V zájmu snížení rizik i nákladů se NASA rozhodla vypustit první dva moduly stanice Gateway na lunární dráhu pomocí jedné těžké rakety v roce 2023. Dříve se přitom počítalo se dvěma starty raket, a oba moduly by se spojily až u Měsíce. O novém přístupu informoval hlavní manažer pilotovaných letů agentury NASA, Doug Loverro. NASA zatím nevybrala konkrétní raketu, která by měla oba moduly vynést, nicméně takto rozměrný náklad by se vešel pod prodloužený aerodynamický kryt Falconu Heavy. Tuto zvětšenou verzi krytu SpaceX vyvíjí hlavně kvůli rozměrným nákladům americké armády, ale mohl by najít i další uplatnění.

Neoficiální vizualizace modulů PPE a HALO pod aerodynamickým krytem rakety Falcon 9.
Zdroj: https://i.redd.it

V rozhovoru, který Doug Loverro poskytl webu Spaceflight Now uvedl, že společné vypuštění modulů PPE (Power and Propulsion Element) a HALO (Habitation and Logistics Outpost) zajistí finanční úsporu a také sníží míru rizika. Dříve se počítalo s tím, že modul PPE poletí už v roce 2022 a o rok později dojde k vynesení HALO.

„Počítali jsme s tím, že PPE bude mít svůj vlastní start na Falconu Heavy, stejně tak jsme uvažovali o vynesení HALO na jiném Falconu Heavy. Jenže to bychom pak museli mít nezávislé pohonné systémy a nezávislé dokovací systémy a nezávislé napájecí a naváděcí a řídicí systémy,“ uvedl Loverro a dodal: „Oba moduly by se musely nějak dostat k Měsíci a pak se tam spojit. Když jsme pak zvážili, že pro dlouhodobé využívání Gateway by bylo potřeba protahovat tímto dokovacím mechanismem elektrické kabely, potrubí a další věci, které by byly potřeba, tak to vše učinilo tento postup docela složitým. Uvědomili jsme si, že kdybychom to všechno mohli spojit ještě na Zemi, zbavili jsme se všech těchto rizik a také snížili náklady. Nejen proto, že jsme ušetřili jednu raketu, ale také protože jsme se zbavili celé úrovně dodatečné složitosti systému.“

Gateway bude malá kosmická stanice, která má vzniknout na eliptické dráze kolem Měsíce. Stanice by se dostala jednou za zhruba týden do nejbližšího bodu dráhy, kdy by ji od povrchu Měsíce dělilo 1 600 km. Gateway má sloužit jako přestupní stanice i zázemí pro astronauty, kteří se mají vydat na povrch Měsíce v rámci programu Artemis. NASA chce novou stanici využít také k provádění bezpočtu vědeckých experimentů a technologických demonstrací, které budou nezbytné pro budoucí pronikání lidí do hlubšího vesmíru – třeba k Marsu.

NASA podle Loverrových slov zvažovala vynesení obou modulů samostatně na dvou raketách, jelikož byla limitována objemem nákladového prostoru u existujících raket, což se týkalo i Falconu Heavy. „Pak přišel návrh letectva na jejich následující starty. Věděl jsem, že byly požadovány nové aerodynamické kryty, aby byly splněny budoucí potřeby ministerstva obrany,“ uvedl Loverro, který před loňským vstupem do NASA pracoval jako manažer misí národní bezpečnosti a dodal: „Požádal jsem tedy náš tým, aby se na to podíval. Ověřili jsme si, že by to opravdu fungovalo a všechno do sebe zapadlo.“

Falcon Heavy s větším aerodynamickým krytem a vertikální obslužnou věží
Zdroj: https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/

Podle nového plánu tedy má dojít k jedinému startu v roce 2023. Díky tomu získají inženýři firmy Maxar, kteří staví modul PPE čas navíc – původně měl jejich produkt letět o rok dříve. Firmy Northrop Grumman pak zodpovídá za vývoj modulu HALO, který má astronautů mířícím k Měsíci poskytnout omezené ubytovací kapacity. Nový přístup také usnadní inženýrskou stránku celé věci, protože ke spojení modulů dojde ještě na Zemi. Modul PPE bude vybaven velkými výtažnými fotovoltaickými panely, které mají generovat elektrickou energii. Pohonný systém pak budou tvořit výkonné iontové motory od firmy Aerojet Rocketdyne.

