Kembali pada tahun 2007, ketika program Konstelasi untuk kembali ke Bulan masih merupakan program catatan untuk NASA, sekumpulan dari Lockheed Martin mula menyiasat bagaimana mereka mungkin dapat menggunakan kapsul lunar Orion untuk menghantar manusia dalam misi ke asteroid. Pada asalnya, rancangan ini - yang disebut Plymouth Rock - hanyalah kajian untuk melihat bagaimana misi asteroid dengan Orion mungkin dapat berfungsi sebagai pelengkap garis dasar rancangan misi bulan Constellation.
Sekarang, ia telah berubah menjadi lebih banyak lagi.
Terima kasih kepada John O'Connor dari NASATech.net, kami dapat menunjukkan kepada anda beberapa pandangan mengenai Orion MPCV di dalam kemudahan Lockheed Martin di Boulder, Colorado. Sekiranya anda mengklik gambar, anda akan dibawa ke laman web NASATech dan versi gambar yang sangat besar yang boleh anda lihat dan melihat perincian MPCV dan bangunan yang luar biasa.
Setelah membatalkan Konstelasi pada bulan Februari 2010, dua bulan kemudian Presiden Obama menggariskan menghantar angkasawan ke asteroid berdekatan pada tahun 2025 dan pergi ke Mars pada pertengahan 2030-an.
Pada bulan Mei 2011, NASA mengesahkan bahawa inti misi tersebut adalah Orion - yang kini disebut Orion MultiPurpose Crew Vehicle. Kenderaan lunar Orion yang dipakai semula kini akan menuju ke asteroid, sama seperti Josh Hopkins dan pasukannya dari Lockheed Martin yang dibayangkan dalam kajian Plymouth Rock mereka.
Hopkins adalah Penyelidik Utama untuk Misi Eksplorasi Manusia Lanjutan, sebuah pasukan jurutera yang mengembangkan rancangan dan konsep untuk pelbagai misi penerokaan manusia masa depan.
"Biasanya ketika anda mengambil kapal angkasa atau perkakasan yang telah dirancang untuk satu pekerjaan dan anda cuba mencari cara menggunakannya untuk pekerjaan lain, anda dapati terdapat semua butiran ini yang tidak berfungsi dengan betul, "Hopkins memberitahu Space Magazine. "Tetapi kami sangat terkejut bahawa ketika kami mengambil versi bulan Orion ini dan menerapkannya pada misi asteroid, ini adalah kenderaan yang benar-benar fleksibel dan berkebolehan dan banyak syarat untuk misi bulan sesuai dengan misi asteroid."
Reka bentuk Plymouth Rock memerlukan penggunaan dua kapal angkasa Orion yang diubahsuai khas yang disambungkan dari hidung ke hidung untuk menyediakan ruang hidup, dorongan, dan sokongan hidup yang cukup untuk dua angkasawan menuju ke asteroid. Tetapi NASA mengatakan MPCV akan digunakan terutamanya untuk pelancaran dan masuk sementara modul tempat tinggal yang lebih besar akan disambungkan ke MPCV untuk membolehkan kru 4 orang pergi ke ruang dalam.
Angkasawan angkasa lepas Tom Jones kagum dengan konsep Plymouth Rock, tetapi tahu kenderaan pendamping yang lebih besar akan diperlukan untuk perjalanan ke asteroid. "Plymouth Rock adalah pendekatan minimalis untuk melakukan misi asteroid," katanya. "Itulah salah satu cara untuk menyelesaikan masalah kelebihan dalam jangka pendek."
Tetapi mengembangkan habitat di luar angkasa boleh menjadi masalah pengemasan semula barang yang sudah kita miliki. "Modul hab dapat diperoleh secara langsung dari apa yang telah kami lakukan untuk stesen angkasa, atau boleh menjadi tiup komersial seperti dari Bigelow, sehingga mungkin dicoba oleh stesen komersial atau hotel dalam 10 tahun ke depan, sehingga akan menjadi teknologi yang ditunjukkan, ”kata Jones.
