Ожидается, что этот проект сыграет важную роль в программе «Артемида» после 2024 года. Бюджет НАСА на 2025 финансовый год включал в себя 817,7 миллиона долларов на этот проект. [11] Хотя проект возглавляет НАСА, шлюз предназначен для разработки, обслуживания и использования в сотрудничестве с CSA , ESA , JAXA и коммерческими партнерами. Он будет служить отправной точкой для исследования южного полюса Луны как с помощью роботов, так и с экипажем , а также является предлагаемой отправной точкой для концепции НАСА по транспортировке в глубокий космос на Марс. [12] [7] [13]
Ранее известная как « Ворота глубокого космоса» ( DSG ), станция была переименована в «Лунную орбитальную платформу-шлюз» ( LOP-G ) в предложении НАСА от 2018 года по федеральному бюджету США на 2019 год. [14] [15] Когда бюджет НАСА был подписан 15 февраля 2019 года, [16] Конгресс выделил 450 миллионов долларов США на предварительные исследования. [16] [17]
Более раннее предложение НАСА о создании окололунной станции было обнародовано в 2012 году и получило название « Среда обитания в глубоком космосе» . Это предложение привело к финансированию в 2015 году программы NextSTEP по изучению потребностей обитателей дальнего космоса. [18] В феврале 2018 года было объявлено, что исследования NextSTEP и другие исследования партнеров ISS помогут определить возможности, необходимые для жилых модулей Gateway. [19] Солнечная электростанция и двигательный элемент (СИЗ) Врат изначально были частью ныне отмененной миссии по перенаправлению астероидов . [20] [21]
7 ноября 2017 года НАСА обратилось к мировому научному сообществу с просьбой представить концепции научных исследований, которые могли бы использовать преимущества расположения Ворот глубокого космоса в окололунном пространстве. [6] Научный семинар по концепции Deep Space Gateway проходил в Денвере, штат Колорадо, с 27 февраля по 1 марта 2018 года. Эта трехдневная конференция представляла собой семинар, на котором было представлено 196 презентаций о возможных научных исследованиях, которые можно было бы провести с помощью использования Gateway. [22]
В 2018 году НАСА инициировало конкурс академических связей по концепциям революционных аэрокосмических систем (RASC-AL) для университетов по разработке концепций и возможностей шлюза. Участникам было предложено использовать оригинальные разработки и анализ в одной из четырех областей; «Использование и эксплуатация беспилотного шлюза», «Доступ человека к поверхности Луны на основе шлюза», «Логистика шлюза как научная платформа» и «Проектирование ци-лунного буксира на базе шлюза». Командам студентов и аспирантов было предложено до 17 января 2019 года представить ответ, посвященный одной из этих четырех тем. НАСА выбрало 20 команд для продолжения разработки предлагаемых концепций. Четырнадцать команд лично представили свои проекты в июне 2019 года на форуме RASC-AL в Какао-Бич, штат Флорида, получив стипендию в размере 6000 долларов США для участия в форуме. [5] Победившей концепцией стала концепция «Исследование Луны и доступ к полярным регионам», разработанная Университетом Пуэрто-Рико в Маягуэсе . [23]
неофициальное совместное заявление о сотрудничестве по программе НАСА и Роскосмоса . 27 сентября 2017 года было опубликовано [9] Однако в октябре 2020 года генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин заявил, что программа слишком «американоцентрична» для участия Роскосмоса в ней. [25] а в январе 2021 года Роскосмос заявил, что не будет участвовать в программе. [26]
