19 de marzo de 2019

Gateway - Misión Luna - Marte - Proyecto



EXPLORE MOON to MARS

GATEWAY – CONOZCAMOS MAS SOBRE ÉL.

Hábitat de Espacio Profundo (HEP)
El Hábitat de Espacio Profundo (HEP) es un proyecto de la NASA del año 2012 cuyo objetivo es diseñar un habitáculo, en principio para una tripulación de cuatro personas,  para iniciar la exploración un poco más allá de la órbita terrestre baja.  

El concepto inicial de estas misiones prevé estancias entre 60 y 500 días, en las que se utilizaría material de la Estación Espacial Internacional junto a la nave Orión y algunas embarcaciones de apoyo. El habitáculo estaría equipado con al menos un sistema de acoplamiento estándar internacional (IDSS). El desarrollo de este habitáculo en el espacio profundo permitiría a la tripulación vivir y trabajar de manera segura en el espacio durante un año en misiones de exploración del espacio cislunar (espacio entre la Tierra y la Luna) y algún que otro asteroide cercano a la Tierra. También serviría como experiencia para poder diseñar habitáculos de mayor duración que podrían utilizarse en el futuro para misiones tripuladas al planeta Marte y para asteroides más lejanos.

En el año 2015, la NASA financió el estudio de varios modelos para hábitat de espacio profundo dentro de su proyecto de nuevas tecnologías espaciales.​ En marzo de 2017 se completó la Fase 1 del HEP, se está trabajando en la Fase 2 y la Fase 3 está en pleno proceso de planificación.​ Esos estudios teóricos ayudarán a la NASA a decidir sobre el diseño final para elaborar el hábitat definitivo para la LOP-G.

Configuraciones del hábitat.
HAB/MPLM
Misión de 60 días.
Una propuesta muy interesante es el Deep Space Habitat (DSH) de la NASA, consistente en usar una nave formada por un módulo similar al laboratorio Destiny de la ISS acoplado a una nave Orión/MPCV y a una etapa de propulsión criogénica avanzada CPS (Cryogenic Propulsion Stage). Esta nave, dotada con una tripulación de cuatro personas, podría permanecer hasta dos meses en el espacio en misiones en la órbita geoestacionaria o al espacio cislunar.  
La opción de los 60 días se compondría por:
Un módulo de propulsión criogénica (Cryogenic Propulsion Stage -CPS-).
Un módulo similar al Destiny de la Estación Espacial Internacional (el módulo de laboratorio Destiny es la pieza central de la Estación Espacial Internacional, donde experimentos científicos sin precedentes son realizados en un ambiente cercano a la gravedad cero)  y una esclusa/túnel. El módulo Destiny contiene las habitaciones de la tripulación como los sistemas de soporte vital.​
Además, una embarcación de apoyo específica para una misión, como el FlexCraft (es una embarcación de apoyo propuesta para el Hábitat de Espacio Profundo (DSH) de la NASA . FlexCraft sería utilizado por un astronauta individual para actividades EVA o teleoperadas. El hardware se conectaría directamente a la esclusa de aire de DSH y compartiría una atmósfera común como la nave principal para proporcionar acceso inmediato al espacio sin respiración previa por parte de la tripulación de DSH) o el vehículo de exploración espacial (Multi-Mission Space Exploration Vehicle -MMSEV-), que se acoplaría a la esclusa/túnel.
Misión de 500 días - La opción de los 500 días consistiría en el mismo modelo que para la misión de 60 días. La diferencia consistiría en el tamaño del módulo logístico de uso múltiple (Multi-Purpose Logistics Module -MPLM-) por la duración de la misión.​ Tendría un tamaño de 17,0688 metros de largo y un diámetro de 4,8768 metros, careciendo del módulo de propulsión criogénica.


Hábitat HAB/MPLM del Espacio Profundo derivado de ISS

MPLM/Nodo 1
Misión de 60 días - Los elementos principales del vehículo para la misión incluirían un CPS, un MPLM, un túnel/esclusa, módulo Nodo 4. Éste módulo permitiría conectar más de un FlexCraft o vehículo de exploración espacial. El habitáculo estaría en la parte delantera del Nodo justo frente al túnel.​


Misión de 500 días - La opción de los 500 días tendría un segundo MPLM que estaría unido por la parte delantera del vehículo y también tendría una cúpula en la parte del Nodo.8​.





Hábitat del Espacio Profundo derivado de la ISS MPLM/Node1



El SLS (acrónimo de "Space Launch System" o "Sistema de lanzamiento espacial"), es un proyecto de lanzadera de la NASA iniciado en 2010, y en fase de desarrollo, concebido como sucesor del anterior Transbordador STS, cuyo programa finalizó su vida operativa en 2011.



