في عام 2007 ، عندما كان برنامج Constellation للعودة إلى القمر لا يزال برنامج التسجيل لـ NASA ، بدأت مجموعة من Lockheed Martin بالتحقيق في الكيفية التي قد يتمكنون بها من استخدام كبسولة Orion lunar لإرسال البشر في مهمة إلى كويكب. في الأصل ، كانت هذه الخطة - المسماة بليموث روك - مجرد دراسة لمعرفة كيف يمكن أن تكون مهمة كويكب مع Orion بمثابة مكمل لخط الأساس لخطط مهمة القمر كوكبة.
الآن ، تحولت إلى أكثر من ذلك بكثير.
بفضل John O’Connor من NASATech.net ، يمكننا أن نعرض لك بعض الإطلالات على Orion MPCV داخل منشآت Lockheed Martin في بولدر ، كولورادو. إذا نقرت على الصور ، فسيتم نقلك إلى موقع NASATech على الويب وإصدارات كبيرة جدًا من الصور التي يمكنك تحريكها ورؤية تفاصيل مذهلة عن MPCV والمبنى.
بعد إلغاء كوكبة كوكبة في فبراير 2010 ، بعد شهرين حدد الرئيس أوباما إرسال رواد فضاء إلى كويكب قريب بحلول عام 2025 والذهاب إلى المريخ بحلول منتصف عام 2030.
في مايو 2011 ، أكدت وكالة ناسا أن محور هذه المهام سيكون Orion - التي تسمى الآن Orion MultiPurpose Crew Vehicle. ستذهب مركبة أوريون القمرية التي أعيد استخدامها ، إلى كويكب ، تمامًا مثل جوش هوبكنز وفريقه من شركة لوكهيد مارتن في دراسة بليموث روك.
هوبكنز هو الباحث الرئيسي لمهمات الاستكشاف البشري المتقدمة ، وهو فريق من المهندسين الذين يطورون الخطط والمفاهيم لمجموعة متنوعة من مهام الاستكشاف البشري المستقبلية.
"عادة عندما تأخذ مركبة فضائية أو قطعة من الأجهزة تم تصميمها لوظيفة واحدة وتحاول معرفة كيفية استخدامها في وظيفة مختلفة ، تكتشف أن كل هذه التفاصيل لا تعمل بشكل صحيح تمامًا ، وقال هوبكنز لمجلة الفضاء. "لكننا فوجئنا بسرور عندما أخذنا هذه النسخة القمرية من أوريون وطبقناها على مهمة كويكب ، إنها مركبة مرنة وقادرة حقًا ، ويتوافق الكثير من متطلبات المهمة القمرية بشكل جيد مع مهمة الكويكب."
دعا تصميم بليموث روك إلى استخدام اثنين من المركبات الفضائية أوريون المعدلة خصيصًا لرسو الأنف في الأنف من أجل توفير مساحة معيشة كافية ودفع ودعم الحياة لرائدين فضاء يتجهان إلى كويكب. لكن وكالة ناسا قالت إن MPCV ستستخدم بشكل أساسي للإطلاق والدخول بينما سيتم إرساء وحدة سكن أكبر إلى MPCV لتمكين طاقم من 4 من السفر إلى الفضاء البعيد.
أعجب رائد الفضاء المكوك توم جونز بمفهوم بليموث روك ، لكنه يعلم أن هناك حاجة إلى مركبة مصاحبة أكبر لرحلة إلى كويكب. وقال "بليموث روك هو النهج الحد الأدنى للقيام بمهمة الكويكب". "هذه طريقة لحل مشكلة التكرار على المدى القصير."
ولكن حتى تطوير موطن في الفضاء يمكن أن يكون مسألة إعادة تغليف الأشياء التي لدينا بالفعل. "يمكن أن تستمد وحدة hab مباشرة من ما قمنا به لمحطة الفضاء ، أو يمكن أن تكون تجارية قابلة للنفخ مثل من Bigelow ، بحيث يمكن تجربتها من قبل محطة تجارية أو فندق في السنوات العشر القادمة ، لذلك قال جونز أن تكون التكنولوجيا ".
