Eine kleine internationale Raumstation umkreist den Mond
Eine kleine internationale Raumstation umkreist den Mond
Ende Januar 2016 veröffentlichte die russische Nachrichtenagentur RIA Novosti unerwartete Informationen. Sie sagte, die US-amerikanischen, russischen und europäischen Weltraumbehörden verhandeln über Formen ihrer zukünftigen Zusammenarbeit nach Abschluss des Programms der Internationalen Raumstation (ISS), das voraussichtlich um das Jahr 2028 stattfinden wird.
Es stellte sich heraus, dass schnell eine vorläufige Vereinbarung getroffen wurde, dass nach einer großen Station in der Erdumlaufbahn das nächste gemeinsame Projekt eine Station sein würde, die viel kleiner ist, sich aber tausendmal weiter bewegt - um den Mond.
Folgen von ARM und Constellation
Natürlich sind in den letzten Jahrzehnten etwa alle zwei Jahre die unterschiedlichsten Konzepte für Mondbasen entstanden – sowohl Oberflächen-, Low-Orbit- als auch High-Orbit-Basis. Sie waren unterschiedlich groß – von kleinen Anlagen, die einer Besatzung von zwei oder drei Personen einen mehrmonatigen Aufenthalt ermöglichten und den Transport von buchstäblich allem Lebensnotwendigen von der Erde erforderten, bis hin zu riesigen Komplexen, die fast autarke Städte mit einer Bevölkerung waren von vielen Tausenden. Bewohner. Sie hatten eines gemeinsam: Geldmangel.
Vor einem Jahrzehnt schien der amerikanische Plan, zum Mond zurückzukehren, der als Constellation bekannt ist, für einen kurzen Moment eine Chance zu haben, aber auch er fiel sowohl dem Mangel an Ressourcen als auch dem politischen Unwillen zum Opfer. Im Jahr 2013 schlug die NASA ein Projekt namens ARM (Asteroid Redirect Mission) vor, das später in ARU (Asteroid Retrieval and, Utilization) umbenannt wurde, ein ehrgeiziges Programm, um unseren Planeten zu erreichen und einen Felsbrocken von der Oberfläche eines der Asteroiden zu erforschen. Die Mission sollte mehrstufig sein.
In der ersten Phase musste es zu einem der Planeten der NEO-Gruppe (Near-Earth Objects) geschickt werden, d.h. In der Nähe der Erde sollte ein mit einem fortschrittlichen Ionenantriebssystem ausgestattetes ARRM-Raumschiff (Asteroid Retrieval Robotic Mission) im Dezember 2021 von der Erde abheben und in weniger als zwei Jahren auf der Oberfläche eines unbestimmten Objekts landen. Mit Hilfe spezieller Anker sollte ein Felsbrocken mit einem Durchmesser von etwa 4 m (seine Masse wird bis zu 20 Tonnen betragen) eingehakt und dann in eine enge Hülle gewickelt werden. Es würde in Richtung Erde starten, aber aus zwei wichtigen Gründen nicht auf der Erde landen. Erstens gibt es kein so großes Schiff, das ein so schweres Objekt tragen kann, und zweitens wollte ich nicht mit der Erdatmosphäre in Kontakt kommen.
In dieser Situation wurde ein Projekt ins Leben gerufen, um den Fang im Jahr 2025 auf eine bestimmte hohe retrograde Umlaufbahn (DRO, Distant Retrograde Orbit) zu bringen. Es ist sehr stabil und kann daher nicht zu schnell zum Mond fallen. Die Ladung wird auf zwei Arten getestet – durch automatische Sonden und durch Personen, die von den Orion-Schiffen, dem einzigen Überrest des Constellation-Programms, hergebracht werden. Und die im April 2017 abgesagte AGC könnte in der Mondbasis umgesetzt werden? Zwei Schlüsselkomponenten – ein Material, nämlich der Ionenmotor, und eine immaterielle Komponente, die GCI-Umlaufbahn.
Welche Umlaufbahn, welche Raketen?
Die Entscheidungsträger standen vor einer zentralen Frage: In welchen Orbit sollte die Station mit dem Namen DSG (Deep Space Gateway) fliegen. Wenn Menschen in Zukunft zur Mondoberfläche fliegen würden, wäre es naheliegend, eine niedrige Umlaufbahn von etwa hundert Kilometern zu wählen, aber wenn die Station tatsächlich auch eine Zwischenstation auf dem Weg zur Libration des Erde-Mondes wäre Punktesystem oder Asteroiden, müsste es auf einer stark elliptischen Umlaufbahn platziert werden, was viel Energiegewinn bringen würde.
Im Ergebnis wurde die zweite Option gewählt, die durch eine große Anzahl an Zielen unterstützt wurde, die auf diese Weise erreicht werden konnten. Dabei handelte es sich jedoch nicht um eine klassische DRO-Umlaufbahn, sondern um eine NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) – eine offene, quasistabile Umlaufbahn, die in der Nähe verschiedener Punkte des Gravitationsgleichgewichts von Erde und Mond verläuft. Ein weiteres wichtiges Thema wäre die Wahl der Trägerrakete gewesen, wenn es diese damals nicht gegeben hätte. In dieser Situation war die Wette auf das SLS (Space Launch System), eine Superrakete, die unter der Schirmherrschaft der NASA zur Erkundung der Tiefen des Sonnensystems entwickelt wurde, naheliegend, da der Inbetriebnahmetermin für ihre einfachste Version am nächsten lag – damals Es wurde Ende 2018 installiert.
Natürlich gab es zwei weitere Raketen in Reserve – Falcon Heavy von SpaceX und New Glenn-3S von Blue Origin, aber sie hatten zwei Nachteile – eine geringere Tragfähigkeit und die Tatsache, dass sie damals auch nur auf dem Papier existierten (derzeit Falcon Nach einem erfolgreichen Debüt ist der Start der New Glenn-Rakete für 2021 geplant). Selbst solch große Raketen, die 65 Tonnen Nutzlast in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen können, werden in der Lage sein, eine Masse von nur 10 Tonnen in die Mondregion zu befördern.Dies wurde zur Grenze für die Masse der einzelnen Elemente, da das DSG natürlich musste modular aufgebaut sein. In der ursprünglichen Version wurde angenommen, dass es sich um fünf Module handeln würde - Antrieb und Stromversorgung, zwei Wohngebäude, Gateway und Logistik, die nach dem Entladen als Labor dienen werden.
Da auch andere ISS-Teilnehmer großes Interesse an der DRG zeigten, d.h. Japan und Kanada stellte sich heraus, dass der Manipulator von Kanada geliefert werden würde, das auf Weltraumrobotik spezialisiert ist, und Japan bot einen geschlossenen Lebensraum. Darüber hinaus sagte Russland, dass nach der Inbetriebnahme des bemannten Raumfahrzeugs der Föderation einige von ihnen zur neuen Station geschickt werden könnten. Das Konzept eines kleinen unbemannten Landers, der in der Lage ist, Proben von mehreren zehn bis mehreren zehn Kilogramm von der Oberfläche des Silver Globe zu befördern, wurde gemeinsam von ESA, CSA und JAXA versprochen. Langfristig war geplant, Ende der XNUMXer Jahre einen weiteren, größeren Lebensraum und wenig später eine Antriebsstufe hinzuzufügen, die den Komplex auf eine Flugbahn lenken könnte, die zu anderen Zielen führt.
