https://frosthead.com

Mikä on todella muuttunut - ja mikä ei ole - siitä, kuinka ihmisiä saadaan kuuhun

Aiemmin tässä kuussa NASA ilmoitti hiljaisesti, että se "arvioi miehistön lisäämismahdollisuuksia Exploration Mission-1: een, joka on Space Launch System -raketin ja Orion-avaruusaluksen ensimmäinen integroitu lento". Toisin sanoen NASA saattoi saattaa ihmiset kiertoradalle Kuun ympärillä ensi vuonna. Viraston mukaan pyrkimys lisätä astronautteja yhtälöön tuli Valkoisen talon kehotuksesta.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Kun ihmiset alkavat siirtää muihin planeettoihin, kenen pitäisi olla vastuussa?
  • Avaruuskilpailun avaaminen koko maailmaan
  • Yötaivaamme kartoittaminen on maailmanlaajuista vaivaa

NASA: n virkamiehet korostavat, että virasto on vain tekemässä toteutettavuustutkimuksia, eikä sitoudu lähettämään ihmisiä takaisin Kuuhun. "Ensisijaisena tavoitteemme on varmistaa kaikkien suunniteltujen etsintäoperaatioiden turvallinen ja tehokas toteuttaminen Orion-avaruusaluksen ja Space Launch System -rakettien kanssa", NASA: n avustaja William Gerstenmaier sanoi viime viikolla antamassaan lausunnossa. "Tämä on arviointi eikä päätös, koska EM-1: n ensisijainen tehtävä on edelleen kiertämätön lentokoe."

Mutta miehitetyn kuulennon mahdollisuus näyttää olevan hyvin todellinen. Tänään vanhempi hallintovirkamies kertoi PBS News Hourille että presidentti Donald Trump "vaatii miehitetyn avaruustutkimuksen palauttamista". Samaan aikaan yksityinen SpaceX-yhtiö ilmoitti eilen aikovansa lähettää kaksi avaruusmatkailijaa Kuun ympärille ensi vuonna. Jos teemme kuun paluun, miten nykyaikainen kuunoperaatio näyttää verrattuna 1970-luvun Apollon tehtäviin?

Viimeksi kun matkustimme Kuulle, maailma oli hyvin erilainen. Astronautit Eugene Cernan ja Harrison Schmitt viettivät kolme päivää luotettavalla satelliittillamme, kerätäksesi kuukiviä, ottamalla kuvia silloin korkean teknologian rakeisella värikameralla ja korjatakseen kuunroottorinsa vanhanaikaisella kanavateipillä. 14. joulukuuta he räjäyttivät Kuun pinnan kertakäyttöisessä komennomoduulissaan ja palasivat viimeisiksi ihmisiksi, jotka koskaan jättäneet maapallon kiertoradan.

Kun Yhdysvaltojen talous alkoi supistua öljykriisistä ja taantumasta, Apollo-ohjelmaan käytetyistä menoista tuli poliitikkoille epämiellyttäviä, ja tulevaisuuden kuun laskeutumisesta luovuttiin.

Nykyään meillä on kameroita ja tietokoneita, jotka ovat tehokkaampia kuin Apollo-astronauteilla oli taskuissamme. Huipputeknologiakuidut sallivat todennäköisesti avaruuspuvut, jotka ovat paljon joustavampia ja mukavampia kuin Apollon astronautien piti kompastua sisään. Toisin sanoen olisi helppo kuvitella, kuinka erilainen Moonwalk olisi tänään.

Ensinnäkin NASA: n uuden sukupolven operaatioissa käytetään ensin vuonna 2011 julkistettua Orion-avaruusalusta, jonka on tarkoitus korvata pysyvästi eläkkeellä olleet avaruuskuljetukset. Orion nousi peruutetun Constellation-avaruusohjelman tuhkasta, jonka tavoitteena oli saattaa ihmiset takaisin Kuuhun vuoteen 2020 mennessä, ja suunniteltiin lopulta kuljettamaan ihmiset syvään avaruuteen - mutta ei pian. Tutkimusoperaatio 1 (EM-1), jonka on määrä käynnistyä syyskuussa 2018, oli alun perin tarkoitettu miehittämättömäksi käynnistämään Orionin ja uuden avaruuslaatun testaus.