"Pada dasarnya pertukaran antara modul habitat dalam ruang yang lebih besar berbanding dengan pendekatan Orion ganda adalah dengan memiliki habitat yang terpisah anda mempunyai lebih banyak ruang hidup, lebih banyak ruang penyimpanan, dan ada kemungkinan lebih baik untuk melakukan jalan angkasa," kata Hopkins. "Tetapi kemudian anda harus melaburkan kos untuk mengembangkan sistem itu."
Hopkins menambah bahawa ketika dia dan pasukannya awalnya mengandung misi Plymouth Rock, mereka berusaha mencari cara untuk melakukan misi asteroid sesedikit mungkin. Menggunakan dua Orion lebih murah daripada mengembangkan modul khusus untuk misi asteroid.
"Untuk Plymouth Rock, kami telah menyatakan kebutuhan untuk meningkatkan jumlah makanan, air, oksigen dan penyimpanan pada kapal angkasa, dan beberapa di antaranya dicapai oleh kenyataan memiliki dua kapal angkasa," kata Hopkins.
Buat masa ini, NASA belum mengubah banyak syarat untuk MPCV daripada yang sebelumnya mereka gunakan untuk kenderaan lunar, dan ketika reka bentuk misi berkembang, begitu juga MPCV. Tetapi setakat ini, reka bentuk bulan nampaknya berfungsi, dan Hopkins mengatakan terdapat beberapa ciri reka bentuk yang sudah ada di Orion yang menjadikannya sangat mampu sebagai kenderaan ruang dalam.
Untuk misi lunar, Orion dirancang selama 21 hari pada dasarnya dengan kru kapal pergi dari Bumi ke Bulan dan kembali dan mempunyai kira-kira enam bulan "tempoh masa" sementara kru berada di permukaan bulan. Senario itu akan berfungsi untuk misi asteroid, kerana penerbangan yang dikerahkan ke asteroid kemungkinan akan perjalanan perjalanan pergi balik enam bulan, bergantung pada tujuannya.
"Jadi dalam hal-hal seperti kebolehpercayaan, kadar kebocoran atmosfer di kabin, dan perlindungan dari radiasi dan mikrometeorit, Orion sudah dirancang untuk misi 6-7 bulan untuk perkakasan," jelas Hopkins. "Ini tidak dirancang untuk memiliki orang untuk jangka waktu yang lama."
Orion mempunyai susunan suria dan bukannya sel bahan bakar seperti Apollo, yang membolehkan misi lebih lama. Satu lagi titik penjualan yang besar adalah bahawa MPCV dirancang untuk menjadi 10 kali lebih selamat semasa pendakian dan masuk daripada pendahulunya, pesawat ulang-alik.
"Kelajuan masuk semula sedikit lebih cepat untuk misi asteroid daripada misi lunar," kata Hopkins, "tetapi saat ini sistem perlindungan termal yang kita miliki harus dapat mengatasinya."
Di dalam MPCV terdapat 9 meter padu isipadu yang dapat dihuni. "Itu bukan jumlah keseluruhan struktur, tetapi ruang yang tersisa setelah komputer, tempat duduk, bekalan semuanya diperhitungkan," kata Hopkins. "Itu kira-kira dua kali lebih besar daripada ukuran van penumpang moden, seperti Toyota Sienna."
Satu cabaran besar adalah mencari tahu bagaimana menggunakan setiap sudut dan celah untuk mengemas banyak bekalan dalam sejumlah kecil ruang, kerana Orion dapat berfungsi sebagai gudang macam-macam. "Kami rasa itu mungkin," kata Hopkins. "Kami telah melakukan pengiraan awal bahawa kami dapat mengemas jumlah yang munasabah tetapi ia sangat sesuai dan kami juga harus memikirkan perkara-perkara sekunder yang perlu disertakan, jadi itu adalah kerja yang sedang berjalan."
Secara logiknya, Orion MPCV bahkan boleh menyokong melakukan EVA dari penetasan pada kapsul.
