Nuova stazione orbitale Lunar Gateway: perché la ISS deve essere sostituita e di cosa si tratta

Come pensano di realizzare il Portale Lunare

La stazione lunare statunitense è stata presentata pubblicamente dalla NASA nel marzo 2017 sotto

NomePortale dello spazio profondocome parte di un programma per sviluppare una missione con equipaggio su Marte.

Il primo passo è stato creare una stazione ain un'orbita circumlunare, la seconda fase è l'assemblaggio alla stazione di una nave da trasporto per un volo su Marte e un volo annuale con equipaggio nell'orbita della Luna per testare la possibilità di voli a lungo termine.

Secondo una nota datata 2 maggio 2018, NASAconsidera la stazione nell'orbita della luna, così come i progetti lunari commerciali supportati dal governo degli Stati Uniti per la creazione di piccoli dispositivi lunari, come preparazione per il lancio di grandi missioni senza equipaggio e la base per l'attuazione dello sbarco di persone sulla superficie del satellite.

L'idea attuale di questo progetto prevede la costruzione di una stazione multi-modulo, che saràSi presume che la stazione sarà in grado di ruotare intorno alla Luna durante la spedizioneLavora quattro persone per un periodo da 30 a 60-90 giorni.Si prevede che i voli con equipaggio verso la stazione utilizzando i veicoli di lancio dello Space Launch System saranno inizialmenteuna volta all'anno. 

La stazione sarà situata in orbita Near Rectilinear Halo Orbit abbreviata NRHO: distanza minima dala superficie della Luna è di circa 3.000 km, la massima è di circa 70.000 km.La stazione effettuerà una rotazioneintorno alla Luna per circa 7 giorni.

Oltre a tale orbita che può essere utilizzatacome punto di transizione dal quale si può volare sulla luna e nello spazio profondo, l'opzione di collocare la stazione in un'orbita circumlunare bassa con un'altitudine compresa tra 100 e 200 km, da cui è più facile atterrare sulla luna, è stata considerato.

Moduli stazione

  • Modulo motore elettrico... Primo modulo della NASA.A maggio 2019 Maxar Technologies (ex SSL) ha vinto il concorso per lo sviluppo e la fornitura del modulo, con il quale è stato firmato un contratto da 375 milioni di dollari. Anche Blue Origin e Draper parteciperanno alla creazione del modulo. Si afferma che il design del modulo è basato su una piattaforma di classe 1300, i pannelli solari sono basati su ROSA, la potenza di un motore elettrodinamico alimentato da pannelli solari è di circa 50 kW; su di esso saranno inoltre collocati i sistemi di comunicazione; peso del modulo al momento del lancio 5.000 kg; il lancio del modulo è previsto per la fine del 2022. Dopo un periodo di buon funzionamento del modulo da parte del suo fornitore in orbita lunare, la NASA potrebbe acquistarlo per usarlo come primo elemento della stazione. Una richiesta emessa nel luglio 2017 ha indicato che il modulo, come parte del concetto di stazione, avrà motori ionici e chimici che utilizzano idrazina, un serbatoio contenente 2.000 kg di xeno per motori ionici e avrà una durata minima di 15 anni, poiché bene la massa non deve superare le 7,5 tonnellate per poter essere lanciata sulla SLS LV.
  • Piccolo modulo abitativo.Il secondo modulo della NASA come parte della stazione internaProgramma Artemis, necessario per un atterraggio con equipaggio nel 2024. Nel luglio 2019, Northrop Grumman Innovation Systems è stata selezionata come produttore del modulo, senza che in quel momento fosse stato assegnato alcun contratto. Il modulo si basa sulla nave Cygnus, realizzata insieme a Thales Alenia Space, che in precedenza ha partecipato alla realizzazione del Modulo di Rifornimento Multiuso e della nave cargo ATV. Due porte di aggancio assiali e fino a due radiali. Grazie al modulo un equipaggio composto da 4 persone potrà restare in stazione fino a 30 giorni. Lancio non prima del quarto trimestre dell'anno fiscale 2023. In precedenza: Stati Uniti Elemento di utilizzo.
  • Modulo residenziale internazionale.Un modulo residenziale realizzato da partner internazionali statunitensi in collaborazione con agenzie europee e giapponesi. Grazie al modulo residenziale l'equipaggio potrà restare in stazione per un periodo dai 30 ai 60 giorni.
  • Modulo residenziale americano.Modulo residenziale creato dagli USA.
  • Modulo di alimentazione... Vari moduli di fornitura realizzati dagli Stati Uniti e da partner internazionali.
  • Modulo d'ingresso.Se la Russia partecipa, è previstoLa versione russa del modulo per la passeggiata spaziale sarà creata sulla base dei moduli Pirs e Uzlovoy sviluppati per la ISS. Il modulo verrà creato secondo gli standard americani: tensione nella rete elettrica, interfacce di sistema. Il modulo sarà controllato anche attraverso sistemi americani. Sono allo studio diverse opzioni per il lancio del modulo: su SLS o su Angara-5M; in caso di lancio su Angara-5M, la massa del modulo è di 4,6 tonnellate.