1 ноября 2017 года НАСА заказало пять четырехмесячных исследований доступных способов разработки силового и двигательного элемента (СИЗ), используя планы частных компаний. Общий бюджет этих исследований составил 2,4 миллиона долларов США. Исследования по СИЗ проводились компаниями Boeing , Lockheed Martin , Orbital ATK , Sierra Nevada и Space Systems /Loral. [28] [21] Эти награды дополняют текущий набор наград NextSTEP-2 , присужденных в 2016 году за изучение разработки и создание наземных прототипов модулей среды обитания, которые можно было бы использовать на Воротах, а также в других коммерческих приложениях. [13] поэтому шлюз, вероятно, также будет включать в себя компоненты, разработанные в рамках NextSTEP. [21] [29] В СИЗ будут использоваться четыре двигателя BHT-6000 Busek на эффекте Холла мощностью 6 кВт. [30] [31] [32] и три двигателя на эффекте Холла NASA / Aerojet Rocketdyne Advanced Electric Propulsion System (AEPS) мощностью 12 кВт с общей мощностью двигателя чуть менее 50 кВт. [33] В 2019 году контракт на производство СИЗ получила компания Maxar Technologies . [34] После годичного демонстрационного периода НАСА намеревалось «использовать опцион по контракту на получение контроля над космическим кораблем». [35] Ожидаемый срок службы составляет около 15 лет. [36] В конце 2023 года сообщалось, что проходят летные квалификационные испытания двигателей силовой установки. [37]
Путешествие в окололунное пространство (лунную орбиту) и обратно предназначено для развития знаний и опыта, необходимых для выхода за пределы Луны и в глубокий космос. Предлагаемый NRHO позволит лунным экспедициям из Ворот выйти на низкую полярную орбиту со скоростью Δ v 730 м/с и временем прохождения полдня. Для поддержания орбитальной станции потребуется менее 10 м/с Δ v в год, а наклонение орбиты можно будет изменить с относительно небольшими затратами Δ v , что позволит получить доступ к большей части лунной поверхности. Космический корабль, запущенный с Земли, совершит облет Луны с электроприводом (Δ v ≈ 180 м/с) с последующим запуском NRHO на скорости Δ v ≈ 240 м/с для стыковки с Воротами, когда он приближается к точке апоапсиса своей орбиты. Общее время в пути составит 5 дней; Возвращение на Землю будет аналогичным с точки зрения продолжительности полета и требований к Δ v, если космический корабль проведет у Ворот 11 дней. Продолжительность полета с экипажем 21 день и Δ v ≈ 840 м/ с ограничена возможностями систем жизнеобеспечения и двигательной установки «Орион». [41]
Gateway станет первой модульной космической станцией, которая в первые годы своего существования будет одновременно пилотируемой и автономно работать большую часть времени, а также первой станцией в дальнем космосе, вдали от низкой околоземной орбиты . Это станет возможным благодаря более сложному программному обеспечению исполнительного управления, чем на любой предыдущей космической станции, которое будет контролировать и контролировать все системы. Архитектура высокого уровня предоставлена лабораторией робототехники и интеллекта для пилотируемых космических полетов НАСА и реализована на объектах НАСА. Предполагается, что Шлюз также может поддерживать разработку и тестирование использования ресурсов на месте (ISRU) из лунных и астероидных источников. [42] и со временем предоставит возможность постепенного наращивания потенциала для более сложных миссий. [43]
Почти прямолинейная гало-орбита (NRHO) в окололунном пространстве, как показано AI Solutions, Inc. с использованием FreeFlyer. программного обеспечения
Орбита Lunar Gateway - график траектории за семь дней с видом на Луну и Землю.
Продолжительность: 52 секунды. 0:52
Анимация орбиты Lunar Gateway — вид исправлен на Луне и Земле.
Продолжительность: 53 секунды. 0:53
Анимация орбиты Lunar Gateway — вид сверху на северный полюс Луны, когда Земля зафиксирована под нижней частью кадра.
Предлагаемые Lunar Gateway в 2030-х годах, капсула экипажа («Орион»), включая концептуальный многоразовый посадочный модуль. Четыре астронавта внутри модуля макета шлюза на технологическом комплексе космической станции в Космическом центре Кеннеди , Флорида. Групповая фотография сотрудников НАСА и Lockheed Martin с тренировочным макетом одного из модулей Gateway внутри SSPF.
