Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Силовой и двигательный элемент
ВОРОТА (Лунная космическая станция) .png
Иллюстрация силового и двигательного элемента шлюза (PPE) и жилого и логистического поста (HALO) на орбите вокруг Луны в 2024 году.
ИменаМиссия по перенаправлению астероидов (ARM)
Тип миссииКомандно-коммуникационный центр Шлюза
ОператорНАСА
Продолжительность миссии15 лет (планируется)
Свойства космического корабля
АвтобусSSL 1300
ПроизводительМаксар Технологии
Стартовая масса9000 кг (20000 фунтов)
Мощность50 кВт
Начало миссии
Дата запускаМай 2024 г. (планируется)
РакетаFalcon Heavy [ необходима ссылка ]
Запустить сайтМыс Канаверал ,
ПодрядчикSpaceX
 
Изображение шлюза, идентифицирующее элемент питания и движения, вместе с другими запланированными модулями.

Элемент питания и Propulsion (PPE) , ранее известный как двигательная система Астероид Перенаправление автомобиля является плановым солнечным электрическими ионным модулем двигательного разрабатываются Maxar технологиями для НАСА и шлюз . Первоначально разработка PPE началась в Лаборатории реактивного движения как часть теперь отмененной миссии по перенаправлению астероидов , но теперь ее возглавляет и управляет Исследовательский центр НАСА имени Джона Х. Гленна в Кливленде, штат Огайо. Когда ARM была отменена, солнечная электрическая силовая установка была перепрофилирована в качестве СИЗ для Gateway. [1] [2]СИЗ обеспечит доступ ко всей лунной поверхности и широкому диапазону лунных орбит, а также в качестве космического буксира для посещающих кораблей. [3] [4] СИЗ предназначены для переноса многоразового шлюза на орбиту Марса. [4] Он также будет служить центром связи шлюза. [5] СИЗО предназначено иметь массу 8-9 тонн и способность генерировать 50 кВт [6] из солнечной электроэнергии для своих ионных двигателей, которые могут быть дополнены путем химического приведением в движении. [7] В настоящее время планируется запустить Falcon Heavy в мае 2024 года вместе с модулем HALO. [8]

СИЗ будут совместимы с международным стандартом стыковочных систем . [9] Это означает, что любой космический корабль IDSS теоретически может пристыковаться к PPE, например, Orion , Международная космическая станция , Dragon 2 и Dream Chaser . Другие модули Lunar Gateway, скорее всего, также будут совместимы с IDSS.

Развитие [ править ]

Автобус для астероидных транспортных средств [ править ]

Астероид Перенаправление Автомобиль был роботизированная, высокая производительность солнечных электрических космических аппаратов для Перенаправление миссии Астероид (ARM). Миссия заключалась в том, чтобы отправить космический корабль к околоземному астероиду и захватить с поверхности многотонный валун с помощью устройства для захвата. Затем он переместит астероид на орбиту вокруг Луны, где миссии по его изучению с экипажем будет легче выполнять. [2] [10] Миссия была отменена в начале 2017 года, и двигательный сегмент космического корабля стал силовым и двигательным элементом (PPE) для Deep Space Gateway, теперь известного как Gateway. [1]

Миссии многоразового космического буксира [ править ]

Во время миссии по перенаправлению астероидов миссии космических буксиров были предназначены для разделения логистики Марса, которая может проводить в космосе больше времени, чем экипаж, в отдельную миссию, что могло бы снизить затраты на 60% (при использовании усовершенствованной солнечной электрической тяги. (ионные двигатели) [11] ). Они также снизят общий риск миссии, позволив проверить критически важные системы на Марсе до того, как экипаж отправится с Земли. Таким образом, если что-то пойдет не так с логистикой, экипажу ничего не грозит, а оборудование можно будет просто отремонтировать или перезапустить. [12] [13] [14] [15] [16] [17]

