NASA проводит испытания прототипов жилых отсеков для размещения астронавтов на окололунной орбите

В течение следующих нескольких месяцев NASA проведет серию наземных испытаний полноразмерных прототипов жилых модулей. Прототипы, разработанные пятью частными компаниями, представляют из себя жилые отсеки для размещения и работы астронавтов на борту будущей околунной станции Gateway. Они обеспечат инфраструктуру, необходимую для научных исследований и миссий с участием астронавтов и техники на поверхности Луны, а также станут тренировочной базой перед отправкой марсианских миссий.

В ходе испытаний будущие операторы системы управления полётами Gateway будут собирать данные о реальных потоках телеметрии с каждого прототипа. Операторы полётов будут следить за характеристиками модулей и тем, как потенциальные члены экипажа, которые будут жить и работать на борту Gateway, будут выполнять реалистичные действия миссии, имитируя «ежедневные» процедуры в каждом прототипе.

Помимо разработки корпуса, каждая компания оснастила свой прототип необходимыми системами для экспедиций в дальний космос, в том числе системами контроля окружающей среды и жизнеобеспечения, авионикой, спальными помещениями, тренажерами и местами общего пользования.

В рамках проекта NextSTEP Habitation пять компаний представили свои концепции. Их подходы к конструкциям прототипов, а также концепция шестой компании NanoRacks перечислены ниже.

1. Lockheed Martin (испытания будут проводиться в космическом центре имени Кеннеди, Флорида).

Прототип компании Lockheed Martin основан на многоцелевом модуле (Multi-Purpose Logistics Module, MPLM), который изначально был разработан для обеспечения логистических потребностей МКС. Конструкция использует возможности роботизированных межпланетных космических аппаратов, разрабатываемых Lockheed, и капсулы корабля Orion, которая должна будет доставлять астронавтов к шлюзу и обратно. Реализация включает в себя реконфигурируемое пространство, которое способно поддерживать различные задачи и объединяет аппаратное прототипирование и программную симуляцию задач во время теста.

2. Northrop Grumman (испытания были проведены в космическом центре имени Джонсона в NASA, Техас).

Прототип Northrop Grumman основан на технологии изготовления космического аппарата Cygnus, который доставляет грузы на МКС. Макет компании создан для обеспечения комфортного, эффективного пространства жилого отсека, а также различных возможностей внутренней конфигурации. Размеры двух жилых модулей составляют в ширину 3 и 4 метра соответственно. (Испытания прототипа жилого отсека Northrop Grumman завершено в этом месяце, мы писали об этом более подробно: Открытый Космос).

Концепция жилого модуля, разработанного компанией Northrop Grumman.
Credits: Northrop Grumman

3. Boeing (испытания будут проводиться в Центре космических полетов имени Маршалла NASA, Хантсвилл, Алабама).

Благодаря опыту создания оборудования для МКС в 1993 году Boeing была названа главным подрядчиком и разработала несколько элементов космической станции. В макете жилого модуля будут использованы проверенные технологии с акцентом на оптимизацию объема помещения, а также наличием изолированных помещений, в которых будут поддерживаться различные показатели воздушной среды, необходимые для полезных нагрузок, при этом не влияя на атмосферу внутри.

Рендер прототипа жилого отсека, разработанного компанией Boeing.
Credits: Boeing

4. Sierra Nevada (испытания будут проводиться в космическом центре имени Джонсона, NASA, Хьюстон, Техас).

Жилой модуль Large Inflatable Fabric Environment (LIFE) компании Sierra Nevada предназначен для запуска в компактной, «спущенной» конфигурации. Затем, когда он окажется в космосе, модуль будет наполнен воздухом до полного размера. Преимущество надувных модулей в том, что их окончательный размер предоставляет больше пространства, чем традиционные жесткие конструкции, которые ограничены в размерах объёмом полезной нагрузки ракеты, используемой для запуска. Прототип LIFE раздувается до восьми метров в диаметре и имитирует три этажа жилых помещений.

Компьютерная модель жилого модуля от компании Sierra Nevada Corporation. Sierra Nevada Corporation

5. Bigelow Aerospace (испытания будут проводиться в Bigelow Aerospace, Северный Лас-Вегас, Невада).

Прототип B330 от компании Bigelow Aerospace представляет собой модуль, который расширяется в космосе, создавая 330 кубометров жилой площади. В 2015 году компания отправила меньший модуль Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) на МКС, где астронавты с помощью баллонов со сжатым воздухом «надули» модуль. BEAM завершил двухлетнее испытание на станции, доказав устойчивость мягкой конструкции к космической среде. После демонстрационного периода NASA продлило время службы модуля на станции, сделав из него хранилище.

Надувной прототип, изготовленный компанией Bigelow Aerospace (компьютерная модель). Bigelow Aerospace

6. NanoRacks (концепт)

NanoRacks предложила ещё одну концепцию, способную максимизировать объём жилого отсека. Идея компании состоит в том, чтобы отремонтировать и переоборудовать отработавший бак для ракетного топлива, предварительно избавившись от его остатков. Компания завершила технико-экономические расчёты с изложением концепции и планов создания полномасштабных прототипов, демонстрирующих робототехническое оборудование, оснащение и способ превращения ёмкости в жилой отсек.

NASA не планирует выбрать какой-то один прототип для использования в будущем, скорее тесты помогут оценить стандарты проектирования и требования для будущего жилого отсека американского шлюза и уменьшить риски возможных проблем с системами полета.

«Такой подход к созданию прототипов позволяет нам проектировать, создавать, тестировать и улучшать жилой модуль задолго до разработки окончательной версии, — сказал астронавт NASA Майк Гернхардт, главный исследователь серии тестовых испытаний. — Мы используем оперативный инженерный подход, чтобы заблаговременно понять, что именно нужно для решения задачи, тем самым снижая риски и затраты».