Kunstnerens indtryk af den enkeltpersons rumfartøj af Genesis Engineering Solutions.
(Billede: © Genesis Engineering Solutions)
At sætte en rumdragt på er en af de farligste aktiviteter for astronauter. Under rumvandringer er der kun lidt beskyttelse mod mikrometeoroider, som kan punktere beskyttelsesdragtene. Lejlighedsvis lider dragtene i sig selv svigt, der kan true astronautens liv.
For at undgå denne farlige situation, hvad nu hvis astronauter kunne udføre aktiviteter, der normalt kræver en rumvandring med et manøvrerbart enkeltpersons rumfartøj i stedet? Det er den vision, som det Maryland-baserede firma Genesis Engineering Solutions antyder, kan arbejde for fremtidige missioner, herunder missioner til NASAs foreslåede Deep Space Gateway nær månen.
I selskabets foreslåede rumfartøjsdesign ville køretøjet være knyttet til den større station eller boligareal, og alt hvad en astronaut skulle gøre er at være skinnende gennem bunden af rumfartøjet for at komme ind i det. Det ville være udstyret med små robotarme til reparation og masser af brændstof til at zoome til endnu fjerne områder af rumstationen.
Genesis afsluttede for nylig "fit testing" af sit rumfartøjsdesign i det amerikanske Space & Rocket Center i Huntsville, Alabama. Testen involverede anbringelse af et bur, der er modelleret som rumfartøjet i en stor pool (for at efterligne mikrogravitationsmiljøet), og at have frivillige dykning i forskellige størrelser forsøge at passe ind i det uekte rumfartøj, stå på dets fodstøtter og håndtere joysticks, der kontrollerer robotarme, alt sammen mens man kigger gennem en åbning, hvor rumfartøjsvinduet ville være.
Virksomheden fokuserer nu på mere "lang bly" -artikler, sagde projektleder Brand Griffin i et interview med Space.com. Ingeniører designer kabinettet under trykbesætning med det formål at opbygge og teste det. De planlægger også jordtest af fremdrivningssystemet. Hvis virksomheden havde alle penge i verden, sagde Griffin, kunne de have en fungerende prototype, der foretager en testflyvning om tre år. Men realistisk afhænger deres tidslinje af, hvem der er interesseret i teknologien.
”Der er mennesker i NASA, der elsker denne ting, og andre der ikke - det er vi klar over,” sagde han. "Mange gange forekommer forstyrrende ændringer som dette [rumfartøj] med lidt modvind."
Men Griffin - der plejede at arbejde som senioringeniør, der understøtter Advanced Concepts Office i NASA Marshall Space Flight Center i Huntsville - holder op med samtaler med NASA. Og Genesis arbejder på det enkeltpersons rumfartøjsprojekt med Sierra Nevada Corp., skabere af det robotiske Dream Chaser-last rumfartøj, som virksomheden forbereder sig til at sende til den internationale rumstation.
Han påpegede også, at NASA i løbet af årtier selv har udviklet koncepter til andre typer køretøjer, som f.eks. Den enkeltpersons rumfartøj. Og han sagde, at Genesis benytter sig af NASA-forskning i dens design af en-person-rumfartøjet. For eksempel viste undersøgelser på Skylab-rumstationen i 1970'erne, at astronauter har en tendens til at indtage en afslappet, næsten føtal-lignende position, når de flyder naturligt i mikrogravitet. Enkeltpersons rumfartøjsdesign bruger denne flydende position for at gøre pasningen behagelig for fremtidige astronauter.
Tiår med udvikling
Fans af "Star Trek" husker muligvis 2009 genstartfilmen "Star Trek." Spock Prime (Leonard Nimoy) piloterer en sød lille en-person rumfartøj kaldet vandmand, når han trækkes ind i et ormhul, der fører til en alternativ tidslinje. Senere piloter den yngre Spock fra den alternative tidslinje (Zachary Quinto) dette skib på en kollisionskurs med et fremmed skib.
Dette science-fiction-koncept om et enkeltpersons rumfartøj stammer dog mindst tilbage til 1950'erne, sagde Griffin under en præsentation på Future Works-in-Space Operations (FISO) Arbejdsgruppens seminar den 18. januar. Wernher von Braun - der er bedst kendt for at udvikle Saturn V-raketten, der fik astronauter til månen - forestillede sig også et "flaske-rumfartøj", der kunne føre enkelt astronauter ud i rummet.
Andre koncepter inkluderer Remora (Bell Labs) i 1960'erne, spejderen (University of Maryland) i 2000'erne og endda noget kaldet FlexCraft Cherry Picker (fra NASA), som Mitchell undersøgte, mens han var på Marshall.
Den mest berømte arvteknologi er måske den bemandede manøvreringsenhed, en slags "jet-rygsæk", som et par astronauter fik prøve i 1980'erne. (Bruce McCandless, der døde i sidste måned, er berømt for sit ikoniske billede i MMU, baggrundsbillede af Jorden.)
MMU lod astronauter vove sig langt fra rumfærgen; det blev endda brugt til satellitreparationer. Men efter at Challenger-shuttle-eksplosionen dræbte syv astronauter i 1986, besluttede NASA, at MMU var unødvendig og afsluttede programmet, ifølge Smithsonian Magazine. Selvom programmet er dødt, eksisterer ekspertisen stadig: MMU-astronauten Robert Stewart er blandt rådgiverne, der hjælper Griffin med udviklingen af en-person-rumfartøjet.
Genesis har gjort sin egen udvikling i cirka to år, sagde Griffin; tilbage i 2016, selskabet en konkurrence for at integrere studerendes design i rumfartøjet. Griffin anslår, at mellem hans virksomheds investeringer, rådgivning fra studerende og mentorer og naturlige bidrag fra enheder som U.S. Space & Rocket Center har udviklingen af rumfartøjet taget titusinder af millioner af dollars hidtil.
Forberedelse til plads
Griffin peger på mange fordele ved den enkeltpersons rumfartøj i forhold til en traditionel rumdragt. Rumfartøjet vil passe til flere kropstyper end en rumdragt. Astronauter kan reparere uden at skade hænderne, hvilket er et almindeligt problem for arbejdstagere i rumdragter, tilføjede han.
Der er også områder på den internationale rumstation, som skal serviceres, da stationen ældes, som det er svært for astronauter at nå, sagde Griffin. Det er enten fordi der ikke er nogen fod- og håndtag for astronauterne, eller fordi Canadarm, der kan bære astronauter, kun kan nå så langt. (Spørg bare NASA-astronauten Scott Parazynski, der gjorde en vanskelig ISS-solcellepanelreparation oven på Canadarm2 robotarmen tilbage i 2007.)
Rumfartøjet ville også være fleksibelt med hensyn til destination. Hvis astronauter ønsker at gå til månen, kunne håndværket arbejde nær overfladen og undgå det ætsende månestøv, der kan nedbryde rumdragter over tid, sagde Griffin. Eller det kan flyde med en lille asteroide eller måne som Mars 'Phobos, som er for lille til at mennesker kan gå på på grund af reduceret tyngdekraft.
”Vi vælger og vælger vores teknologi med hensyn til udvikling,” sagde han. "Vi vil gerne flyve en demonstrant - en nedstrippet version - og komme derop [til rummet] meget snart og tilføje kapacitet efter behov."