"في الأساس ، فإن المفاضلة بين وحدة موائل أكبر في الفضاء مقابل نهج Orion المزدوج هو أنه من خلال وجود موطن منفصل لديك مساحة معيشة أكبر ومساحة تخزين أكبر ، وهناك احتمال أن يكون من الأفضل أداء السير في الفضاء". هوبكنز. ولكن عليك بعد ذلك استثمار تكاليف تطوير هذا النظام ».
وأضاف هوبكنز أنه عندما تصور هو وفريقه في البداية مهمة بليموث روك ، كانوا يحاولون معرفة كيفية القيام بمهمة الكويكب بأقل قدر ممكن. كان استخدام اثنين من Orions أرخص من تطوير وحدة خاصة بمهمة الكويكب.
قال هوبكنز: "بالنسبة لبليموث روك ، أوضحنا الحاجة إلى زيادة كمية الطعام والمياه والأكسجين والتخزين في المركبة الفضائية بشكل أساسي ، ويتم تحقيق بعض ذلك من خلال وجود مركبتين فضائيتين".
في الوقت الحالي ، لم تغير وكالة ناسا حتى الآن العديد من متطلبات MPCV عما كانت عليه سابقًا للمركبة القمرية ، ومع تطور تصميم المهمة ، فقد يتغير MPCV أيضًا. ولكن حتى الآن ، يبدو أن التصميم القمري يعمل ، وقال هوبكنز أن هناك العديد من ميزات التصميم الموجودة بالفعل في Orion والتي تجعله قادرًا للغاية كمركبة فضائية عميقة.
بالنسبة للمهام القمرية ، تم تصميم Orion لمدة 21 يومًا بشكل أساسي مع طاقم على متن الطائرة يتنقلون من الأرض إلى القمر والعودة ولديهم "فترة استرخاء" لمدة ستة أشهر تقريبًا بينما كان الطاقم منخفضًا على سطح القمر. سيعمل هذا السيناريو في مهمة كويكب ، حيث من المحتمل أن تكون رحلة طاقم إلى كويكب حوالي رحلة ذهاب وعودة لمدة ستة أشهر ، اعتمادًا على الوجهة.
وأوضح هوبكنز أنه "في أشياء مثل الموثوقية ، ومعدل تسرب الغلاف الجوي في المقصورة ، والحماية من الإشعاع والنيازك الدقيقة ، فقد تم تصميم Orion بالفعل لمهام الأجهزة لمدة 6-7 أشهر. "لم يتم تصميمها فقط لاستيعاب الأشخاص لتلك الفترة الزمنية الطويلة."
يحتوي Orion على صفائف شمسية بدلاً من خلايا الوقود مثل Apollo ، والتي تتيح مهام أطول. نقطة بيع كبيرة أخرى هي أن MPCV مصمم ليكون أكثر أمانًا 10 مرات أثناء الصعود والدخول من سلفه ، مكوك الفضاء.
قال هوبكنز: "إن سرعات إعادة الدخول هي أسرع قليلاً بالنسبة لمهمة الكويكب من مهمة القمر ، ولكن في الوقت الحالي يجب أن يكون نظام الحماية الحرارية الذي لدينا قادرين على التعامل معه."
داخل MPCV يوجد 9 أمتار مكعبة من الحجم الصالح للسكن. وقال هوبكنز: "هذا ليس الحجم الكلي للضغط للهيكل ، ولكن المساحة المتبقية بعد أجهزة الكمبيوتر والمقاعد والإمدادات كلها مسؤولة". "هذا ضعف حجم شاحنة الركاب الحديثة ، مثل سيارة تويوتا سيينا".
أحد التحديات الكبيرة هو معرفة كيفية استخدام كل زاوية وركن لتعبئة الكثير من الإمدادات في مساحة صغيرة ، حيث يمكن أن تكون Orion بمثابة غرفة تخزين من الأنواع. قال هوبكنز: "نعتقد أن ذلك ممكن". "لقد أجرينا حسابات أولية يمكننا أن نحزم فيها كمية معقولة من الحجم ولكنها ستكون ضيقة جدًا ويجب علينا أيضًا التفكير في الأشياء الثانوية التي يجب تضمينها ، لذا فإن العمل مستمر."
من الناحية اللوجيستية ، يمكن أن يدعم Orion MPCV القيام EVA من الفتحة الموجودة على الكبسولة.