Orion hyödyntää laskentatehon ja elektroniikan valtavia edistysaskeleita vuodesta 1972, kertoo avaruushistorian kuraattori Michael Neufeld Smithsonianin kansallisesta ilma- ja avaruusmuseosta. Apollo-komentoyksikössä oli "miljoonia" mittareita ja valitsimia, jotka olivat hajallaan koko sisätilaan, Neufeld sanoo, ja tarvitsi mailia johtoja jokaisen kojetaulun takana kytkeäksesi jokaisen. Nyt Orion pystyy käyttämään vain muutamaa näytönäyttöä ja tietokonetta näyttämään heti kaikki tarvittavat mittaukset.

Tehokkaampi tekniikka antaa miehistölle enemmän tilaa aluksella, joka on pienempi ja kevyempi kuin alkuperäinen Apollon avaruusalus. Se tarkoittaa enemmän tilaa tarvikkeiden kuljettamiseen ja edistyneempiä havainto- ja valokuvausvälineitä, sanoo Neufeld, joka on aiemmin johtanut museon avaruushistorian osastoa ja kirjoittanut The Rocket and the Reich: Peenemünde ja ballististen ohjusten aikakauden ja Von Braun -kirjailijalle. : Avaruuden unelija, sotainsinööri.

"Orion kykenee huomattavasti paremmin kuin kapseli, joka kantoi Apollon astronauteja", sanoo NASA: n tiedottaja Kathryn Hambleton. Yksi suurimmista parannuksista, hänen mukaansa, on Orionin kyky kuljettaa astronauteja pidempissä virkamatkoissa - välttämätöntä mahdollisille tuleville Mars-virkamatkoille. Parannetulla säteilysuojauksella, aurinkopaneeleilla ja suunnitellulla elämän tukijärjestelmällä, joka palauttaa käytetyn veden, Orion pystyy pian tukemaan neljää astronauttia jopa kolmen viikon ajan.

"Orion on erittäin edistyksellinen avaruusalus, joka perustuu kumulatiiviseen tietoon kaikista ihmisen avaruuslentoyrityksistämme 1960- ja 1970-luvun lyhytaikaisista Apollo-operaatioista nykypäivään", Hambleton sanoo. Se "yhdistää ja edistää näitä tekniikoita mahdollistamaan ihmisille suunnatut avaruuslento-operaatiot, joiden laajuus, kesto ja monimutkaisuus ovat korkeammat kuin aiemmissa tehtävissä, ja edustaa uuden avaruustutkimuksen aikakauden alkamista".

Apollo 17 kiertää Kuua ennen kuin astronautit tapaavat sen palatakseen Maahan (NASA / Apollon projekti-arkisto) Apollon 9 hetkeä ennen kuin se laskeutuu merelle vuoden 1969 tehtävänsä jälkeen. (NASA) Orion-avaruusaluksen miehistömoduuli laskeutuu laskuvarjoilla Tyynellemerelle Orionin ensimmäisen koelennon jälkeen avaruuteen. (Yhdysvaltain laivasto) Apollo 16 -operaatiossa vuonna 1972 käytetyt tieteelliset laitteet (NASA / Apollon projekti-arkisto) Astronautti David Scott poistuu Apollon moduulista, kun se kiertää maata avaruuskävelylle vuoden 1969 operaation aikana. (NASA / Apollon projekti-arkisto) Vuonna 1969 Apollo 9 -operaation astronautit testasivat kuunmoduulia, jota käytetään laskeutumaan Kuulle myöhemmin sinä vuonna. (NASA / Apollon projekti-arkisto) Apollo 17 -astronautti Eugene Cernan seisoo Kuun tutkijana käytetyn kuunreitin vieressä. Cernan oli viimeinen ihminen, joka asetti jalkansa kuuhun 45 vuotta sitten. (NASA) Insinöörit valmistautuvat asentamaan lämpövaipan Orion-miehistön moduuliin ensimmäistä testiavaruuslentoa varten. Orion käyttää edistynyttä versiota Apollo-operaatioissa käytetystä ablatiivisesta lämpösuojuksesta. (NASA)

Vaikka Orion hyödyntää huipputeknisiä innovaatioita avaruustekniikassa, sen kyynelmuoto ja perussuunnittelu palautuivat Apollon komentoyksikköön, joka vei kymmeniä astronauteja kuuhun 1960- ja 70-luvuilla.