Мало того, что технологии и конструкции солнечной электрической тяги (SEP) будут применяться в будущих миссиях, но и космический корабль ARM будет оставлен на стабильной орбите для повторного использования. [12] [14] [13] В проекте была определена любая из нескольких возможностей дозаправки. Полезная нагрузка, связанная с астероидом, находилась на одном конце автобуса космического корабля либо для возможного удаления и замены в ходе обслуживания в будущем, либо в качестве съемного многоразового космического корабля, оставляя квалифицированный космический буксир в окололунном пространстве. Это упростило адаптацию к Gateway, поскольку силовая установка уже была разработана для многоразового использования в нескольких миссиях. [18] [19] [20] [21] [22]Однако, когда ARM был отменен, разработка автобуса и любые идеи многоразового буксира временно прекратились. [1]

Силовой и двигательный элемент [ править ]

В 2017 году, через год после начала существования программы Artemis , космический буксир / двигательный автобус ARM был очищен от пыли и перепрофилирован в качестве основной двигательной установки для космической станции Gateway и официально стал известен как элемент питания и движения или PPE. [1] PPE будет уменьшенной версией шины Asteroid Redirect. [1] [23] В конечном итоге Врата были отделены от Артемиды как отдельная программа, чтобы обеспечить скорейшую посадку на Луну к 2024 году без необходимости ждать завершения Врат. [24] [25]

Исследования коммерческих компаний [ править ]

1 ноября 2017 года НАСА заказало 5 исследований, продолжительностью четыре месяца, по доступным способам разработки элемента питания и движения (PPE), надеясь, что с учетом планов частных компаний. Общий бюджет этих исследований составил 2,4 миллиона долларов США. Компании, проводившие исследования PPE, были Boeing , Lockheed Martin , Orbital ATK , Sierra Nevada и Space Systems / Loral . [26] [6] Эти награды являются дополнением к текущему набору наград NextSTEP-2, выданных в 2016 году для изучения разработки и создания наземных прототипов модулей среды обитания, которые можно было бы использовать на шлюзе, а также в других коммерческих приложениях, [27]поэтому шлюз, вероятно, также будет включать компоненты, разработанные в рамках NextSTEP. [6] [28] Представители НАСА заявили, что наиболее вероятным ионным двигателем, который будет использоваться на СИЗ, является подруливающее устройство Холла мощностью 14 кВт, называемое усовершенствованной электрической двигательной установкой (AEPS), с I sp до 2600 с (25 км / с). ). Двигатель разрабатывается исследовательским центром Glenn Research Center , Лабораторией реактивного движения и Aerojet Rocketdyne . Четыре идентичных двигателя AEPS потребляли бы 50 кВт, вырабатываемых солнечными батареями. [29]

Присужден контракт [ править ]

В мае 2019 г. Maxar Technologies заключила контракт с NASA для изготовления этого модуля, который будет также поставлять станцию электроэнергией и базируется на Maxar в SSL 1300 серии миниспутника . [30] СИЗ будут использовать двигатели на эффекте Холла с усовершенствованной электрической двигательной установкой (AEPS) . [31] [32] Maxar заключила контракт с фиксированной ценой в 375 миллионов долларов США на строительство СИЗ. Подразделение SSL Maxar, ранее известное как Space Systems / Loral, возглавит проект. Максар заявил, что они получат помощь от Blue Origin и Draper Laboratory.над проектом, Blue Origin будет помогать в оценке человеческого фактора и безопасности, в то время как Draper будет работать над развитием траектории и навигации. [5] НАСА поставляет PPE систему связи S-диапазона для обеспечения радиосвязи с находящимися поблизости транспортными средствами и пассивный стыковочный адаптер для установки будущего модуля использования шлюза. [5] Maxar заявила, что у них есть опыт работы с компонентами большой мощности при производстве спутников. Они упомянули, что их спутники имеют мощность от 20 до 30 киловатт, в то время как PPE будет около 60 киловатт, но они говорят, что большая часть технологий, которые они уже разработали, по-прежнему будут применимы. [5]После годичного демонстрационного периода НАСА «реализует контракт на получение контроля над космическим кораблем». [25] Ожидаемый срок службы составляет около 15 лет. [24]

