатория Deep Space Avionics за интеграция от ново поколение в близост до космическия център на Джонсън в Хюстън.
Както Бил Прат, следващият ръководител на програмата на Локхийд Мартин, заяви в скорошно изявление за пресата:
„Лесно е да приемеш нещата за даденост, когато живееш у дома, но наскоро избраните астронавти ще бъдат изправени пред уникални предизвикателства. Нещо толкова просто, колкото да се обадите на семейството си е напълно различно, когато сте извън ниската земна орбита. Докато изграждаме това местообитание, трябва да работим в различен начин на мислене, който е по-близък до дългите пътувания до Марс, за да гарантираме, че ги поддържаме безопасни, здрави и продуктивни.
Пълномащабният прототип по същество ще бъде ремонтиран многофункционален логистичен модул Donatello (MPLM), който беше един от трите големи модула, които се пренасяха в полезното поле на Space Shuttle и се използват за прехвърляне на товари до МКС. Екипът ще разчита и на „прототипирането със смесена реалност“, процес, при който виртуалната и разширената реалност се използват за решаване на инженерни проблеми в ранната фаза на проектиране.
„Радваме се да работим с НАСА за възстановяването на исторически части от хардуер, първоначално предназначен за проучване на ниска земна орбита, за да играем роля в тласкането на човечеството в дълбокото пространство“, казва Прат. „Използването на съществуващите възможности ще бъде водеща философия за Lockheed Martin да минимизира времето за разработка и да отговори на целите на НАСА за достъпни цени.“
Deep Space Gateway също ще разчита на усъвършенстваните възможности на екипажа на Orion, докато екипажите са прикрепени към местообитанието. По принцип това ще се състои от екипажа, използващ Orion като своя командна палуба, докато не може да бъде изграден и постоянен команден модул и включен в местообитанието. Този процес ще позволи постепенно изграждане на местообитанието и възможностите за дълбоко космическо проучване на техните екипажи.
Както Pratt посочи, когато се развие, местообитанието ще разчита на системи, които Lockheed Martin е включил в тях Юнона и Maven космически кораби в миналото:
„Тъй като Deep Space Gateway ще бъде необитаем в продължение на няколко месеца наведнъж, той трябва да бъде здрав, надежден и да има роботизирани възможности да работят автономно. По същество това е роботизиран космически кораб, който е много подходящ за хората, когато присъства Orion. Опитът на Lockheed Martin в изграждането на автономни космически космически кораби играе голяма роля за това. “
Работата на Фаза II ще се проведе през следващите 18 месеца и се очаква резултатите (предоставени от НАСА) да подобрят нашето разбиране за това какво е необходимо, за да се даде възможност за дългосрочно живеене в дълбокото пространство. Както бе отбелязано, Lockheed Martin също ще използва този път за изграждането на своята лаборатория за интеграция на дълбоки космически авионики, която ще служи като модул за обучение на астронавтите и ще подпомага командването и контрола между Gateway и Orion капсулата.
Освен развитието на Gateway за дълбок космос, НАСА също се ангажира със създаването на дълбок космически транспорт - и двете са от решаващо значение за предложеното от НАСА „Пътешествие до Марс“. Докато шлюзът е част от първата фаза на този план - фазата „земно зависима”, която включва проучване в близост до Луната, използвайки съвременните технологии, втората фаза ще бъде фокусирана върху разработването на дълготрайни възможности извън Луната.
За тази цел НАСА се стреми да създаде превозно средство за многократна употреба, специално проектирано за командирани мисии до Марс и по-дълбоко в Слънчевата система. Космическият транспорт ще разчита на комбинация от слънчево електрическо задвижване (SEP) и химическо задвижване за транспортиране на екипажите до и от шлюза - което също ще служи като сервизна и бензиностанция за космическия кораб.
Очаква се тази втора фаза (фазата на „доказване на земя“) да завърши в края на 2020 г., като в този момент ще се проведе едногодишна екипирана мисия. Тази мисия ще се състои от екипаж, който се прехвърля към дълбокия космос и обратно към Земята с цел да се потвърди готовността на системата и нейната способност да провежда мисии без продължителност независимо от Земята.
Това ще отвори вратата към трета фаза на предложеното Пътешествие, така наречената фаза на „Земята независима“. На този кръстовище модулът за обитаване и всички други необходими компоненти на мисията (като Марсово товарно превозно средство) ще бъдат прехвърлени в орбита около Марс. Очаква се това да се случи в началото на 2030 г. и ще бъде последвано (ако всичко върви добре) от мисии до Марсианската повърхност.
Въпреки че предложената екипирана мисия до Марс все още е на разстояние, архитектурата постепенно се оформя. Между развитието на космически кораби, които ще получат компонентите на мисията и екипажа в цислунарното пространство - SLS и Orion - и развитието на космическите местообитания, които ще ги настанят, ние сме все по-близо до деня, когато астронавтите най-накрая стъпиха на Червената планета!
