Nova estação orbital Lunar Gateway: por que a ISS precisa ser substituída e o que é

Como eles planejam fazer o Lunar Gateway

A estação lunar dos EUA foi revelada publicamente pela NASA em março de 2017 sob

nomePortal do espaço profundocomo parte de um programa para desenvolver uma missão tripulada a Marte.

O primeiro passo foi criar uma estação emna órbita circunlunar, a segunda etapa é a montagem na estação de uma nave de transporte para um voo a Marte e um voo anual tripulado na órbita da Lua para testar a possibilidade de voos de longo prazo.

De acordo com um memorando datado de 2 de maio de 2018, NASAconsidera a estação na órbita da lua, bem como os projetos lunares comerciais apoiados pelo governo dos Estados Unidos para a criação de pequenos dispositivos lunares, como preparação para o lançamento de grandes missões não tripuladas e a base para a implementação do pouso de pessoas na superfície do satélite.

A ideia atual para este projeto éconstrução de uma estação multimódulo que orbitará a Lua. A previsão é que quatro pessoas possam trabalhar na estação durante a expedição por um período de 30 a 60–90 dias. Está previsto que os voos tripulados para a estação utilizando veículos lançadores do Sistema de Lançamento Espacial sejam realizados inicialmente uma vez por ano.

A estação estará localizada em órbita próximaRetilínea Halo Orbit abreviada como NRHO: a distância mínima da superfície da Lua é de cerca de 3 mil km, a máxima é de cerca de 70 mil km. A estação fará uma revolução ao redor da Lua por aproximadamente 7 dias.

Além dessa órbita que pode ser usadacomo um ponto de transição de onde se pode voar para a lua e para o espaço profundo, a opção de colocar a estação em uma órbita circunlunar baixa com uma altitude entre 100 e 200 km, a partir da qual é mais fácil pousar na lua, foi considerado.

Módulos de estação

  • Módulo de motor elétrico... Primeiro módulo da NASA.Em maio de 2019, a Maxar Technologies (antiga SSL) venceu a competição para o desenvolvimento e fornecimento do módulo, com o qual foi assinado um contrato de US $ 375 milhões. Blue Origin e Draper também participarão da criação do módulo. Afirma-se que o projeto do módulo é baseado em uma plataforma de 1300 classes, os painéis solares são baseados em ROSA, a potência de um motor eletrodinâmico alimentado por painéis solares é de cerca de 50 kW; sistemas de comunicação também estarão localizados nele; peso do módulo no momento do lançamento 5.000 kg; o lançamento do módulo está previsto para o final de 2022. Após um período de operação bem-sucedida do módulo por seu fornecedor em órbita lunar, a NASA pode adquiri-lo para uso como o primeiro elemento da estação. Uma solicitação emitida em julho de 2017 indicou que o módulo, como parte do conceito de estação, terá motores iônicos e químicos utilizando hidrazina, um tanque contendo 2.000 kg de xenônio para motores iônicos, e terá vida útil mínima de 15 anos, como bem, a massa não deve exceder 7,5 toneladas para ser lançada no SLS LV.
  • Módulo de vida pequeno.O segundo módulo da NASA como parte da estação dentroPrograma Artemis, necessário para pouso tripulado em 2024. Em julho de 2019, a Northrop Grumman Innovation Systems foi selecionada como fabricante do módulo, sem nenhum contrato concedido até então. O módulo é baseado na nave Cygnus, criada em conjunto com a Thales Alenia Space, que anteriormente participou da criação do Módulo de Abastecimento Multiuso e do cargueiro ATV. Duas portas de acoplamento axiais e até duas radiais. Graças ao módulo, uma tripulação de 4 pessoas poderá permanecer na estação por até 30 dias. Lançamento não antes do quarto trimestre do ano fiscal de 2023. Anteriormente - EUA Elemento de utilização.
  • Módulo residencial internacional.Um módulo residencial criado por parceiros internacionais dos EUA em conjunto com agências europeias e japonesas. Graças ao módulo residencial, a tripulação poderá permanecer na estação por um período de 30 a 60 dias.
  • Módulo residencial americano.Módulo residencial criado pelos EUA.
  • Módulo de abastecimento... Vários módulos de suprimentos criados pelos Estados Unidos e parceiros internacionais.
  • Módulo de gateway.Se a Rússia participar, está previsto queA versão russa do módulo de caminhada espacial será criada com base nos módulos Pirs e Uzlovoy desenvolvidos para a ISS. O módulo será criado de acordo com os padrões americanos - para tensão na rede elétrica, interfaces de sistema. O módulo também será controlado por sistemas americanos. Estão sendo consideradas diferentes opções de lançamento do módulo: no SLS ou no Angara-5M; no caso de lançamento no Angara-5M, a massa do módulo é de 4,6 toneladas.