Для поддержки первой пилотируемой миссии на станцию ( «Артемида-4 »), запланированной на 2028 год, Gateway будет представлять собой минимальную космическую станцию, состоящую всего из двух модулей: силового и двигательного элемента (PPE) и жилого и логистического аванпоста (HALO). И СИЗ, и HALO будут собраны на Земле и запущены вместе на ракете Falcon Heavy в 2027 году. [1] [44] Ожидается, что они достигнут лунной орбиты через девять-десять месяцев. [45] Модуль I-Hab, разработанный ЕКА и JAXA, должен быть запущен на SLS Block 1B в качестве сопутствующей полезной нагрузки в миссии Орион с экипажем Artemis 4. [46] Все модули будут соединяться с использованием международного стандарта док-системы . [47]
Застава проживания и логистики (HALO), [57] [58] также называемый модулем минимального проживания (MHM) и ранее известным как модуль использования, [59] будет построен компанией Northrop Grumman Innovation Systems (NGIS). [60] [61] Один Falcon Heavy запустит HALO в 2027 году вместе с модулем СИЗ. [44] [56] [1] HALO основан непосредственно на модуле пополнения запасов Cygnus Cargo. [60] [62] снаружи которого будут добавлены радиальные стыковочные порты, корпусные излучатели (BMR), аккумуляторы и антенны связи. HALO будет уменьшенным жилым модулем. [63] тем не менее, он будет иметь функциональный герметичный объем, обеспечивающий достаточные возможности управления, контроля и обработки данных, накопление и распределение энергии, термоконтроль, возможности связи и отслеживания, два осевых и до двух радиальных стыковочных портов, объем для хранения, контроль окружающей среды и жизнеобеспечение. системы для дополнения космического корабля «Орион» и поддержки экипажа из четырех человек в течение как минимум 30 дней. [61] Ожидается, что общая масса HALO составит 8–9 тонн в зависимости от окончательной конфигурации внутренней компоновки и грузоподъемности ракеты-носителя. [64] 5 июня 2020 года компания Northrop Grumman Innovation Systems получила от НАСА контракт на сумму 187 миллионов долларов США на завершение предварительного проектирования HALO. [65] 9 июля 2021 года НАСА подписало отдельный контракт с Northrop на изготовление HALO и на интеграцию со средствами индивидуальной защиты, создаваемыми Maxar, на сумму 935 миллионов долларов США. [44] В июле 2022 года Northrop Grumman заключила с Solstar контракт на поставку Wi-Fi-доступа для персонала и оборудования в модуле HALO. [66] [67] 2 апреля 2024 года было объявлено, что сварка модуля завершена и что следующим шагом будет прохождение модуля серии стресс-тестов, после успешного завершения которых он будет доставлен на предприятие Northrop Grumman в Аризоне для окончательной дооснащения. [68]
Производственная группа Thales Alenia Space Gateway перед своими заводами в Каннах , Франция Сервисный модуль Европейской системы обеспечения дозаправки, инфраструктуры и телекоммуникаций (ESPRIT) обеспечит дополнительную емкость ксенона и гидразина , дополнительное коммуникационное оборудование и шлюз для научных пакетов. [2] Он будет иметь массу около 4000 кг (8800 фунтов) и длину 3,91 м (12,8 футов). [69] ЕКА наградило два параллельных проектных исследования, одно из которых в основном проводилось Airbus в партнерстве с Comex и OHB. [70] и один под руководством Thales Alenia Space . [71] Строительство модуля было одобрено в ноябре 2019 года. [72] [73] (ЕКА) выбрало ее 14 октября 2020 года компания Thales Alenia Space объявила, что Европейское космическое агентство для создания модуля ESPRIT. [74] [75] В