عندما ترسل ناسا رواد فضاء إلى القمر كجزء من برنامج أرتميس ، فإنهم سيأخذون المشهد بعيدًا. بدلاً من أن يكون برنامج 'آثار أقدام وأعلام' آخر ، فإن الهدف هو إنشاء بنية تحتية دائمة تضمن 'برنامجًا مستدامًا لاستكشاف القمر'. العنصر الرئيسي في هذه الخطة هو بوابة القمر ، موطنًا مداريًا سيستخدمه رواد الفضاء للمغامرة من وإلى السطح.
تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء البوابة في نشر وحدتين هامتين - the السكن والمخفر اللوجيستي (HALO) و عنصر القوة والدفع (معدات الوقاية الشخصية). وفقا ل التحديث الاخير ناسا (جنبًا إلى جنب مع تقنيات ماكسار و شركة بوسك .) أكمل مؤخرًا اختبارًا للنيران الساخنة للنظام الفرعي للدفع لمعدات الحماية الشخصية - وهو الأول من بين العديد من الاختبارات التي ستضمن أن تكون معدات الحماية الشخصية و HALO جاهزة للإطلاق بحلول عام 2024.
نظام الدفع الفرعي هذا عبارة عن مجموعة من دافعات تأثير هول (المعروفة أيضًا باسم المحرك الأيوني) ، والتي تستخدم الحقول الكهرومغناطيسية لتسريع الغاز المتأين من خلال فوهات المحرك لتوليد الدفع. في هذه الحالة ، يكون نظام المحرك عبارة عن مفهوم الدفع الكهربائي بالطاقة الشمسية (SEP) بقدرة 6 كيلوواط (kW) الذي يشتمل على إلكترونيات من طراز Maxar ونظام تغذية زينون بأربعة محركات من طراز Busek. BHT-600 الدافعات.
هذا النظام أقوى بنسبة 30٪ من أي نظام تم بناؤه وطيرانه سابقًا بواسطة Maxar أو Busek وسيتم دمجه مع دافعات تأثير هول ذات طاقة أعلى لإكمال نظام SEP الخاص بمعدات الحماية الشخصية بقدرة 50 كيلو وات. قال روبرت كوربيم ، نائب الرئيس الأول لالتقاط الفضاء في شركة Maxar Technologies:
'توفر الدفعات الكهربائية BHT-6000 من Busek قدرات عالية الطاقة بسعر تنافسي وهي مناسبة تمامًا لكل من برامج الفضاء القريب من الأرض والفضاء العميق. تعد أنظمة SEP التي نطورها من أجل معدات الوقاية الشخصية مثالًا رائعًا على التكنولوجيا التجارية المبتكرة مع استخدام تراث طيران عظيم لبرامج ناسا. نواصل إحراز تقدم مطرد في عنصر الطاقة والدفع ، مع المعلم الرئيسي التالي هو مراجعة التصميم الأولي للمركبة الفضائية ، والتي من المقرر إجراؤها في وقت لاحق من هذا العام '.
تم تمويل اختبار النيران الساخنة من قبل مديرية مهام تكنولوجيا الفضاء التابعة لناسا من خلال برنامج Tipping Point الخاص بهم. في كل عام ، يصدر STMD منحًا للشركاء التجاريين لتعزيز تطوير التقنيات التي من شأنها تعزيز القدرات الفضائية التجارية وإفادة بعثات ناسا المستقبلية.
في عام 2018 ، تم اختيار Maxar Technologies - التي كانت تُعرف سابقًا باسم Space Systems / Loral (SSL) - من خلال Tipping Point لتطوير وحدة معالجة الطاقة (PPU) التي ستعمل على دفع 6 kW Hall. شركة Busek هي شريك ناسا منذ فترة طويلة تشتهر بتكنولوجيا توجيه الأقمار الصناعية بتأثير هول. تشمل المساهمات السابقة دافعات رش كهربائية صغيرة لـ CubeSats ونظام الدفع ST7-DRS المستخدم من قبل ليزا باثفايندر بعثة.
