I de kommende årtier agter NASA at montere nogle dristige missioner til rummet. Ud over nogle nøgleaktioner til Low Earth Orbit (LEO) har NASA planer om at udføre de første besætningsopgaver ud over Jorden på over 40 år. Disse inkluderer at sende astronauter tilbage til Månen og til sidst montere en besætningsmission til Mars.
Med henblik herpå forelagde NASA for nylig en plan til Kongressen, der opfordrer til menneskelige og robotiske efterforskningsopgaver for at udvide grænserne for menneskehedens viden om Jorden, Månen, Mars og solsystemet. Denne køreplan, der er kendt som National Space Exploration Campaign, skitserer en bæredygtig plan for fremtidens rumfart.
Denne plan blev udstedt som svar på rumpolitisk direktiv-1, der blev udstedt i december 2017 af præsident Donald Trump. Direktivet opfordrede NASA-administratoren til at:
”[L] har et innovativt og bæredygtigt efterforskningsprogram med kommercielle og internationale partnere for at muliggøre menneskelig ekspansion over solsystemet og for at bringe ny viden og muligheder tilbage til Jorden. Begyndende med missioner ud over bane på lav jord, vil USA føre tilbagevenden af mennesker til Månen til langvarig efterforskning og udnyttelse, efterfulgt af menneskelige missioner til Mars og andre destinationer. ”
Planen er også i overensstemmelse med NASA's overgangsgodkendelseslov fra 2017, der godkendte $ 19,5 milliarder i finansiering til NASA for regnskabsåret 2017. Denne akt forsøgte at opretholde overgangsfinansiering for at sikre, at NASA kan fortsætte med at planlægge sin tilbagevenden til månen, sende astronauter til Mars, samt opretholde et fortsat engagement i den internationale rumstation og brugen af Low Earth Orbit og andre relaterede rumfartssatser.
Kampagnerapporten indeholder fem mål for at genoplive NASAs ledelse i rummet, samtidig med at det sikres bæredygtighed for fremtidig rumfart. De omfatter:
- Overgang amerikanske menneskelige rumfartaktiviteter i lav-jord bane til kommercielle operationer, der understøtter NASA og behovene på et voksende marked i den private sektor.
- Fører placering af muligheder, der understøtter månens overfladedrift og letter missioner ud over cislunar-pladsen.
- Fremme videnskabelig opdagelse og karakterisering af månens ressourcer gennem en række robotopgaver.
- Returner amerikanske astronauter til overfladen af Månen for en vedvarende kampagne med efterforskning og brug.
- Demonstrer de nødvendige kapaciteter til menneskelige missioner til Mars og andre destinationer.
Lav jordbane (LEO):
Når det gælder operationer i LEO, agter NASA at skifte fra den nuværende model til en, hvor regeringen er en af flere kunder til kommercielle tjenester. Kort sagt har NASA til hensigt at skifte fra direkte statsfinansiering til kommercielle tjenester og partnerskaber. Dette aspekt af planen vil også omfatte uafhængige kommercielle platforme eller en ikke-NASA-driftsmodel for Den Internationale Rumstation inden 2025.
I mellemtiden vil ISS fortsætte med at fungere som en kerne langvarig menneskelig rumflugtplatform indtil mindst 2024. Den vil også fungere som en testbed for udvikling af strategier til at holde besætningerne sunde og produktive i dybe rumopgaver og til at udvikle teknologier i støtte til disse missioner - dvs. avanceret robotik, kommunikation, medicin, landbrug og miljøvidenskab.
Rumstationen forventes også at spille en nøglerolle i aktiveringen af overgangen til kommercielle aktiviteter i LEO. Disse inkluderer sandsynligvis installation af bredbåndssatellitter, CubeSats, forskningsplatforme, ikke-statslige rumstationer og naturtyper og måske endda et rumhotel eller to!
Tilbage til månen:
I kampagneberetningen identificerer NASA Månen som en grundlæggende del af Jordens fortid og fremtid. SOM de siger, ”Selvom amerikanerne først gik på dens overflade for næsten 50 år siden, efterlod vores opdagelsesrejsende kun flygtige fodspor på et par steder, i alt 16 dage på overfladen. Den næste bølge af måneforsøg vil være grundlæggende anderledes. ”
Egenskabelig med dette er de planlagte månemissioner, der vil stole på Space Launch System (SLS) og Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV). Den første mission til at teste Orion-kapslen (Exploration Mission-1) - som finder sted i 2020 - vil bestå af en ikke-skruet Orion-kapsel, der sendes til bane rundt om Månen og derefter vende tilbage til Jorden.
