De la sfârșitul epocii Apollo, unul dintre obiectivele principale ale NASA, Roscosmos și alte agenții spațiale a fost dezvoltarea tehnologiilor care vor permite o prezență umană pe termen lung în spațiu. Aceste tehnologii vor ajuta, de asemenea, când va veni timpul să montați misiuni reînnoite pe Lună, pe Marte și în alte locații din Sistemul Solar. În ultimele decenii, aceste eforturi au cedat Mir și Stația Spațială Internațională (ISS).
În următorii ani, aceste eforturi vor conduce, de asemenea, la platforma Lunar Orbital-Gateway și la stațiile spațiale comerciale - precum Bigelow B330. Și dacă companiile aerospatiale private, cum ar fi Fundația Gateway, își fac drum, vom avea și un spațiu spațial pe orbită în jurul Pământului. Compania a postat recent un videoclip care arată exact cum va arăta această stație spațială cu rotile și cum ar putea ajuta companii precum SpaceX să o construiască.
Conceptul companiei este cunoscut sub numele de Gateway, o stație spațială rotativă bazată pe proiectele propuse de savantul de rachete german și de arhitectul spațial Werner von Braun. Aceste modele au fost prezentate într-o serie de articole din revista națională Collier în anii 1950, intitulat „Omul va cuceri spațiul în curând!” Din acest motiv, compania a numit proiectul propus pentru stația Von Braun.
Acest concept este cu adevărat respectat de timp. Designul propriu al lui Von Braun, bazat pe propuneri anterioare, cea mai veche a fost făcută de omul de știință rus Konstantin Tsiolkovski în 1903. Conceptul a fost ilustrat frumos în Stanley Kubrick 2001: O Odisea spațială, care a fost co-scris de cunoscutul om de știință și futurist Arthur C. Clarke (și bazat pe o scurtă povestire a lui intitulată „Sentinela”).
În toate cazurile, conceptul general implică o stație rotativă rotativă pe orbita Pământului, care ar stabili o prezență umană în spațiu, oferind în același timp o gravitate artificială pentru locuitorii săi. Acesta este un aspect important al zborurilor spațiale propuse care îi vor duce pe astronauți în locații din spațiul profund, cum ar fi Marte și mai departe în Sistemul Solar (și, eventual, dincolo).
Având în vedere efectele expunerii pe termen lung la microgravitate, care au fost documentate pe larg în recentul studiu Twin al NASA, planificatorii de misiuni au căutat modalități de atenuare a acestora. Studiul a constat în zece investigații separate asupra efectelor pe termen lung ale microgravității asupra oamenilor, folosind astronauții gemeni Scott Kelly și Mark Kelly ca subiecți de testare.
După ce au petrecut peste un an în spațiu, echipele de studiu au observat o serie de schimbări semnificative între Scott Kelly și fratele său. În timp ce a experimentat aceeași pierdere de masă musculară și densitate osoasă ca și alți astronauți care au petrecut perioade îndelungate de timp la bordul ISS, au existat alte schimbări care au făcut din nou adaptarea la viață pe Pământ.
Vederea lui Kelly s-a diminuat, a cunoscut o umflare intensă la extremitățile sale și s-au remarcat modificări ale funcției organului și a expresiei genice. Dincolo de microgravitate, există și întrebări despre modul în care corpul uman va reacționa la expunerea pe termen lung la gravitația lunară (16,5% din normalul Pământului) și la gravitația marțiană (~ 38%).
Acest lucru este deosebit de important, având în vedere planurile actuale de a stabili un avanpost permanent pe Lună și de a conduce misiuni echipajate pe Marte în următoarele două decenii. După cum a declarat CEO-ul fundației Gateway, John Blincow, în videoclipul lansat recent (văzut mai jos), acesta este unul dintre avantajele Gateway-ului propus de compania sa:
„Oamenii au nevoie de gravitate pentru ca corpurile să nu se destrame. Dar cât de mult va fi gravitatea lunară pentru un an, dar nu pentru doi ani? Voi Greutatea marțiană lucrează pe oameni pe termen lung, dar nu și pentru animalele de fermă mari? Două zile pe săptămână la 30% g vor fi suficiente pentru ca echipajele ISS să mențină masa osoasă? Construirea stației spațiale von Braun poate ajuta la deblocarea acestor secrete. ”
Structura Gateway-ului constă din două inele interioare concentrice fixate de patru raze la un inel exterior. Cele două inele concentrice alcătuiesc Zona de gravitate lunară (LGA), unde rotația stației oferă o forță gravitațională egală cu cea a suprafeței lunare. Inelul interior extern - inelul LGA Habitation - este locul unde vor fi amplasate module de locuire, care vor consta în camere mici pentru oaspeți.