См. Также [ править ]

  • Заря (Функциональный грузовой блок; FGB / ФГБ), модуль питания, движения, управления и хранения Международной космической станции

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e «НАСА закрывает миссию по перенаправлению астероидов» . SpaceNews. 14 июня 2017 . Проверено 30 мая 2019 .
  2. ^ a b «Роботизированная миссия по перенаправлению астероидов» . jpl.nasa.gov . НАСА. Архивировано 30 мая 2019 года . Проверено 30 мая 2019 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  3. ^ «НАСА присуждает контракт Артемиды на мощность лунных шлюзов, движение» (пресс-релиз). НАСА. 23 мая 2019. Архивировано 20 сентября 2019 года . Проверено 11 декабря 2019 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  4. ^ a b «Ворота в глубокий космос и транспорт: концепции для Марса, открытие Луны» . Новости науки. Архивировано 30 мая 2019 года . Проверено 30 мая 2019 .
  5. ^ a b c d Кларк, Стивен. «НАСА выбирает Maxar для создания модуля Keystone для лунной станции Gateway» . Космический полет сейчас. Архивировано 5 июня 2019 года . Проверено 30 мая 2019 .
  6. ^ a b c Фуст, Джефф (3 ноября 2017 г.). «НАСА выдает контракты на исследование элемента Deep Space Gateway» . SpaceNews . Проверено 11 декабря 2019 .
  7. ^ Крис Гебхардт. «НАСА, наконец, ставит цели, миссии для SLS - взгляд на многошаговый план на Марс» . NASASpaceFlight.com. Архивировано 21 августа 2017 года . Проверено 9 апреля 2017 года .
  8. ^ «НАСА присуждает контракт на запуск начальных элементов для лунной заставы» (пресс-релиз). НАСА. 9 февраля 2021 . Проверено 9 февраля 2021 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  9. ↑ Робинсон, Джули А. (11 октября 2018 г.). «Обновленная информация о шлюзе с обсуждением науки и технологий (использование)» (PDF) .
  10. ^ Greicius, Тони (20 сентября 2016). «Лаборатория реактивного движения стремится к разработке роботизированного космического корабля для миссии по перенаправлению астероидов» . НАСА. Архивировано 17 июня 2019 года . Проверено 30 мая 2019 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  11. ^ Тейт, Карл (10 апреля 2013 г.). «Как поймать астероид: объяснение миссии НАСА (инфографика)» . Space.com . Проверено 26 марта 2015 года .
  12. ^ a b Кэссиди, Дж .; Малига, К .; Overton, S .; Martin, T .; Sanders, S .; Joyner, C .; Kokam, T .; Тантардини, М. (2015). «Следующие шаги эволюционного пути к Марсу». Труды МАК .
  13. ↑ a b Craig, D. (10 июня 2015 г.). Эволюционная кампания на Марс .
  14. ^ a b Troutman, P. (30 июля 2014 г.). Эволюционная кампания на Марс: спутники Марса как пункт назначения .
  15. Перейти ↑ Howell, E. (8 мая 2015 г.). "План Марса человека: Фобос к 2033 году, поверхность Марса к 2039 году?" . Space.com . Проверено 9 октября +2016 .
  16. ^ McElratht, T .; Эллиотт, Дж. (Январь 2014 г.). «Снова туда и обратно: использование планетарных буксиров SEP для многократной помощи межпланетным грузам». Успехи астронавтики (152): 2279–2298.
  17. ^ Цена, Хамфри У .; Вулли, Райан; Странно, Натан Дж .; Бейкер, Джон Д. (2014). «Полеты человека на орбиту Марса, Фобос и поверхность Марса с использованием солнечной электрической тяги класса 100 кВт». Конференция и выставка AIAA SPACE 2014 . DOI : 10.2514 / 6.2014-4436 . ISBN 978-1-62410-257-8.