начале 2021 года Thales Alenia Space объявила о подписании контракта. [76] Модуль ESPRIT будет состоять из двух частей. Первая часть под названием Lunar Link [77] (ранее известная как Лунная система связи Halo - HLCS), будет обеспечивать связь для мини-станции Gateway. Он будет запущен в 2027 году предварительно прикрепленным к модулю HALO, для которого Thales отдельно получила контракт от НАСА на строительство его корпуса и защиты от микрометеороидов. Вторая часть под названием Lunar View. [78] (ранее известный как Модуль дозаправки ESPRIT - ERM), будет содержать герметичные топливные баки, стыковочные порты и жилой коридор с небольшими окнами. [74] [75] и запуск в 2029 году. [79]
Лунный I-HAB [80] (Lunar International Habitation Module) станет дополнительным жилым модулем, построенным ЕКА в сотрудничестве с Японией . [72] 14 октября 2020 года компания Thales Alenia Space объявила, что ЕКА выбрала ее для создания модуля I-HAB. Модуль будет включать вклад других партнеров станции, в том числе систему жизнеобеспечения от JAXA , авионику и программное обеспечение от НАСА и робототехнику от Канадского космического агентства (CSA). [74] [75] Модуль планируется запустить в 2028 году в рамках миссии «Артемида-4» в качестве полезной нагрузки на SLS Block 1B вместе с пилотируемым космическим кораблем «Орион». [79] I-HAB будет иметь максимальную стартовую массу 10 000 кг (22 000 фунтов) и обитаемый объем 10 м. 3 (350 куб. футов) (общий напорный объем 35 м3) 3 (1200 куб. футов). [81] В 2019 году НАСА предложило добавить второй большой жилой модуль в США (который будет разработан промышленностью США), чтобы увеличить совокупный обитаемый объем станции до 125 м. 3 (4400 куб. футов). [2]
Canadarm3 Canadarm , пара роботизированных дистанционных манипуляторов, один большой и один маленький, во многом похожих на космический челнок и Международную космическую станцию Canadarm2 , а также связанный с ним ловкий манипулятор. Рука должна работать автономно; однако он также способен принимать управление с наземных станций или от астронавтов на борту Ворот. [82] Canadarm3 должен стать вкладом Канадского космического агентства (CSA) в это международное начинание. CSA заключила контракт с MDA ( ранее MacDonald, Dettwiler and Associates ) на строительство подразделения. MDA ранее построила Canadarm2, а ее бывшая дочерняя компания Spar Aerospace построила Canadarm . [83] [84] [85]
(Устаревшая) концепция художника Лунных врат, вращающихся вокруг Луны . Орион MPCV пристыкован слева.
Концепция шлюза все еще находится в стадии разработки и предполагает включать следующие модули: [87]
будут Логистические модули Gateway использоваться для дозаправки, пополнения запасов и обеспечения логистики на борту мини-космической станции. Первый логистический модуль, отправленный на Ворота, также прибудет с роботизированной рукой, которая будет построена Канадским космическим агентством (CSA). [88] [89]
Ожидается, что пилотируемые полеты к Воротам будут использовать Orion и SLS, в то время как другие миссии, как ожидается, будут выполняться поставщиками коммерческих запусков. В марте 2020 года НАСА объявило SpaceX со своим будущим космическим кораблем Dragon XL первым коммерческим партнером, осуществляющим доставку грузов на Ворота (см. Логистические услуги Gateway ). [90]
Представители НАСА продвигают Gateway как «командный модуль многоразового использования», который может управлять деятельностью на поверхности Луны. [100] Однако Gateway вызвал некоторые негативные реакции.