Podoba modulu HALO podle A. Zaka.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com

„Došlo k uvolnění očekávaného časového presu z PPE. Nyní můžeme pokračovat a integrovat jakékoli změny do PPE, aby byl modul ještě lepším a dlouhodobějším. Jde třeba o jiné řešením silových setrvačníků, které se na něm použijí, dále změníme systém hospodaření s elektrickou energií, který umožní více přístupových bodů pro robotickou paži,“ uvedl Loverro a dodal: „Jsme díky tomu schopni udělat změny, které vytvoří skutečně dlouhodobé řešení.“

O aktuální změně byl informován i administrátor NASA, Jim Bridenstine, který dal novému přístupu zelenou. „Cílem je zvýšit pravděpodobnost úspěchu a minimalizovat riziko a současně snížit náklady,“ sdělil administrátor NASA webu Spaceflight Now a dodal: „Doug ten koncept zkoumal a určil, že by to byl správný přístup.“ Nové řešení by tak mohlo být výhodné pro všechny strany. „Toto je jedna z opravdu neuvěřitelně vzácných situací v programovém managementu, kde se díváte na nějaký problém, přidáte do toho jeden nový prvek a najednou to usnadní práci, je to levnější, méně riskantní a dosáhnete lepších výsledků,“ uvedl Loverro a dodal: „Tady nebylo o čem přemýšlet.“

Sestava PPE + HALO z prezentace NASA.
Zdroj: https://www.fbo.gov

Loverro dále potvrdil, že raketa, která by se měla ke společnému vynesení použít, bude komerční. „Budeme vyhodnocovat, jaké nosiče budou dostupné v plánovaném období startu,“ zmínil Loverro a dodal: „Potřebovali jsme si ověřit, že pro naše požadavky bude k dispozici alespoň jeden nosič. Ale na základě toho, co letectvo požaduje v rámci své smlouvy, by v tu chvíli mělo být k dispozici několik raket. Rozhodneme to formou soutěže, která proběhne v blízké době.“ Kromě již zmíněného Falconu Heavy od SpaceX by spojené moduly PPE a HALO mohla vynést i raketa Vulcan s horním stupněm Centaur od firmy ULA, nebo New Glenn od Blue Origin. Raketa od SpaceX má oproti dalším dvěma konkurentům výhodu v tom, že jako jediná z této trojice už létá.

Koncept pilotovaného landeru společnosti Dynetics
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Jak již bylo uvedeno výše, NASA od začátku připravovala stanici Gateway jako přestupní místo pro expedice mířící na povrch Měsíce. Jenže po urychlení návratu lidí na Měsíc se s využitím zárodku stanice nepočítá pro první misi v programu Artemis mířící na povrch Měsíce. Místo toho dojde k vypuštění nepilotovaného lunárního landeru na komerční raketě. Tento lander vstoupí na oběžnou dráhu Měsíce, kde se spojí s pilotovanou kosmickou lodí Orion, kterou předtím vynese raketa SLS. Minulý týden NASA vybrala firmy Blue Origin, Dynetics a SpaceX, aby dále rozvíjely návrhy svých lunárních landerů. Začátkem roku 2021 pak agentura koncepty zhodnotí a pak vybere jeden, který má mířit vstříc vývoji hardwaru pro misi Artemis III v roce 2024.