  18. ^ Manzanek, D. (20 мая 2016). Миссия по перенаправлению астероидов . Научный коллоквиум USNO .
  19. ^ Гейтс, М .; Мансанек, Д. (28 июня 2016 г.). Миссия по перенаправлению астероидов (ARM) . 15-е совещание Группы по оценке малых тел НАСА .
  20. ^ Manzanek, D .; Ривз, Д .; Hopkins, J .; Wade, D .; Tantardini M .; Шен, Х. (13 апреля 2015 г.). "Усовершенствованная техника гравитационного трактора для планетарной защиты". IAA-PDC .
  21. ^ НАСА RFI: Концепции автобуса космического корабля для поддержки ARM и обслуживания роботов в космосе - Раздел «Концепция ARRM с архитектурой отделяемого космического корабля» .
  22. ^ «Будет ли апрель 2020 года последним месяцем на этой Земле? НАСА сказало всю правду» . Новости Big 11 . Проверено 20 марта 2020 года .
  23. ^ Фауст, Джефф (30 марта 2018). «НАСА рассматривает возможность приобретения более чем одного шлюзового силового модуля» . SpaceNews . Проверено 11 декабря 2019 .
  24. ^ a b Обновление шлюза Архивировано 3 августа 2020 г. в Wayback Machine , Консультативный совет НАСА, Комитет по исследованиям и операциям, Джейсон Крусан, 7 декабря 2018 г. В эту статью включен текст из этого источника, который находится в открытом доступе .
  25. ^ a b НАСА обновляет планы Lunar Gateway. Архивировано 6 августа 2019 г. на Wayback Machine , Филип Слосс, NASASpaceFlight.com , 11 сентября 2018 г.
  26. ↑ Джими Рассел. «НАСА выбирает исследования для мощности шлюза и силового элемента» . nasa.gov . НАСА. Архивировано 12 января 2018 года . Проверено 2 ноября 2017 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  27. ^ Робин Гейтенс, Джейсон Крусан. «Прилунная среда обитания, экологический контроль и система жизнеобеспечения» (PDF) . nasa.gov . НАСА. Архивировано 31 марта 2017 года (PDF) из оригинала . Проверено 31 марта 2017 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  28. ^ Эрин Махони. «Партнеры NextSTEP разрабатывают наземные прототипы, чтобы расширить наши знания о местообитаниях в глубоком космосе» . nasa.gov . НАСА. Архивировано 10 апреля 2017 года . Проверено 6 ноября 2017 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  29. ↑ Обзор разработки и применения усовершенствованной электрической двигательной установки (AEPS). Архивировано 2 августа 2020 года на Wayback Machine Дэниел А. Херман, Тодд А. Тофил, Уолтер Сантьяго, Хани Камхави, Джеймс Э. Полк, Джон С. Снайдер. , Ричард Р. Хофер, Фрэнк К. Пича, Джерри Джексон и Мэй Аллен. НАСА, НАСА / ТМ - 2018-219761; 35-я Международная конференция по электродвигателям, Атланта, Джорджия, 8–12 октября 2017 г., по состоянию на 27 июля 2018 г. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в открытом доступе .
  30. ^ «НАСА присуждает контракт Артемиды на мощность лунных шлюзов, движение» (пресс-релиз). НАСА. 23 мая 2019. Архивировано 20 сентября 2019 года . Проверено 11 декабря 2019 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  31. ^ Фауст, Джефф (23 мая 2019). «НАСА выбирает Maxar для создания первого элемента шлюза» . SpaceNews . Дата обращения 23 мая 2019 .
  32. ^ Состояние усовершенствованных систем электрического движения для исследовательских миссий. Архивировано 13 июня 2019 года в Wayback Machine Р. Джозеф Кэссиди, Сэм Уайли, Джерри Джексон; Aerojet Rocketdyne, октябрь 2018 г.