От края на епохата на Аполон една от основните цели на НАСА, Роскосмос и други космически агенции е разработването на технологии, които ще позволят дългосрочно човешко присъствие в космоса. Тези технологии ще помогнат и когато дойде време за монтиране на обновени мисии до Луната, до Марс и други места в Слънчевата система. През последните няколко десетилетия тези усилия дадоха Мир и Международната космическа станция (МКС).
В следващите години тези усилия ще доведат и до Лунната орбитална платформа-шлюз и до търговските космически станции - като Bigelow B330. И ако частни аерокосмически компании като фондация Gateway си проправят път, ще имаме и космическо пристанище в орбита около Земята. Наскоро компанията публикува видео, показващо как точно ще изглежда тази въртяща се космическа станция на колелата и как компании като SpaceX биха могли да й помогнат да я построят.
Концепцията на компанията е известна като Gateway, въртяща се космическа станция, базирана на проекти, предложени от немския ракетен учен и космически архитект Вернер фон Браун. Тези дизайни бяха представени в поредица от статии в националното списание Колиър през 1950 г., озаглавен „Човек ще завладее космическото пространство!“ Поради тази причина компанията е кръстила предложения проект на гарата Von Braun.
Тази концепция всъщност е доста почитана във времето. Собствен дизайн на Фон Браун, изграден върху предишни предложения, най-ранният от които е направен от руския учен Константин Циолковски през 1903 г. Концепцията е илюстрирана прекрасно в Стенли Кубрик 2001: Космическа одисея, който е съавтор на известния учен и футурист Артур К. Кларк (и въз основа на кратка история на неговото заглавие „The Sentinel“).
Във всички случаи общата концепция включва въртяща се колесна станция в орбита на Земята, която би установила човешко присъствие в космоса, като в същото време би осигурила изкуствена гравитация за неговите обитатели. Това е важен аспект на предложените космически полети, които ще пренесат астронавтите до места в дълбокото пространство, като Марс и по-далеч в Слънчевата система (и вероятно отвъд).
Като се имат предвид ефектите от дългосрочното излагане на микрогравитацията, които бяха подробно документирани в неотдавнашното проучване на НАСА, Twin Study, планиращите мисии търсят начини да ги смекчат. Проучването се състои от десет отделни проучвания за дългосрочните ефекти на микрогравитацията върху хората, като се използват близнаци астронавти Скот Кели и Марк Кели като тестови лица.
След като прекараха повече от година в космоса, екипите на изследването отбелязаха редица значителни промени между Скот Кели и брат му. Докато той изпитва същата загуба на мускулна маса и костна плътност като другите астронавти, прекарали продължителни периоди от време на борда на МКС, имаше други промени, които направиха адаптирането към живота на Земята отново много трудно.
Зрението на Кели беше намалено, той изпитваше интензивно подуване на крайниците и също бяха забелязани промени в неговата органна функция и генна експресия. Отвъд микрогравитацията има и въпроси как човешкото тяло ще реагира на дългосрочно излагане на лунна гравитация (16,5% от нормалното на Земята) и марсианската гравитация (~ 38%).
Това е особено важно предвид сегашните планове за установяване на постоянен пост на Луната и провеждане на командирани мисии до Марс през следващите две десетилетия. Както заяви изпълнителният директор на Gateway John Blincow в наскоро пуснатото видео (гледано по-долу), това е едно от предимствата на предложеният Gateway на неговата компания:
„Хората имат нужда от гравитация, така че телата да не се разпадат. Но колко ще е добре лунната гравитация за една година, но не и за две години? Ще Марсианската гравитация работи за хората в дългосрочен план, но не и за големи селскостопански животни? Дали два дни в седмицата при 30% g ще бъдат достатъчни за екипажите на МКС да задържат костната маса? Изграждането на космическата станция фон Браун може да помогне за разкриването на тези тайни. "
Структурата на шлюза се състои от два концентрични вътрешни пръстена, фиксирани с четири спици към външен пръстен. Двата концентрични пръстена съставляват Лунната гравитационна зона (LGA), където въртенето на станцията осигурява гравитационна сила, равна на тази на лунната повърхност. Външният вътрешен пръстен - LGA Habitation пръстен - е мястото, където ще бъдат поставени модули за обитаване, които ще се състоят от малки стаи за гости.
Междувременно вътрешният пръстен на високия таван на LGA ще предложи на туристите възможността да вечерят и да играят в среда с ниски граници. В основата на станцията се намират Центърът и заливът, където ще бъдат разположени контролът на трафика и околната среда, сигурността и транспортната връзка на шлюза. Хъбът ще разполага и със салон за наблюдение, където гостите могат да наблюдават входящите совалки.
Външният пръстен, известен като зоната на гравитация на Марс (MGA), изпитва по-бързо въртене, тъй като е по-далеч от ядрото. Това води до изкуствена гравитационна сила, подобна на тази, която би била изпитана на повърхността на Марс. Тази зона ще има 4 или 5 палуби и ще бъде там, където ще бъдат разположени големи модули, които предлагат постоянно настаняване. Както обясни Блинков:
„Космическата станция Von Braun ще бъде въртяща се космическа станция, проектирана да произвежда различни нива на изкуствена гравитация чрез увеличаване или намаляване на скоростта на въртене. Станцията ще бъде проектирана от самото начало, така че да побира както националната космическа агенция, която провежда изследвания с ниска гравитация, така и космическите туристи, които искат да изживеят живота на голяма космическа станция с комфорта на ниската гравитация и усещането за хубав хотел. "
Друг важен елемент, споменат от Блинков в ролята, която SpaceX би могъл да изиграе при създаването на станцията. Първоначално дизайнът на шлюза изискваше модули с дължина 12 m (40 фута) и ширина 8,5 m (28 фута) (приблизително два пъти по-голяма от размера на ISS модулите). Но благодарение на напредъка SpaceX постигна закъснение с техните Звездни и Супер тежък, Фондацията Gateway смята, че могат да стартират по-големи полезни товари.