Administrativa prezidenta Trumpa dala NASA cíl dostat do konce roku 2024 na povrch Měsíce první ženu a dalšího muže. O čtyři roky později chce agentura zavést „udržitelnou“ infrastrukturu. Ta by měla umožnit pravidelné přistání na Měsíci společně s komerčními a mezinárodními partnery, včetně opakovaně použitelných přistávacích landerů a dlouhodobějších pobytů na lunárním povrchu. „Máme před sebou dvě výzvy – jedna je rychlá a druhá udržitelná,“ uvedl Bridenstine a dodal: „Pokud jde o udržitelnou přítomnost na Měsíci, pak absolutně potřebujeme Gateway. Ta nám dává možnost opakovaně použít landery, což snižuje náklady a zvyšuje přístupnost. Gateway nám umožňuje přístup k různým oběžným drahám kolem Měsíce. Můžeme se dostat na severní pól, jižní pól, rovníkové oblasti a vše mezi tím. Gateway je také transformovatelná. Můžeme ji nakonec použít pro naši loď na Mars.“

Vizualizace stanice Gateway s připojenou lodí Orion.
Zdroj: https://www.esa.int/

Na projektu Gateway, který vede NASA, se chtějí podílet i ostatní kosmické agentury – kanadská, evropská a japonská. Jejich příspěvky budou pestré – od robotického ramene přes hardware pro doplňování paliva nebo komunikaci až po výzkumné a ubytovací kapacity. Tyto díly s mezinárodní účastí budou vyneseny až poté, co se na oběžnou dráhu kolem Měsíce dostane základ stanice v podobě modulů PPE a HALO. „Gateway nám dává příležitost dělat vědu a dodává nám důvěryhodnost u našich mezinárodních partnerů, kteří mají velký zájem o pomoc s výstavbou Gateway,“ uvedl Bridenstine a dodal: „Chci jen zdůraznit význam Gateway. Za tímto projektem pevně stojíme.“

Dan Hartman, programový manažer Gateway v březnu uvedl, že stanice by měla být schopna podporovat až třicetidenní pobyt čtyř astronautů. S připojeným logistickým modulem by se délka trvání mohla zdvojnásobit na necelé dva měsíce. NASA už řeší i zásobování stanice – nedávno byl oznámen kontrakt s firmou SpaceX, která má Gateway zásobovat loděmi Dragon-XL, které by vynášely rakety Falcon Heavy.

Navzdory výhodám stanice, je její vyřazení z programu přistání lidí na Měsíci v roce 2024 podle Bridenstina vcelku logické. „Je také pravda, že jsme na 100 procent odhodláni dostat se na Měsíc co nejrychleji,“ uvedl administrátor a dodal: „Takže cokoli, co není nutné, máme v úmyslu z této cesty odstranit v zájmu rychlosti. Proto pro první přistání na Měsíci v rámci Artemis, neplánujeme Gateway používat. To znamená, že nebudeme mít Gateway pro první přistání na povrchu Měsíce. Když ale podruhé v rámci Artemis přistaneme s lidmi na Měsíci, zcela jistě chceme mít Gateway zapojenou. Je to dáno tím, že do roku 2024 musíme přistát na Měsíci a do roku 2028 tam musíme mít udržitelnou přítomnost.“

Přeloženo z:
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/phase01-gateway-2024_00003.jpg
https://i.redd.it/3mtziouhd7x41.png
https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/…3dec839163060df1b2bed77793236410&oe=5EBBBD43
http://www.russianspaceweb.com/images/spacecraft/manned/lunar/mpp/halo/halo_1.jpg
https://www.fbo.gov/utils/view?id=4eee37be89451d93bc73c8069b6ae59b
https://pbs.twimg.com/media/EW3YiEbXYAs4WfG?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/EW3YY5RXQAExkdD?format=jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/hls-eva-apr2020.jpg
https://www.esa.int/…/Gateway_with_Orion_docked_right.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/spacex-xl-high-orbit.jpg