El programa SLS surge como sustituto del fallido Proyecto Constelación: un programa de desarrollo de lanzaderas que debía haber sucedido al STS, y que fue cancelado en 2010 por recortes presupuestarios, así como por diversas críticas sobre sus especificaciones.

Según el diseño previsto, el SLS tendrá un diámetro de 8.4 m y superará los 100 m de altura, con una capacidad de carga estimada en 130 000 kg (290 000 libras), para satisfacer el requisito del Congreso, sirviendo tanto para carga como para misiones tripuladas.

El coste del programa está estimado en 10 000 millones de dólares,​ y se prevé que los primeros lanzamientos de prueba del SLS se realicen en 2018,​ alcanzando el estado operativo para la década de 2020.

Plataforma Orbital Lunar (LPO-G)

La plataforma orbital de la plataforma Lunar (LOP-G) es un proyecto internacional liderado por la NASA propuesto para crear una estación espacial de órbita lunar. Está destinado a servir como centro de comunicaciones con energía solar, laboratorio de ciencias, módulo de alojamiento a corto plazo y área de espera para robots y otros robots.

Se espera que las disciplinas científicas que se estudiarán en el Gateway incluyan la ciencia planetaria, la astrofísica, las observaciones de la Tierra, la heliofísica, la biología espacial fundamental y la salud y el rendimiento humanos.

La puerta de enlace debe desarrollarse, revisarse y utilizarse en colaboración con socios comerciales e internacionales. También servirá como punto de partida para la exploración lunar con tripulación y robótica, y como punto de partida para la nave de transporte espacial propuesta por la NASA para realizar misiones de 300 a 400 días antes de la primera misión a Marte con tripulación de la NASA.

Deep Space Gateway (Portal del Espacio Profundo). El desarrollo es liderado por los socios de la Estación Espacial Internacional: ESA, NASA, Roscosmos, JAXA y CSA para ser construída en los años 2020. El Grupo Internacional de Coordinación de Exploración Espacial (ISECG), que comprende 14 agencias espaciales que participan con la NASA, ha llegado a la conclusión de que LOP-G será fundamental para expandir la presencia humana a la Luna, Marte y más profundamente a la Sistema solar. Anteriormente conocida como Deep Space Gateway, la estación fue rebautizada en la propuesta de la NASA para el presupuesto federal de los Estados Unidos para 2019. El proyecto de ley de gastos generales aprobado por el Congreso en marzo de 2018 proporcionó a la NASA $ 504 millones para estudios preliminares durante el año fiscal 2019. El monto de financiamiento final promulgado por el Congreso fue ligeramente inferior a $ 450 millones.


Concepción artística de la plataforma orbital lunar: pasarela que orbita la Luna . El Orion MPCV está acoplado a la izquierda.


Componentes
- Módulo de Potencia / Módulo Propulsión, se utilizará para generar electricidad alrededor de la estación espacial. Será enviado durante la Misión de Exploración 2.
La Misión de Exploración 2 o Exploration Mission 2 o EM-2 está programada para ser la primera misión tripulada de la nave Orión de la NASA con el Sistema de Lanzamiento Espacial. La misión es reiniciar la exploración tripulada del sistema solar. La NASA tiene previsto lanzarla en 2023​ con un equipo para llevar a cabo un sobrevuelo de práctica en un asteroide capturado en la órbita lunar.​ Se espera que esta misión sea la primera en la que que los seres humanos dejen la órbita baja terrestre desde el Apolo 17, en diciembre de 1972.​ Será lanzada desde el océano Pacífico.​
- Módulo Habitáculo Cislunar, se utilizará como habitáculos durante estancias de larga duración a bordo de la estación espacial. Será enviado durante la Misión de Exploración 3.
La Misión de Exploración 3 o Exploration Mission 3 o EM-3 está programada para ser la segunda misión tripulada de la nave Orion de la NASA con el Sistema de Lanzamiento Espacial.​
- Módulo de Logística, se utilizará para experimentos y abastecer la logística a bordo de la estación espacial. Será enviado durante la Misión de Exploración 4.
- Módulo de Acceso para Paseos espaciales, se utilizará para realizar paseos espaciales desde la estación espacial. Será enviado durante la Misión de Exploración 5.
- El Canadarm3, se utilizará para inspeccionar la zona externa de toda la estación espacial. Será enviado durante la Misión de Exploración 7.
El Shuttle Remote Manipulator System (SRMS), Servicio Remoto del sistema manipulador o Canadarm (Canadarm 1), es un brazo mecánico utilizado en el transbordador espacial.