È previsto che i moduli della stazione sarannoessere trasportato in un'orbita circumlunare utilizzando veicoli di lancio commerciali americani, anche con la navicella spaziale Orion LV Space Launch System. Roskosmos non ha escluso l'uso di missili russi Proton-M e Angara-A5M, nonché un veicolo di lancio super pesante, per il lancio di moduli russi.

Nuove funzionalità Lunar Gateway

Una stazione in orbita lunare consentirà di risolverlonuovi compiti. Prima di tutto, la ISS, sebbene si trovi nello spazio ed sia esposta alle radiazioni cosmiche, si trova in condizioni più luminose: è coperta dalle fasce di radiazioni della Terra.

Il primo volo con equipaggio per la stazione con atterraggioSi prevede che la luna durerà circa un mese, che sarà un nuovo record per il tempo più lungo in cui una persona è rimasta al di fuori delle fasce di radiazione. È ancora impossibile prevedere con precisione l'ora e la direzione dell'espulsione sul Sole, quindi i lunghi orologi alla stazione lunare potrebbero incontrarli.

In questo caso, molto probabilmente gli astronauti dovrebberoutilizzerà il compartimento più protetto - la nave di Orione - come rifugio. I calcoli effettuati per il programma Apollo dicono che in un modulo di comando con pareti spesse, anche in caso di tempesta solare molto forte, gli astronauti potranno rimanere operativi e portare a termine la missione in sicurezza. Ma l'esperienza reale può fornire dati importanti per affinare i calcoli.

Lunar Gateway in sostituzione della ISS

Un progetto del genere potrebbe rappresentare una risposta significativala domanda su cosa accadrà al volo spaziale con equipaggio dopo la ISS, come e per cosa verrà utilizzata la vasta esperienza di lavoro congiunto accumulata negli anni della sua creazione e funzionamento. La stazione internazionale è operativa da quasi 20 anni, la fine dei suoi lavori è prevista per il 2024 - forse la scadenza sarà prorogata fino al 2028, ma prima o poi dovrà comunque essere rimossa dall'orbita.

E poi la cooperazione internazionale può trovarecontinuazione naturale già all'orbita lunare. Il lavoro nella nuova stazione consentirà di preservare questa esperienza e reclutarne una nuova necessaria per la prossima fase della spedizione con equipaggio su Marte.

Quando è previsto il lancio?

Il modulo di comunicazione (HLCS) dovrebbe essere lanciato nel 2023 insieme al modulo americano HALO (secondo altre fonti, nel 2024).
E nel 2026 verrà lanciato il modulo di rifornimento (ERM).

A che punto è il lavoro sulla stazione adesso?

  • Costruzione del modulo ESPRIT

Il 7 gennaio 2021 l'ESA ha firmato un contratto conThales Alenia Space (produttore franco-italiano) ha ricevuto 296 milioni di euro per costruire il modulo europeo ESPRIT per la stazione spaziale Lunar Gateway della NASA.

ESPRIT (European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications) funge da modulo di comunicazione vocale e video tra il Gateway e la superficie lunare.

Fornisce inoltre il rifornimento di carburante alla stazione Gateway. Attraverso di esso, puoi anche fare rifornimento di navi esterne, ad esempio, andando sulla superficie della luna. ESPRIT si compone di questi due moduli.

  • Costruzione del modulo HALO

La NASA firma un contratto con NorthropGrumman per 935 milioni di dollari per la costruzione del modulo Habitation And Logistics Outpost (HALO) per il Lunar Gateway. Il contratto prevede anche l'integrazione del modulo con la centrale prodotta da Maxar Technologies.

HALO sarà sia un habitat per l'equipaggio checentro di ricerca. Gli alloggi pressurizzati saranno attraccati con veicoli spaziali, tra cui la navicella spaziale Orion della NASA, i lander lunari e le navi di rifornimento.

Subito dopo il lancio dello studio, l'HALO inizierà a realizzare il Complesso sperimentale per misure eliofisiche dell'ambiente e delle radiazioni, realizzato presso lo Space Flight Center. Goddardo.

Una revisione critica del progetto avrà luogo nel 2022.HALO dovrebbe essere lanciato nel novembre 2024 su un razzo SpaceX Falcon Heavy. Northrop Grumman supervisionerà l'integrazione della centrale elettrica e di HALO e la preparazione del lancio da SpaceX, oltre a fornire l'attivazione e la convalida di HALO durante il volo verso l'orbita lunare.

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