Între timp, inelul interior cu tavan înalt al LGA va oferi turiștilor posibilitatea de a lua masa și de a se juca într-un mediu scăzut. În centrul stației se află Hub-ul și Golful, unde se vor localiza controlul traficului și al mediului, securitatea și nexusul de transport al Gateway-ului. Hub-ul va avea, de asemenea, un salon de observație unde oaspeții pot urmări navete de intrare.
Inelul exterior, cunoscut sub numele de Mars Gravity Area (MGA), experimentează o rotație mai rapidă, deoarece este mai departe de miez. Aceasta rezultă într-o forță gravitațională artificială care este similară cu ceea ce s-ar experimenta pe suprafața planetei Marte. Această zonă va avea 4 sau 5 punți și va fi acolo unde vor fi amplasate module mari care oferă cazare permanentă. După cum a explicat Blincow:
„Stația spațială Von Braun va fi o stație spațială rotativă proiectată să producă diferite niveluri de gravitație artificială prin creșterea sau scăderea vitezei de rotație. Stația va fi proiectată din start pentru a găzdui atât agențiile naționale spațiale care desfășoară cercetări de gravitație scăzută, cât și turiștii spațiali care doresc să experimenteze viața pe o stație spațială mare, cu confortul gravitației scăzute și senzația unui hotel frumos. "
Un alt element important menționat de Blincow în rolul pe care SpaceX l-ar putea juca în crearea postului. Inițial, designul Gateway-ului a solicitat module care aveau 12 m lungime și 8,5 m (28 ft) lățime (aproximativ dublul dimensiunii modulelor ISS). Dar, datorită progresului, SpaceX a făcut târziu odată cu al lor Starship și Super greoi, Fundația Gateway consideră că s-ar putea lansa sarcini utile mai grele.
„Dacă am avea un SpaceX supergrele A doua etapă care a fost dezvoltată doar pentru construcția spațiului, putem avea module care au 40 m (12 m) lățime și 60 m (18 m) lungime ", a spus Blincow. „Această dimensiune mult mai mare va permite un volum interior mult mai mare pentru aceleași costuri de lansare.”
Proiectarea modulară a inelelor este destinată să găzduiască diferite tipuri de activități și afaceri. În timp ce unii vor fi rezervați locuințelor pentru lucrători de andocare, alții vor fi dedicați cercetării științifice. Aceste ultime module vor avea o cerere mare, deoarece stația oferă șansa de a examina modul în care organismele terestre decurg cu gravitația lunară și marțiană, fără a fi nevoie să mergem acolo.
Altele vor fi disponibile pentru lanțuri de hoteluri și restaurante, spații de cazare private de lux și alte afaceri care doresc să înființeze birouri în spațiu (eventual să profite de legile fiscale!) Blincow subliniază, de asemenea, că crearea Gateway-ului va fi dincolo de orice națiune, și va necesita un efort internațional care să reunească agențiile spațiale, aerospațial comercial și pasionații de spațiu.
Rezultatul final va fi o stație internațională, nu spre deosebire de ISS, ci o acțiune de administrare privată, care ar fi auto-susținută din punct de vedere economic. Nu se oferă nicio indicație despre cât va costa construcția Gateway-ului, dar Blincow este sigur că va fi accesibil, mulțumind din nou SpaceX și modul în care angajamentul său față de rachetele reutilizabile reduce costurile lansărilor individuale.