Originalmente, la NASA tenía la intención de construir el Gateway como parte de la Misión de Redirección de Asteroides ahora cancelada. El 27 de septiembre de 2017 se anunció una declaración informal sobre cooperación entre la NASA y Roscosmos de Rusia. Viajar hacia y desde el espacio cislunar (órbita lunar) ayudará a obtener el conocimiento y la experiencia necesarios para aventurarse más allá de la Luna y en el espacio profundo. El LOP-G se colocaría en una órbita halo (NRHO) altamente elíptica y casi rectilínea alrededor de la Luna, lo que llevará a la estación a una distancia de 1,500 km (930 millas) de la superficie lunar y 70,000 km (43,000 millas) en una órbita de seis días.

El Gateway podría posiblemente también respaldar el desarrollo y las pruebas de utilización de recursos in-situ (ISRU) de los recursos lunares y de asteroides, y ofrecería la oportunidad de una acumulación gradual de capacidades para misiones más complejas a lo largo del tiempo. Se lanzarán diversos componentes de la puerta de enlace en vehículos de lanzamiento comercial y en el sistema de lanzamiento espacial, ya que Orion se manifestó conjuntamente en los vuelos EM-3 a EM-8. Según Roscosmos, también pueden usar los lanzadores pesados Proton-M y Angara-A5M para volar la carga útil o la tripulación.

El elemento de potencia y propulsión (PPE) para la LOP-G tendría una masa de 8-9 t y sería capaz de generar 50 kW de energía eléctrica solar para su sistema de propulsores de iones para la maniobrabilidad, que puede ser soportado por químicos propulsión. Patrick Troutman es el líder de las evaluaciones estratégicas para el Lunar Orbital Platform-Gateway y Deep Space Transport.


El Gateway avanza los objetivos de la NASA de mantener la exploración del espacio humano y sirve como plataforma para promover las operaciones cislunares, el acceso a la superficie lunar y las misiones a Marte.


El Elemento de potencia y propulsión (PPE) se utilizará para generar electricidad para la estación espacial y su propulsión solar eléctrica. Su objetivo es el lanzamiento en un vehículo comercial en 2022.
Un propulsor de iones o una unidad de iones es una forma de propulsión eléctrica utilizada para la propulsión de una nave espacial. Crea empuje al acelerar los iones positivos con la electricidad. El término se refiere estrictamente a los propulsores de iones electrostáticos reticulados, y con frecuencia se aplica de manera incorrecta a todos los sistemas de propulsión eléctrica, incluidos los propulsores de plasma electromagnético.
Un propulsor de iones ioniza un gas neutro extrayendo algunos electrones de los átomos, creando una nube de iones positivos. Estos propulsores dependen principalmente de la electrostática ya que los iones son acelerados por la fuerza de Coulomb a lo largo de un campo eléctrico. Los electrones almacenados temporalmente son finalmente inyectados por un neutralizador en la nube de iones después de que haya pasado a través de la rejilla electrostática, por lo que el gas se vuelve neutral nuevamente y puede dispersarse libremente en el espacio sin ninguna interacción eléctrica adicional con el propulsor. Los impulsores electromagnéticos por el contrario utilizan la fuerza de Lorentz para acelerar todas las especies (electrones libres, así como iones positivos y negativos) en la misma dirección, independientemente de su carga eléctrica, y se los denomina específicamente motores de propulsión de plasma, donde el campo eléctrico no está en la dirección de la aceleración.

El módulo europeo de suministro de reabastecimiento de combustible, infraestructura y telecomunicaciones (ESPRIT) proporcionará capacidad adicional de xenón e hidracina, equipos de comunicaciones adicionales y una bolsa de aire para paquetes científicos. Tendría una masa de aproximadamente 4 toneladas y una longitud de 3,91 m.

El Módulo de utilización de EE. UU. Es un pequeño espacio presurizado que permitiría un ingreso de la tripulación en la primera misión a la secuencia de ensamblaje de Gateway. Inicialmente almacenará alimentos adicionales y se lanzará junto con ESPRIT en EM-3.

El socio internacional Habitat y el US Habitat son los dos módulos de habitación. Estos se lanzarán en EM-4 y EM-5 y en conjunto proporcionarán un mínimo de 125 m 3 de volumen habitable a la estación.

Los módulos de logística de Gateway se utilizarán para repostar, reabastecer y proporcionar logística a bordo de la estación espacial. El primer módulo de logística enviado a LOP-G también llegará con un brazo robótico, que será construido por la Agencia Espacial Canadiense.

El módulo Gateway Airlock se utilizará para realizar actividades extravehiculares fuera de la estación espacial y será el puesto de atraque para Deep Space Transport .





Fuente
NASA/JPL
Blog Daniel Marín
Wilkipedia


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