يتكون هذا الاختبار الأخير من تشغيل النظام لأعلى ولأسفل عدة مرات وتشغيل سيناريوهات مختلفة تشبه الطيران ، والغرض منها هو توضيح ما إذا كان النظام للعمليات حول القمر. كان الاختبار الذي امتد لعدة أسابيع هو المرة الأولى التي يعمل فيها الجهاز الذي طوره Maxar و Busek كنظام متكامل تمامًا ويعمل على التحقق من صحة العمليات ذات الوضع المزدوج لـ SEP حتى مستويات الطاقة البالغة 6 كيلو واط و 600 فولت.
قال مايك باريت ، مدير Power and Propulsion Element في مركز أبحاث Glenn التابع لناسا:
'هذه خطوة أولى مثيرة نحو إثبات أن نظام الدفع الخاص بمعدات الحماية الشخصية سيلبي متطلبات Gateway. ستكون هذه الدوافع حاسمة في توصيل العناصر الأولى من Gateway إلى المدار القمري وستساعدنا في إنشاء منصة استكشاف ديناميكية على مدى عمر Gateway الذي يبلغ 15 عامًا '.
بمجرد تجميعها ودمجها بالكامل ، ستكون معدات الحماية الشخصية أقوى مركبة فضائية تعمل بالدفع الكهربائي على الإطلاق وستقوم بمناورة البوابة حول القمر. مقترنة بمركبة هبوط على سطح القمر قابلة لإعادة الاستخدام ، ستفتح البوابة المزيد من سطح القمر للاستكشاف أكثر من أي وقت مضى. حاليًا ، من المقرر إطلاق معدات الوقاية الشخصية و HALO معًا في عام 2024 على متن أ فالكون هيفي استعدادًا ل أرتميس الثالث بعثة.
بعد HALO ، ستتم إضافة وحدات أخرى بمرور الوقت ، مثل النظام الأوروبي يوفر التزود بالوقود والبنية التحتية والاتصالات (ESPRIT) ، ووحدة السكن الدولي (I-HAB). يتم تطوير هذه الوحدات من قبل وكالة الفضاء الأوروبية وجاكسا بالتعاون مع مطور الطيران الفرنسي تاليس ألينيا الفضاء - مع مساهمات إضافية من قبل وكالة ناسا ، و وكالة الفضاء الكندية (وكالة الفضاء الكندية).
أبرمت وكالة الفضاء الأوروبية عقدًا مع شركة Thales Alenia Space لبناء وحدة ESPRIT للبوابة ، وهي محطة فضائية مخطط لها في مدار حول القمر. الائتمان: ESA
سيتم إطلاق هذه الوحدات بحلول عام 2026 و 2027 على التوالي ، وسيتم دمجها مع البوابة أثناء وجودها في مدار حول القمر. ستكون هذه المحطة جزءًا حيويًا من برنامج Artemis التابع لناسا ، حيث ستوفر دعمًا حيويًا للمهام طويلة الأمد على سطح القمر. كما أنه سيسهل الشراكات مع وكالات الفضاء الأخرى (مثل وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية والجاكسا وغيرها) ، مع الاستمرار في تقليد محطة الفضاء الدولية.
جنبا إلى جنب مع أ قابلة لإعادة الاستخدام ، فإنه سيتم أيضًا إنشاء ملف معسكر القاعدة على سطح القمر حيث يمكن لرواد الفضاء إجراء أبحاث حيوية في ظروف القمر. أخيرًا وليس آخرًا ، سيسهل مهمات طاقم إلى المريخ في العقد القادم ، وعند هذه النقطة لن يكون 'بوابة' إلى سطح القمر ، بل إلى مواقع في الفضاء السحيق أيضًا.
قراءة متعمقة: ناسا و تقنيات ماكسار