Está previsto que os módulos da estação serãoser entregue a uma órbita circunlunar usando veículos de lançamento comerciais americanos, também com a nave espacial Orion LV Space Launch System. Roskosmos não descartou o uso dos mísseis russos Proton-M e Angara-A5M, bem como de um veículo de lançamento superpesado, para o lançamento de módulos russos.

Novos recursos Lunar Gateway

Uma estação em órbita lunar permitirá resolvernovas tarefas. Em primeiro lugar, a ISS, embora esteja no espaço e exposta à radiação cósmica, está em condições mais leves – é coberta pelas cinturas de radiação da Terra.

O primeiro vôo tripulado para a estação com pouso emA lua deverá durar cerca de um mês, o que será um novo recorde para o tempo mais longo que uma pessoa esteve fora dos cinturões de radiação. Ainda é impossível prever com precisão o tempo e a direção da ejeção no Sol, portanto, relógios longos na estação lunar podem muito bem encontrá-los.

Neste caso, os astronautas provavelmente deveriamusará o compartimento mais protegido - a nave Orion - como abrigo. Cálculos feitos para o programa Apollo dizem que em um módulo de comando com paredes grossas, mesmo no caso de uma tempestade solar muito forte, os astronautas poderão permanecer operacionais e completar a missão com segurança. Mas a experiência real pode fornecer dados importantes para refinar os cálculos.

Lunar Gateway como um substituto para a ISS

Um projecto deste tipo poderia constituir uma resposta significativa àa questão do que acontecerá com os voos espaciais tripulados após a ISS, como e para que será utilizada a vasta experiência de trabalho conjunto acumulada ao longo dos anos de sua criação e operação. A estação internacional está em operação há quase 20 anos, o término de suas obras está previsto para 2024 - talvez o prazo seja estendido até 2028, mas mais cedo ou mais tarde ainda terá que ser retirada de órbita.

E então a cooperação internacional pode encontrarcontinuação natural já na órbita lunar. O trabalho na nova estação permitirá preservar esta experiência e ganhar uma nova necessária para a próxima etapa da expedição tripulada a Marte.

Quando está agendado o lançamento

O módulo de comunicação (HLCS) deve ser lançado em 2023 junto com o módulo americano HALO (segundo outras fontes, em 2024).
E em 2026, será lançado o módulo de reabastecimento (ERM).

Em que estágio está o trabalho na estação agora

  • Construção do módulo ESPRIT

Em 7 de janeiro de 2021, a ESA assinou um contrato comThales Alenia Space (fabricante franco-italiano) por 296 milhões de euros para construir o módulo europeu ESPRIT para a estação espacial Lunar Gateway da NASA.

ESPRIT (Sistema Europeu de Abastecimento, Infraestrutura e Telecomunicações) serve como um módulo de comunicação de voz e vídeo entre o Portal e a superfície lunar.

Também fornece reabastecimento da estação Gateway com combustível. Por meio dele, você pode reabastecer navios externos, por exemplo, indo para a superfície da lua. ESPRIT consiste nestes dois módulos.

  • Construção do módulo HALO

NASA assina contrato com NorthropGrumman por $ 935 milhões para a construção do módulo Habitation And Logistics Outpost (HALO) para o Portal Lunar. O contrato também prevê a integração do módulo com a usina fabricada pela Maxar Technologies.

HALO será um habitat para a tripulação eCentro de Pesquisa. Os alojamentos pressurizados serão acoplados a espaçonaves, incluindo a espaçonave Orion da NASA, módulos lunares e naves de reabastecimento.

Imediatamente após o lançamento do estudo, o HALO dará início à execução do Complexo Experimental para medições heliofísicas do meio ambiente e da radiação, criado no Space Flight Center. Goddard.

Uma revisão crítica do projeto ocorrerá em 2022.O lançamento do HALO está previsto para novembro de 2024 em um foguete SpaceX Falcon Heavy. A Northrop Grumman supervisionará a integração do powerplant e do HALO e os preparativos para o lançamento da SpaceX, bem como fornecerá a ativação e validação do HALO durante o vôo para a órbita lunar.

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