Billedtekst: Den integrerede køretøjstabel til et menneskeligt missionskoncept med et dybt rum. Kredit: NASA
Der er alle mulige detaljer, der skal tages i betragtning, når man rejser i dybe rum, som hvor man skal hen, hvad man skal gøre, og hvordan man kommer tilbage. Da stjernebygne drømmere ofte ikke tager højde for de praktiske realiteter ved at sætte et menneske i et sådant miljø, overlades stejøjede ingeniører til at bestemme de dystre detaljer ved en sådan mission, som hvor mange par sokker der er behov for. Heldigvis beskæftiger NASA ingeniører, der både er stærke øjne og stjerneøjne, og deres arbejde har netop produceret en interessant rapport, der drøfter den menneskelige side af udforskning af dybe rum.
Papiret, skrevet af Michelle Rucker og Shelby Thompson fra Johnson Space Center, fokuserer på kravene fra et skib, der vil føre den første bølge af menneskelige opdagelsesrejsende til et nærjordisk asteroide (NEA), forhåbentlig i den nærmeste fremtid. Holdet understregede, at de kun kiggede på meget grundlæggende krav, og papiret giver kun et grundlag at arbejde fra for mere specialiserede teams, der vil designe individuelle undersystemer.
For at udvikle det grundlæggende var teamet nødt til at tage nogle antagelser, og disse antagelser afslører for alle, der er interesseret i NASAs fremtidige menneskelige efterforskningsplaner. Holdet påtog sig en 380-dages tur-retur-mission til en NEA, bemandet af 4 personer, med kun 30 dages mission, der blev brugt på asteroiden. De antog tilgængeligheden af en række mission-specifikke køretøjer såvel som muligheden for at udføre aktiviteter uden for køretøjer og anløbe dokken med Orion-besætningsmodulet, der stadig er under udvikling på NASA. Ikke desto mindre kan sådanne antagelser føre til en spændende mission, hvis de holder i hele designprocessen.
Billedtekst: To ugers tøj værd i en transporttaske til besætningen. Kredit: NASA
Ud over antagelserne udnyttede teamet den viden, der blev opnået ved mange års arbejde på den Internationale rumstation, og hjalp med at overveje detaljer som hvor mange pakker pulveriserede drikkevarer der er brug for i løbet af turen, og hvor meget tandpasta en person bruger dagligt i rummet. Alle disse numre blev knuste for at udlede generelle dimensioner for håndværket.
Skønt summen af disse volumener producerede et overdimensioneret rumfartøj, vurderede teamet aktivitetsfrekvens og varighed for at identificere funktioner, der kunne dele et fælles volumen uden konflikt, hvilket reducerede det samlede volumen med 24%. Efter tilsætning af 10% til vækst blev det resulterende funktionelle trykvolumen beregnet til at være et minimum på 268 cu m (9.464 cu ft) fordelt over funktionerne.
Disse dimensioner resulterede i en 4-etagers struktur på i alt næsten 280 kubikmeter (10.000 kubikfod) med plads under tryk, der ser ud som om den kunne være kommet lige ud af sættet af Prometheus.
Billedtekst: Konceptuel Deep Space Habitat-layout. Kredit: NASA / Michelle Rucker og Shelby Thompson.
De forskellige delsystemer kan opdeles i syv forskellige kategorier. Den største er udstyrssektionen, der tager 22% af rumfartøjet. Dette rum inkluderer ting som miljøkontrolpanel og navigations- og kommunikationsudstyr. Imidlertid troede designerne, at fremdrivningssystemet, sandsynligvis et solelektrisk fremdrivningssystem, og alt nødvendigt kontroludstyr ville være en del af et fastgørbart modul og ikke ville udgøre en del af habitatets vigtigste beboelsesrum.
Missionoperationer og rumfartøjsoperationer udgør de næste største bidder i det beboelige rum, der hver klokkerer på 20%. Disse områder er forbeholdt missionspecifikke opgaver, der endnu ikke er defineret, og generelle opgaver, der er nødvendige, uanset hvilken type mission, habitatet lanceres på, såsom grundlæggende vedligeholdelse og reparation.
Der blev taget meget hensyn til de psykologiske behov og privatlivets behov for skibets indbyggere, og som sådan bruges ca. 30% af det samlede beboelige areal til pleje af folket om bord, hvor 18% går til "individuel" pleje og 12% gå til "gruppe" pleje.
Billedtekst: Gruppebolig og driftsområde i et konceptuelt habitatmodul til dybe rum. Kredit: NASA / Michelle Rucker og Shelby Thompson.
Individuel pleje inkluderer basics såsom senge, fuld kropsrensning og toiletter. Gruppepleje er mere til aktiviteter for flere personer, såsom en spisestue, madlavning og mødearealer. De sidste 2% af området ombord blev afsat til "beredskabsplanlægning". Det passer godt med sin navnebror, da designteamet håber aldrig at skulle bruge det rum, hvis primære formål er at håndtere kabinedepressurisering, besætningsdødelighed eller anden uforudsigelig katastrofe. Der er også et afskærmet område i det indre af habitatet til tilflugtssted for besætningen under en solstrålingsbegivenhed.
Med det grundlæggende lag, er det nu op til specialteamene at udvikle det næste sæt krav til undersystemerne. Det endelige design afsluttes først efter en lang og iterativ proces med beregning og omberegning, design og re-design. Under antagelse af, at holdene fortsætter, og rumfartsagenturet modtager tilstrækkelig finansiering til at udvikle en deep space mission til en asteroide, vil NASA's detaljerede orienterede ingeniører have udviklet et meget fleksibelt habitatmodul, der kan bruges til det næste trin i udforskning af menneskelig rum, som drømmere overalt kan få begejstrede.
Kilde: NASAs tekniske rapport: Udvikling af et levested for lang varighed, Deep Space Mission
Andy Tomaswick, en elektrisk ingeniør, der følger rumvidenskab og teknologi.