Dette vil blive efterfulgt af Exploration Mission-2, som vil bestå af astronauter, der kredser rundt om Månen i 2023, med en besætningsmission til månens overflade, der sker senest i slutningen af 2020'erne. Dette vil være første gang, at astronauter rejser til Månen siden 1972. Det vil også udnytte internationale og kommercielle partnerskaber for at udvikle en langsigtet menneskelig tilstedeværelse på Månen.
Som det fremgår af kampagneberetningen, vil missioner til månens overflade også åbne betydelige muligheder for videnskabelig forskning:
”Bombarderet af sol- og kosmisk stråling i milliarder af år og i vid udstrækning uforstyrret, er Månen et historisk arkiv for vores sol og solsystem. Videnskabelige opdagelser er låst inde i dens regolith, som kunne føre til forbedret forståelse af vores egen planet og dens udvikling. Det har også ressourcer, såsom vand, der er blandt de sjældneste og mest dyrebare råvarer i rummet, der tilbyder potentiel næring og brændstof til fremtidige opdagelsesrejsende.“
Et andet vigtigt mål, der involverer Månen, er opførelsen af Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), tidligere kendt som Deep Space Gateway. Denne orbitalhabitat giver mulighed for længere ophold på månens overflade, for at navigere til forskellige månebaner og lettere vende tilbage til Jorden. Det vil også fungere som en sikker havn i tilfælde af en nødsituation på overfladen, såsom et meteorangreb.
I overensstemmelse med NASAs "Journey to Mars", vil Gateway også validere nøgleteknologier og systemer, der går ind i Deep Space Transport (aka Mars Transit Vehicle) - rumfartøjet, der vil tage astronauter til Mars. I slutningen af 2020'erne vil en månelander begynde at tage ture til overfladen af Månen, hvor astronauter træner til en eventuel mission til Mars's overflade.
Sidst, men ikke mindst, vil Gateway fungere som et laboratorium til test af virkningerne af mikrogravitet og stråling på levende organismer ud over LEO. Disse eksperimenter vil vise sig afgørende for udførelse af dybe rumopgaver til Mars og videre. Denne platform vil blive samlet i rummet trinvist med det første element (kraft- og fremdrivningselementet) lanceret i 2022.
Rejse til Mars:
Og så er der planen om at sende astronauter til Mars, som NASA stadig håber vil ske inden 2030'erne. For denne del af planen er der fokus på udvikling af centrale robot- og menneskelige missioner, der vil udvide erfaringerne fra månemissioner til Mars. Planen involverer også flere missioner, der allerede er på vej til Mars eller i øjeblikket er under udvikling.
Disse inkluderer NASAs indenrigsundersøgelse ved hjælp af Seismiske undersøgelser, geodesi og varmetransport (InSight) -mission, der skyldes land på Mars i november og vil studere det indre af den røde planet. I mellemtiden Mars 2020 rover er stadig under udvikling og vil lanceres i juli 2020. Når den ankommer til Mars, vil denne rover udvide søgen efter tidligere liv på den røde planet og demonstrere, hvordan lokale ressourcer kan bruges til at hjælpe med efterforskning.
I henhold til kampagneberetningen angiver Mars 2020 mission vil også tjene som en byggesten til en efterfølgende rundrejse robot mission. I hovedsagen vil denne mission involvere landing af en raket på Mars, hentning af de prøver, der er opnået af Mars 2020 rover og derefter returnere dem til Jorden. Det vil også fungere som en kritisk forløber for en eventuel række besætningsopgaver til Mars.
Et andet vigtigt punkt i denne del af planen er oprettelsen af en orbital infrastruktur, der tillader menneskelige missioner i kredsløb omkring Mars og til overfladen. NASA har allerede indgået aftale med Lockheed Martin om at udvikle Mars Base Camp-konceptet, der ligner Gateway, idet det forbliver i kredsløb omkring Mars, har sit eget lander-køretøj og vil lette missioner til og fra overfladen.
I sammendraget angiver kampagneberetningen, at NASA fortsat vil udnytte partnerskaber mellem den amerikanske regering, den private sektor og internationale partnere for at skabe et bæredygtigt middel til rumforskning. Det anerkender også en gæld til Apollo-æraen, der sprang i sporet, som den nuværende og næste generation af astronauter vil følge:
”Vi er heldige, at mange af de kritiske teknologier, der er banebrydende for Apollo-missionerne - mikroelektronik, strømopbevaring, fremdrivningsteknologi, avancerede materialer og andre - er blevet store industrisektorer bakket op af årtiers innovation og forbedring. Fra denne fordelagtige udgangsposition har vi til hensigt hurtigt at integrere avancerede kapaciteter med vores egen nye teknologi og tage et kæmpe spring mod en bæredygtig og langsigtet menneskelig og robotudforskning af solsystemet. ”
For mere information, tjek den nationale rapport om kampagner om rumfartsundersøgelser.