Apollo-moduuli suunniteltiin näyttämään sotapäältä, muoto, joka maksimoi hidastaa hidastaa järjestelmän ilmakehässä ja estää iskuaaltojen vahingoittamasta astronauteja. Suunnittelu toimi niin hyvin, että NASA palaa siihen, Neufeld sanoo viitaten Orioniin "neljän miehen Apollona".

Miehistöä kuljettavat komentoyksiköt käyttävät myös samantyyppistä lämpösuojaa, jota Apollo-operaatiot käyttivät saadakseen miehistön turvallisesti takaisin maan päälle. Nämä ablatiiviset lämpökilvet palavat hitaasti, kun moduulit putoavat ilmakehän läpi, mikä tosiasiassa tekee niistä kertakäyttöisiä, toisin kuin avaruuskudoksiin kehitetty kestävien laattojen uudelleenkäytettävä järjestelmä. (Tämän laattajärjestelmän vaurioituminen johti vuoden 2003 Columbian katastrofiin.)

Toisin kuin avaruussukkula, joka astronautit lensi kuin lentokone laskeutua takaisin maan päälle, Orion-avaruusalus käyttää laskuvarjoja hidastamaan putoamistaan ​​ja laskeutuu merelle. Tämä on sama perusjärjestelmä, jota käytetään Apollon ohjelmassa, vaikka Hambleton huomauttaa, että laskuvarjojärjestelmä on suunniteltu turvallisemmaksi ja käytettäväksi korkeammissa korkeuksissa pitämään veneen vakaampana.

Tulevien tehtävien yhtälön toinen osa - avaruuskäynnistysjärjestelmä, joka vie Orion-moduulit maapallon ymmärtämiseen - sisältää myös suuren eron aikaisemmista tehtävistä. Toisin kuin aikaisemmissa avaruussukkula-laukaisujärjestelmissä, sitä ei voida käyttää uudelleen, todennäköisesti siksi, että virasto ei koskaan saavuttanut suunniteltuja kustannussäästöjä rakettien palauttamisesta ja kunnostamisesta.

Suunnittelussa SLS on "todella johdettu avaruussukkulatekniikasta", Neufeld sanoo. Mutta kun Elon Muskin SpaceX ja Jeff Bezosin Sininen alkuperä ovat kehittämässä uusia täysin uudelleenkäytettäviä raketteja, SLS: n suurten tehostettavien rakettien sallitaan palavan ilmakehässä kuten NASA: n ennen avaruus sukkulaa käyttämät raketit. "Toisin sanoen kaikki mitä teimme sukkulassa - uudelleenkäytettävät laatat, uudelleenkäytettävät kantoraketit - kaikki mikä heitetään pois", Neufeld sanoo.

Loppujen lopuksi ei ole meidän teknisiä kykyjämme, vaan erilaiset näkemyksemme siitä, millaisen avaruusmatkan pitäisi näyttää, vaikuttavat seuraavaan avaruuteen suuntautuvalle suuntaukselle. Jotkut sanovat, että ihmisten tulisi perustaa tukikohta Kuulle ja hankkia kokemusta pitkäaikaisesta asutuksesta sinne ennen Marsille suuntautumista. Toiset sanovat, ettei ole tarpeellista tuhlata aikaa ja rahaa Kuun laskuun, kun olemme jo olleet siellä. Vielä toiset väittävät, että robottitekniikan kehityksen myötä ei ole tarpeellista riskiä ihmishenkistä tulevia etsintöjä varten.

"Kysymys on suurempi", Neufeld sanoo. "Onko ihmisten avaruuslento hyvä tehdä? Teemmekö tätä kansallisesta ylpeydestä vai jostakin muusta?"

On vuoro kysyä Smithsonianilta.

Mikä on todella muuttunut - ja mikä ei ole - siitä, kuinka ihmisiä saadaan kuuhun