Dlaczego nadmuchiwane stacje kosmiczne są tak ważne dla NASA

Czy statki kosmiczne mogą być dużymi balonami? Kilka trwających projektów ma na celu stworzenie nadmuchiwanych stacji kosmicznych. Ambicja: Otwarcie większej przestrzeni dla sektora prywatnego, ale także długoterminowa wymiana starej Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) zaczyna wykazywać oznaki słabości przez 20 lat, nad którą przelatywała. NASA powoli zaczyna myśleć o znalezieniu następcy, a wiele prywatnych firm zostało zmobilizowanych do wprowadzania innowacji w tej dziedzinie. Wśród różnych projektów, które można było zrealizować w najbliższych latach: nadmuchiwany habitat.

W niedawno ujawnionym wideo startup Sierra Nevada (SNC) poinformował o projekcie tak zwanej komercyjnej stacji kosmicznej. Za duże ulepszenia epickiej grafiki 3D i elektryczności pochwaliła w pełni nadmuchiwany projekt roślinny o nazwie LIFE. Grupa trzech oddzielnych jednostek o długości 8 metrów każda, przeznaczonych do pomieszczenia mieszkalnego, laboratoryjnego i przestrzennego OgródWszystko to na niskiej orbicie, 400 km nad poziomem morza, jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna.

Firma zaprojektowała już prototyp, który wkrótce zostanie przetransportowany do Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego na Florydzie w celu przetestowania pod kątem długotrwałego użytkowania. Technologia może wyglądać bardzo oryginalnie, ale przyciąga uwagę od prawie pół wieku. ” Historia prototypów sięga około pięćdziesięciu lat, Mówi Yves Gourinat, profesor w ISAE-Supaero, który specjalizuje się w termodynamice muszli. Początkowo NASA przewidywała w pełni nadmuchiwane konstrukcje, które rozprzestrzeniają się w kosmos i stają się twarde pod wpływem ciśnienia. »

Origami w kosmosie

Zainteresowanie tym urządzeniem jest ewidentne: jego rozmiar. Podczas startu na orbitę waga jest znaczna, ponieważ każdy gram dodatkowego ładunku wymaga nieco więcej paliwa, a tym samym większej wagi. To samo dotyczy rozmiaru. Im większe obciążenie wysłane na orbitę, tym większa potrzeba startów. W tym aspekcie nie ma problemu z technologią taką jak LIFE, ponieważ potrójna jednostka nie jest większa niż samochód. Yves Gorenat definiuje: „ sOprócz mówienia o nadmuchiwanej strukturze lepiej wyobrazić sobie origami. Jednostki są nadmuchiwane i składane oraz mają sztywniejsze części. Mamy nieco większy ładunek, ale zyskujemy dużo więcej mocy. »

W przeciwieństwie do większości materiałów używanych w kosmosie, siedlisko to nie jest aluminium, ale raczej wektranem. Materiał zbliżony do Kevlaru, który jest twardy i elastyczny. Powinno to wystarczyć do ochrony siedliska przed drobnymi meteorytami i ziarenkami pyłu, nie będąc zbyt twardym ani zbyt ciężkim. NASA interesowała się tym od jakiegoś czasu: robi się z niego skafandry kosmiczne używane do wycieczek poza pojazdami.

Amerykańska agencja kosmiczna jest również bardzo zainteresowana rozwojem nadmuchiwanych siedlisk tego typu. Nie jest to jasno zdefiniowane, ale w swoim projekcie NextSTEP rozpoczętym w 2014 r., A następnie w 2016 r., Mówi, że szuka innowacyjnych koncepcji i partnerstw publiczno-prywatnych w celu rozwijania misji na orbicie. Nowe siedliska są częścią tego pakietu, a pomysł nadmuchiwanych jednostek został faktycznie przetestowany kilka lat temu.

Od 2016 i Pakiety (Expandable Activity Unit Bigelow) pozostał zakotwiczony na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Ten duży balon, który ma 11 metrów wysokości i 4,3 metra średnicy po nadmuchaniu, był kilkakrotnie odwiedzany przez astronautów w celu przeprowadzenia testów, ale nie został wystrzelony. Z drugiej strony, mimo że miał zostać wydzielony w 2018 roku, ostatecznie został dłużej zatrzymany, a nawet służył jako magazyn – co na początku wcale nie było planowane. Według najnowszych informacji powinien on utrzymywać się co najmniej do 2028 r., Gdyż jego opór przekracza oczekiwania.

Na niskiej orbicie, a potem poza nią

SNC może spotkać ten sam los. W każdym razie tego chce firma W komunikacie prasowym : « SNC chce zostać liderem marketingu niskiej orbity, uczestniczyć w wysiłkach NASA i pozyskać nową publiczność. Tę nową publiczność tworzą firmy komercyjne, osoby prywatne, a nawet, dlaczego nie, ekipy filmowe i turyści.

Ponieważ moduły te są stosunkowo łatwe do umieszczenia na orbicie i rozmieszczenia, można rozważyć możliwość opracowania kilku z nich do bardzo różnych zadań. Przykład? Klasyczne laboratoria, centra produkcji żywności, ale także miejsca filmowania, w których rezydencja Toma Cruise’a rozgrywa się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – a inni by chcieli.

Dlatego firma informuje również o Dream Chaser, statku kosmicznym wielokrotnego użytku, który może przewozić pasażerów na niskiej orbicie i z łatwością sprowadzać ich na Ziemię samolotem. Pierwszy statek towarowy NASA ma opuścić w przyszłym roku z jednym celem: zbliżyć niską orbitę znacznie bliżej niż obecnie. Ani pocisk, ani ładunek nie są niezrównoważone.

Nadmuchiwane jednostki księżycowe?

Jednak odbicia sięgają znacznie dalej niż kilkaset kilometrów od wysokości. Jeśli nadmuchiwane jednostki odniosą sukces na orbicie, powinniśmy spodziewać się ich skupienia na otaczających gwiazdach, mając na uwadze księżyc. Doktorantka ISAE-Supaero, Julia Akisheva, pracuje nad tym aspektem: Pontony zmienią wszystko do ludzkiej eksploracji na Księżycu. Jednostki mieszkalne będą znacznie większe niż jest to obecnie możliwe, co zwiększy możliwości. Z drugiej strony, nawet jeśli cięcie jest możliwe za pomocą maszyn, konieczna jest interwencja człowieka na miejscu.. »

Rzeczywiście, nie ma mowy o wysyłaniu ludzi w tak odległe miejsce bez upewnienia się, że otrzymają schronienie po przybyciu. Już w 1996 roku prof prosty Nadmuchiwana antena, która została umieszczona na orbicie, wymagała interwencji astronautów, aby została w pełni rozstawiona, ponieważ broń nie nadmuchała się prawidłowo.

W każdym razie jest jeszcze praca do wykonania i testy do wykonania – z potencjalnymi awariami na zakręcie. Budżet NASA wynosi od 300 do 400 milionów dolarów. SNC uważa, że ​​stworzenie takiego projektu wymaga więcej.

Jedno jest pewne: jeśli ostatecznym pomysłem jest zaoszczędzenie pieniędzy dzięki nadmuchiwanym konstrukcjom, wyzwań związanych z osiągnięciem tego jest wiele. Mimo wszystko Yves Guerinat jest pewien siebie: Podczas wykonywania misji załogowych niezbędne wydają się konstrukcje nadmuchiwane. Technologia umożliwiająca to jest niezawodna i obiecująca. Myślę, że nie będziemy musieli długo czekać, zanim zobaczymy, jak odlatują zbyt daleko od Ziemi. »

Kontynuacja w filmie