„Ако имахме SpaceX свръхтежки Вторият етап, който е разработен точно за космическото строителство, можем да имаме модули с ширина 40 фута (12 м) и дължина 18 фута (18 м) “, каза Блинков. „Този много по-голям размер ще позволи много по-голям обем на интериора при същите стартови разходи.“
Модулният дизайн на пръстените е предназначен да побира различни видове дейности и предприятия. Докато някои ще бъдат заделени за настаняване на доки работници, други ще бъдат посветени на научни изследвания. Тези последни модули ще бъдат с голямо търсене, тъй като станцията предлага възможност да проучи как земните организми се движат с лунната и марсианската гравитация, без всъщност да се налага да отиват там.
Други ще бъдат достъпни за вериги за хотели и ресторанти, частни луксозни квартири и други бизнеси, които искат да установят офиси в космоса (възможно е да се възползват от данъчните закони!). Блинков подчертава също, че създаването на шлюза ще бъде извън всяка една държава, т.е. и ще изисква международни усилия, които обединяват космическите агенции, търговските космически и космически ентусиасти.
Крайният резултат от това ще бъде международна станция, която не е за разлика от МКС, а частно предприятие, което би било икономически самоподдържащо се. Не се посочва колко ще струва изграждането на Gateway, но Blincow е уверен, че ще бъде на достъпни цени, благодарение отново на SpaceX и начина, по който ангажиментът му за ракети за многократна употреба намалява цената на отделните изстрелвания.
Позовавайки се на съобщението на Мъск през 2017 г., че BFR ще бъде изцяло използваем (което той направи на 29-ия международен космонавтичен конгрес (IAC) в Аделаида, Австралия), Блинков заявява:
„Когато за пръв път започнахме да правим своите прогнози за разходи за космическо строителство, ние го базирахме на най-ниската прогнозна цена за изстрелване, която можехме да намерим - SpaceX BFR при $ 1000 за кг. Това излезе около 150 милиона долара на старт. Тогава обаче Елон Мъск направи презентация в Аделаида, която промени всичко. Като направи всички компоненти на BFR за многократна употреба, разходите му биха могли да бъдат разпределени в много полети, точно като самолет.
„Elon Musk оценява стартовите разходи на Звездни и свръхтежки бустер на около 7 милиона долара. Някои оценяват, че всеки старт ще достигне 40 милиона долара след отчитане на всички фактори. Но независимо дали става въпрос за седем или четиридесет милиона долара, това все още е музика за нашите уши. Това означава, че въртящите се космически станции, съоръжения за поддръжка и депа за гориво могат и ще бъдат изградени по изгоден начин. “
Процесът на изграждане, който ще зависи до голяма степен от постигнатия напредък в космическата роботика, също ще утвърди ключови системи и технологии, които един ден могат да влязат в изграждането на масивни космически местообитания (като O'Neil Cylinders). Те се считат от мнозина за жизнеспособна алтернатива (или допълнение) към предложенията за колонизация на други планети.
Тези системи варират от стабилизация до рециклиране на въздух, от рекултивация на вода до санитарна хигиена и от съхранение на храна в космоса до инженерни предизвикателства. Всички въпроси попадат в общата рубрика „как да поддържаме население в космоса?“ ще бъде решен чрез изграждането на портата, твърди Билков.
По отношение на финансирането на строителството Билков посочва как неговата компания се надява да използва ключови партньорства с космическите агенции по света (НАСА, Роскомос, ESA, Китай, Индия и други), както и с търговски аерокосмически компании. Те също планират да събират пари чрез ранни модули за продажба и продажба на билети (за супер богатите) и провеждане на лотария и създаване на програма за членство в екипажа (за всички останали).
Освен изграждането на шлюз в орбита около Земята, Фондацията се надява също така да създаде флот от транс-атмосферни превозни средства (TAVs), които да могат да пренасят хора до и от космическата станция. Те също така се надяват да построят друга в лунната орбита (Лунния мост), която би позволила редовни пътувания между Земята и Луната (с използване на цис-лунни совалки) и редовни пътувания до лунната повърхност (с използване на цис-лунни кацачи).
Отново разходите за подобен проект биха били астрономически и надхвърляха онова, което би могла да понесе всяка една държава или корпорация. Въпреки това, с много предприемачи, които искат да направят космическия туризъм, да не говорим за начина, по който такива космически станции биха могли да улеснят мисиите за проучване до Луната и дори Марс, партньорствата, които Блинкоу предвижда, биха могли да бъдат осъществими.
Подобно на много други амбициозни планове за колонизиране на космоса, комерсиализиране на LEO и установяване на човешко присъствие върху други тела в Слънчевата система, ние просто ще трябва да изчакаме и да видим дали Gateway Foundation има крака или претърпява същата съдба като Mars One - която наскоро обяви, че е в несъстоятелност. Едно нещо, което имат за тях, в допълнение към зрението, е способността да трошат числа. Да се надяваме, че работят в тяхна полза!
Основните моменти във видеото на фондацията също бяха предмет на презентация, която се проведе в Caltech през януари 2016 г. (домакин на Института за космически изследвания Кек). Озаглавена „Изграждане на първия космически порт в нискоземна орбита“, лекцията беше представена от Джон Блинков и Том Спилкер - пенсиониран инженер за космически полети, които дълги години работиха в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL).
За повече информация относно Gateway Foundation и техните различни проекти, разгледайте уебсайта им тук.