قال هوبكنز: "لدينا فتحة كبيرة بما يكفي بحيث يمكن لرائد فضاء يرتدي بدلة فضائية الخروج ، والأنظمة الداخلية في المركبة الفضائية مصممة لتحمل الضغط على المقصورة. نحن لا نعتمد على دوران الهواء لنقل الحرارة بعيدًا عن الإلكترونيات - فلديهم صفائح باردة خاصة بهم لإزالة الحرارة. تم تصميم المقابض بحيث يتم التلاعب بها باستخدام قفازات بدلة الفضاء ، وليس فقط الأيدي العارية. لقد تم تصميم الكثير من هذه الميزات لتكون قابلة للتطبيق إلى حد كبير على مهمة الكويكب لأنها مصممة لمجموعة مماثلة من متطلبات المهمة ".
يعرف هوبكنز متطلبات وقدرات Orion ، فضلاً عن الموائل الموجودة في الفضاء ، والتي من المحتمل أن تتغير بمرور الوقت ، اعتمادًا على الوجهة والجدول الزمني. "إذا كانت الخطة تهدف إلى الذهاب إلى أقمار المريخ أو الكويكبات البعيدة قريبًا نسبيًا ، على سبيل المثال في أواخر عام 2020 أو أوائل عام 2030 ، فقد تمضي قدمًا في بناء موطن كبير نسبيًا وقادرًا في موطن فضائي ، لأنك بالتأكيد ستحتاجه لهؤلاء البعثات البعيدة. ولكن إذا كانت الفكرة هي الذهاب إلى الكويكبات الأسهل للوصول إليها والقيام بذلك قريبًا نسبيًا ، فقد تلتزم بوحدة موئل أصغر وأبسط ، أو ربما النهج التوأم لأوريون.
عندما تعود MPCV من مهمة إلى كويكب ، فمن المرجح أن تهبط في المحيط الهادئ. بدأت وكالة ناسا بعضًا في مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا للمصادقة على المركبة من أجل إنزال المياه. أسقط المهندسون 22000 رطل من نموذج MPCV في الحوض. عنصر الاختبار مشابه في الحجم والشكل لـ MPCV ، ولكنه أكثر صلابة حتى يتمكن من تحمل قطرات متعددة. لكل اختبار سرعة هبوط مختلفة لتمثيل ظروف الدخول المحتملة لـ MPCV أثناء إنزال المياه.
لذلك أثناء إجراء هذه الاختبارات ، وبينما يعمل هوبكنز وفريقه من شركة Lockheed Martin على واختبار Orion MPCV ، لا تزال وكالة ناسا تحاول اتخاذ قرار بشأن نظام إطلاق ثقيل قادر على جلب البشر إلى ما وراء مدار الأرض المنخفض ولم يسموا أي شخص يقود تصميم مهمة بشرية إلى كويكب. لا يحتوي موقع وكالة ناسا على أي معلومات رسمية حول مهمة كويكب بشري ؛ يذكر فقط "خارج مدار الأرض المنخفض" كمحطة تالية للبشر.
قال مايكل براكوس من مديرية أنظمة الاستكشاف التابعة لوكالة ناسا عبر مكالمة هاتفية: "نحن نتحدث عن شيء سيحدث في عام 2025 ، لذا لم نقرر حتى الآن على مركبة فضائية". "نحن نخطط لمهمة الكويكب التي تحدث ، هو فقط أننا لم نعين شخصًا مسؤولًا عن مهمة الكويكب نفسه. لدينا أوريون إم بي سي في قيد الإنشاء ونحن ننتظر قرار نظام الإطلاق الفضائي ، والذي سيكون الصاروخ الذي سيحمله إلى الفضاء السحيق ، ونحن نتقدم في الطريق ، ولكننا لم نصل إلى نقطة بعد حيث قمنا بالفعل بتعيين شخص لبدء تطوير المهمة ".
لذا ، يبدو أن هذه أكبر عقبة تواجهها وكالة ناسا حاليًا لمهمة كويكب بشري: اتخاذ قرار بشأن نظام إطلاق الفضاء.
المقال السابق في هذه السلسلة: مهمة الإنسان إلى كويكب: لماذا يجب أن تذهب ناسا؟
يمكنك متابعة محررة مجلة الفضاء مجلة نانسي أتكينسون على تويتر:Nancy_A. تابع مجلة الفضاء للحصول على أحدث أخبار الفضاء وعلم الفلك على Twitteruniversetoday وعلى Facebook.