"Kami memiliki palka yang cukup besar sehingga seorang astronot dalam pakaian ruang angkasa dapat keluar," kata Hopkins, "dan sistem dalaman kapal angkasa dirancang untuk mentolerir kabin yang tertekan. Kami tidak bergantung pada peredaran udara untuk mengeluarkan haba dari elektronik - mereka mempunyai piring sejuk mereka sendiri untuk mengeluarkan haba. Tombol direka untuk dimanipulasi dengan sarung tangan spacesuit, bukan hanya dengan tangan kosong. Sebilangan besar ciri-ciri itu hanya berfungsi untuk dapat digunakan untuk misi asteroid kerana ia dirancang untuk keperluan misi yang serupa. "
Hopkins mengetahui keperluan dan kemampuan Orion, serta habitat di luar angkasa mungkin akan berubah dari masa ke masa, bergantung pada destinasi dan garis masa. "Sekiranya rancangannya adalah untuk pergi ke bulan mars atau asteroid yang jauh tidak lama lagi, katakan pada akhir tahun 2020 atau awal 2030-an, anda mungkin akan terus maju dan membina habitat ruang angkasa yang cukup besar, kerana anda pasti akan memerlukannya untuk mereka misi yang lebih jauh. Tetapi jika idenya pergi ke asteroid yang paling mudah untuk mendapatkan dan melakukannya dalam masa terdekat, maka anda mungkin menggunakan modul habitat sederhana yang lebih kecil, atau mungkin juga pendekatan kembar Orion. "
Apabila MPCV kembali dari misi ke asteroid, kemungkinan akan mendarat di Lautan Pasifik. NASA telah memulakan beberapa di Pusat Penyelidikan Langley NASA untuk mengesahkan kenderaan untuk mendarat di air. Jurutera telah menjatuhkan mockup MPCV 22,000 paun ke lembangan. Item ujian serupa dengan ukuran dan bentuk dengan MPCV, tetapi lebih kaku sehingga dapat menahan banyak tetes. Setiap ujian mempunyai kelajuan penurunan yang berbeza untuk mewakili kemungkinan keadaan kemasukan MPCV semasa pendaratan air.
Oleh itu, semasa ujian ini berlaku dan semasa Hopkins dan pasukannya dari Lockheed Martin sedang berusaha dan menguji MPCV Orion, NASA masih berusaha memutuskan sistem pelancaran alat berat yang mampu membawa manusia melampaui orbit Bumi rendah dan mereka belum menamakan sesiapa sahaja untuk memimpin reka bentuk misi manusia ke asteroid. Laman web NASA bahkan tidak mempunyai maklumat rasmi mengenai misi asteroid manusia; ia hanya menyebut "di luar orbit Bumi rendah" sebagai perhentian seterusnya bagi manusia.
"Kami sedang membincangkan sesuatu yang akan terjadi pada tahun 2025 sehingga kami belum memutuskan kapal angkasa," kata Michael Braukus dari Direktorat Misi Sistem Eksplorasi NASA melalui panggilan telefon. "Kami merancang misi asteroid berlaku; cuma kita belum menetapkan seseorang yang bertanggungjawab untuk misi asteroid itu sendiri. Kami mempunyai Orion MPCV dalam pembinaan dan kami sedang menunggu keputusan sistem pelancaran ruang angkasa, yang akan menjadi roket yang akan membawanya ke ruang dalam, dan kami maju di jalan, tetapi belum mencapai titik di mana kita sebenarnya telah menugaskan seseorang untuk mula mengembangkan misi. "
Jadi, itu nampaknya merupakan rintangan terbesar NASA untuk misi asteroid manusia: memutuskan Sistem Pelancaran Angkasa.
Artikel sebelumnya dalam siri ini: Misi Manusia ke Asteroid: Mengapa Perlu NASA?
Anda boleh mengikuti editor kanan Space Magazine Nancy Atkinson di Twitter: @Nancy_A. Ikuti Space Magazine untuk berita ruang dan astronomi terkini di Twitter @universetoday dan di Facebook.