Майкл Д. Гриффин , бывший администратор НАСА, сказал, что Ворота могут быть полезны только после того, как на Луне появятся мощности по производству топлива, которое можно будет транспортировать к Воротам. Гриффин считает, что после того, как это будет достигнуто, Врата будут служить складом топлива. [100] В письменном заявлении Конгрессу Гриффин заявил, что нынешняя архитектура, требующая организации операций на Воротах, базирующихся на лунной полярной, почти прямолинейной гало-орбите (NRHO) с 6,5-дневным периодом, невыгодна в плане немедленного возвращения к Воротам с Луны. поверхность возможна только на 6,5-дневных центрах, и что ни одна ранняя пилотируемая лунная миссия не должна сознательно принимать на себя риск застревания экипажа, будь то на поверхности или на лунной орбите, на несколько дней. [101]
Клайв Нил, геолог из Университета Нотр-Дам и сторонник программы исследования Луны, назвал Gateway «пустой тратой денег» и заявил, что НАСА «не выполняет космическую политику, строя орбитальную космическую станцию вокруг Луны». [102]
Бывший заместитель администратора НАСА Дуг Кук написал в статье на The Hill , что «НАСА может значительно повысить скорость, простоту, стоимость и вероятность успеха миссии, отложив Gateway, используя SLS и сократив критические операции миссии». Он также написал: «НАСА должно запустить элементы спускаемого аппарата (подъём и спуск/перенос) на SLS Block 1B. Если требуется независимый переходной элемент, его можно запустить на коммерческой ракете-носителе». [103]
Джордж Эбби , бывший директор Космического центра имени Джонсона НАСА , сказал: «Врата, по сути, строят космическую станцию на орбите естественной космической станции, а именно Луны. [...] Если мы собираемся вернуться к Луна, нам следует отправиться прямо туда, а не строить космическую станцию на ее орбите». [104]
Бывший астронавт НАСА Терри В. Виртс , который был пилотом STS-130 на борту космического корабля " Индевор" и командиром МКС в 43-й экспедиции , написал в статье на Ars Technica , что Шлюз "сковывает человеческие исследования, а не делает их возможными". ". Он также сказал: «Если у нас нет цели [Врата], мы ставим пресловутую курицу выше яйца, разрабатывая « Близнецы », прежде чем мы узнаем, как « Аполлон будет выглядеть ». Независимо от будущего пункта назначения, поскольку человек, проживший на МКС 200 дней, я не могу представить новую технологию, которая была бы разработана или проверена путем строительства еще одной модульной космической станции. Без конкретной цели мы вряд ли когда-либо ее идентифицируем». Виртс также раскритиковал НАСА за отказ от запланированной цели по отделению экипажа от груза, которая была поставлена после космического корабля «Колумбия» катастрофы в 2003 году. [105]
Аполлона-11 Астронавт Базз Олдрин заявил, что он «совершенно против Врат» и что «использование Врат в качестве плацдарма для миссий роботов или людей на поверхность Луны абсурдно». Олдрин также усомнился в выгодности идеи отправить «экипаж в промежуточную точку космоса, подобрать там посадочный модуль и спуститься». Напротив, Олдрин выразил поддержку концепции Роберта Зубрина Moon Direct, которая предполагает перемещение лунных аппаратов с орбиты Земли на поверхность Луны и обратно. [106]
Архитектор Рене Ваклавичек, принимавший участие в проектировании модуля I-HAB, отметил сложность проектирования комфортного жилого помещения для астронавтов, посещающих Ворота. Его команда была вынуждена уменьшить размер модуля до такой степени, что его диаметр составляет всего 1,2 метра (4 фута) из-за ограниченного веса нынешних ракет-носителей, которые могут вывести на лунную орбиту, и других технических ограничений. Кроме того, большая часть доступного пространства I-HAB объемом 8 кубических метров (280 кубических футов) будет заполнена оборудованием жизнеобеспечения, в результате чего останется узкий коридор и в общей сложности 1,5 кубических метра (53 кубических фута) личного пространства, которое будут делить четыре человека. космонавты. [107]
Аэрокосмический инженер на пенсии Джеральд Блэк написал в статье в The Space Review , что Ворота «бесполезны для обеспечения возвращения людей на лунную поверхность и лунную базу». Он добавил, что его не планируется использовать в качестве склада ракетного топлива и что остановка у Ворот по пути на Луну или обратно не принесет никакой пользы и потребует затрат на топливо. [109]