Referindu-se la anunțul lui Musk din 2017 că BFR va fi reutilizabil în întregime (pe care l-a făcut la cel de-al 29-lea Congres Internațional Astronautic (IAC) din Adelaide, Australia), Blincow afirmă:
„Când am început să facem proiecțiile de costuri pentru construcția spațiului, l-am bazat pe cel mai mic cost estimat de lansare pe care l-am putut găsi - SpaceX BFR la 1000 USD pe kg. Aceasta a ajuns la aproximativ 150 de milioane de dolari pe lansare. Dar apoi Elon Musk a făcut o prezentare la Adelaide care a schimbat totul. Prin reutilizarea tuturor componentelor BFR, costurile sale ar putea fi distribuite pe mai multe zboruri, la fel ca un avion.
"Elon Musk estimează costurile de lansare ale Starship și supergrele spor la aproximativ 7 milioane de dolari. Unii estimează că fiecare lansare va fi de până la 40 de milioane de dolari după ce se vor contabiliza toți factorii. Dar dacă este vorba de șapte sau patruzeci de milioane de dolari, aceasta este încă muzică pentru urechile noastre. Aceasta înseamnă că stațiile spațiale rotative, instalațiile de întreținere și depozitele de combustibil pot și vor fi construite în mod accesibil. "
Procesul de construcție, care va depinde foarte mult de progresele înregistrate în robotica spațială, ar valida, de asemenea, sistemele și tehnologiile cheie care ar putea merge într-o zi la construcția habitatelor spațiale masive (cum ar fi cilindrii O’Neil). Acestea sunt considerate de mulți drept o alternativă viabilă (sau adăugare) la propunerile de colonizare a altor planete.
Aceste sisteme variază de la stabilizare la reciclarea aerului, de la recuperarea apei până la salubritatea cu gravitație scăzută și de la depozitarea alimentelor în spațiu până la provocări inginerești. Toate întrebările care intră la rubrica generală „Cum susținem o populație în spațiu?” va fi abordat prin construcția Gateway-ului, susține Bilcow.
În ceea ce privește finanțarea construcției, Bilcow indică modul în care compania sa speră să susțină parteneriate cruciale cu agențiile spațiale ale lumii (NASA, Roscomos, ESA, China, India și altele), precum și cu companii aerospatiale comerciale. De asemenea, intenționează să strângă bani prin modulele de vânzare anticipată a biletelor și de vânzare (pentru super-bogați) și organizarea unei loterii și crearea unui program de membru al echipajului (pentru toți ceilalți).
Dincolo de construcția unei porți pe orbita în jurul Pământului, Fundația speră, de asemenea, să creeze o flotă de vehicule trans-atmosferice (TAV-uri) care să poată transporta persoane către și dinspre stația spațială. De asemenea, speră să construiască o altă pe orbita lunară (podul lunar), care să permită deplasări regulate între Pământ și Lună (folosind navete cis-lunare) și călătorii regulate pe suprafața lunară (folosind landers cis-lunari).
Din nou, costurile unui astfel de proiect ar fi astronomice și dincolo de ceea ce ar putea suporta orice națiune sau corporație. Cu toate acestea, cu mulți antreprenori care încearcă să facă turismul spațial, fără a menționa modul în care astfel de stații spațiale ar putea facilita misiunile de explorare pe Lună și chiar pe Marte, parteneriatele pe care Blincow le-ar putea fi realizabile.
Ca atâtea alte planuri ambițioase de a coloniza spațiul, de a comercializa LEO și de a stabili o prezență umană pe alte corpuri din Sistemul Solar, va trebui doar să așteptăm și să vedem dacă Fundația Gateway are picioare sau suferă aceeași soartă ca Marte Unu. - care a anunțat recent că este falimentată. Un lucru pe care îl au pentru ei, pe lângă viziune, este capacitatea de a zdrobi numere. Să sperăm că vor lucra în favoarea lor!
Punctele principale ale videoclipului fundației au fost și subiectul unei prezentări care a avut loc la Caltech în ianuarie 2016 (găzduită de Institutul Keck pentru Studii Spațiale). Cu titlul „Construirea primului spațiu spațial în orbită joasă pe pământ”, prelegerea a fost prezentată de John Blincow și Tom Spilker - un inginer pensionat de zboruri spațiale care a lucrat mulți ani cu Jet Propulsion Laborator (JPL) de la NASA.
Pentru mai multe informații despre Fundația Gateway și despre diferitele proiecte ale acestora, consultați site-ul lor aici.