Марк Уиттингтон, сотрудник газеты The Hill и автор нескольких исследований по исследованию космоса, заявил в статье, что «проект лунной орбиты не поможет нам вернуться на Луну». Уиттингтон также отметил, что космическая станция на окололунной орбите не использовалась во время программы «Аполлон» и что «многоразовый лунный посадочный модуль можно было бы дозаправлять со склада на поверхности Луны и оставлять на парковочной орбите между миссиями без необходимости использования большого и сложного космического корабля». космическая станция». [110]
Астрофизик Итан Сигел статью написал в Forbes под названием «Идея НАСА о создании космической станции на лунной орбите никуда не приведет человечество». Сигел заявил, что «обращение вокруг Луны представляет собой едва постепенный прогресс; единственные научные «преимущества» пребывания на лунной орбите по сравнению с низкой околоземной орбитой двояки: 1. Вы находитесь за пределами поясов Ван Аллена . 2. Вы ближе. на лунную поверхность», уменьшая временную задержку. Его окончательное мнение заключалось в том, что Врата - это «отличный способ потратить много денег, не оказывая заметного содействия развитию науки и человечества». [111]
10 декабря 2018 года администратор НАСА Джим Брайденстайн заявил на презентации: «Есть люди, которые говорят, что нам нужно туда добраться, и нам нужно добраться туда завтра», говоря о миссии на Луну с экипажем, возразив: «Что мы делаем?» действия здесь, в НАСА, соответствуют Директиве № 1 о космической политике», говоря о Воротах и далее: «Я бы сказал, что мы достигли этого в 1969 году. Эта гонка окончена, и мы победили. Пришло время построить устойчивый, многоразовый объект. архитектура [...] В следующий раз, когда мы отправимся на Луну, на Луне у нас будут американские ботинки с американским флагом на плечах, и они будут стоять бок о бок с нашими. международные партнеры, которые никогда раньше не были на Луне». [112]
Дэн Хартман, менеджер программы Gateway, 30 марта 2020 года рассказал Ars Technica , что преимущества использования Gateway заключаются в увеличении продолжительности миссии, снижении риска, обеспечении исследовательских возможностей и возможности повторного использования модулей подъема.
Когда вы отправляетесь в одиночку, я бы сказал, прямая миссия на Луну, вы ограничены в запасах, либо на посадочном модуле, либо на Орионе. Мы думаем, что с помощью шлюза, имеющего всего один логистический модуль, мы сможем увеличить продолжительность миссии примерно в два раза, то есть с 30 до 60 дней. Очевидно, что чем больше времени у вас будет на лунной орбите, тем больше будет полезно нам в исследованиях человеческих аспектов жизни в глубоком космосе. Чем больше у нас будет продолжительности, тем, безусловно, это поможет нам снизить значительный риск в экстремальных условиях, которым мы собираемся подвергнуть наши экипажи. Потому что нам нужно разобраться, как действовать в глубоком космосе. Очевидно, мы продемонстрируем новое оборудование и предложим устойчивый и гибкий путь для нашей системы лунного корабля . Предполагается, что с появлением Врат мы сможем повторно использовать модули восхождения потенциально несколько раз. И опять же, если мы сможем увеличить продолжительность миссии за пределы 30 дней, это предоставит нам некоторые дополнительные экологические возможности. Мы думаем, что это огромный риск – выкупить актив не только для устойчивого исследования Луны, но и для того, чтобы доказать некоторые вещи, которые нам нужно сделать, чтобы добраться до Марса. [113]
^ «Программа дальнего космоса 2018» (PDF) . Лунно-планетарный институт . Ассоциация университетов космических исследований . Проверено 27 января 2023 г.
^ NASA.gov. Архивировано 31 июля 2018 г. на сайте Wayback Machine Research Возможности за пределами шлюза в глубокий космос] Дэвид Смитерман, Дебра Нидхэм, Рутан Льюис, НАСА, 28 февраля 2018 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: ef5d7f905e4675691fbfdad560e134f9__1722458160 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ef/f9/ef5d7f905e4675691fbfdad560e134f9.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Lunar Gateway - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)
Почти прямолинейная гало-орбита (NRHO) в окололунном пространстве, как показано AI Solutions, Inc. с использованием FreeFlyer. программного обеспечения
Орбита Lunar Gateway - график траектории за семь дней с видом на Луну и Землю.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . 
