Program Milenium Baru (NMP) NASA disusun sebagai cara untuk mempercepat penggunaan teknologi canggih ke dalam misi sains operasi. "Diakui bahawa ada pelaburan penting yang dilakukan oleh Amerika Syarikat dalam teknologi canggih," kata Dr. Christopher Stevens, Pengurus Program untuk NMP, "dan bahawa mereka mempunyai aplikasi nyata untuk mengurangkan kos atau memberikan kemampuan baru untuk sains misi. " Walau bagaimanapun, membawa teknologi ini ke dalam misi sains sebenar di angkasa lepas adalah berisiko tinggi kerana ketidaktentuan yang disertakan dengan teknologi yang baru muncul. NMP mengurangkan risiko tersebut dengan mengesahkan teknologi baru dengan terbang dan mengujinya di angkasa. "Kami mengambil teknologi yang siap untuk maju dari makmal dan mematangkannya sehingga mereka siap untuk pergi ke angkasa," kata Stevens, "tetapi misi operasi mungkin 10 hingga 20 tahun di masa depan."
Terdapat dua jenis misi atau sistem yang dilaksanakan oleh NMP. Salah satunya adalah pengesahan sistem bersepadu, di mana keseluruhan sistem penerbangan menjadi subjek penyelidikan. Jenis kedua adalah misi pengesahan subsistem, di mana eksperimen kecil dan berdiri sendiri dilakukan pada kenderaan angkasa, tetapi kenderaan itu bukan sebahagian daripada eksperimen.
NMP ditubuhkan bersama pada tahun 1995 oleh Pejabat Sains Angkasa dan Pejabat Sains Bumi NASA, dan pada masa lalu, misi biasanya dipisahkan kerana berlaku untuk keperluan sains Bumi atau sains angkasa akan datang. NMP kini dikendalikan oleh Direktorat Misi Sains NASA, dan memfokuskan pada keperluan tiga bidang sains: Sistem Bumi-Matahari, Eksplorasi Sistem Suria, dan Alam Semesta.
Program ini dimulakan dengan misi Deep Space 1 pada tahun 1998, yang merupakan sains ruang angkasa, pengesahan sistem bersepadu. Teknologi penentu DS1 adalah tenaga elektrik solar, atau ion. "Telah diketahui bahawa teknologi ini memiliki kemampuan untuk mengurangi jisim yang diperlukan untuk pendorong berbanding penggerak kimia konvensional, tetapi tidak ada yang ingin mengambil risiko menerbangkannya tanpa diuji di ruang angkasa," kata Stevens. DS1 berjaya membuktikan keberkesanan pendorong ion, dan sekarang misi seterusnya akan menggunakan jenis pendorong ini, termasuk misi Subuh yang akan datang.
Pengesahan NMP lain yang berjaya merangkumi penambahbaikan dan pengurangan kos satelit jenis LANDSAT dan pengujian kapal angkasa sains autonomi yang mempunyai perisian perancangan penerbangan yang dapat digunakan pada penumpang serta mengorbit kapal angkasa untuk merancang semula misi robot tanpa campur tangan manusia. Misi NMP yang akan datang yang belum terbang termasuk sekumpulan satelit kecil yang disebut nano-sats yang akan membuat pengukuran serentak dari beberapa tempat di ruang magnetosfera Bumi, dan pengujian peralatan yang akan digunakan pada misi Laser Interferometer Space Antenna (LISA), sebuah misi bersama antara NASA dan Agensi Angkasa Eropah. Satu-satunya misi NMP yang tidak berjaya setakat ini ialah Deep Space 2, yang merupakan Mars Microprobes yang merupakan sebahagian daripada Mars Polar Lander yang malang.
NASA baru-baru ini mengumumkan misi NMP terbaru, Space Technology 8, yang merupakan projek pengesahan subsistem. Ini adalah koleksi empat eksperimen bersendirian yang akan melakukan perjalanan ke angkasa dengan kapal angkasa kecil yang murah dan kini tersedia, yang dijuluki sebagai kapal pengangkut Alaf Baru. Percubaan pertama pada ST8 disebut Sail Mast, yang merupakan tiang grafit ultra ringan. Aplikasi untuk Sail Mast adalah kapal angkasa yang memerlukan struktur membran besar yang perlu dikerahkan, seperti layar surya, pelindung cahaya teleskop, optik apertur besar, boom instrumen, antena atau pemasangan array surya. "Ada serangkaian misi yang telah dikenal pasti di Peta Jalan NASA untuk masa depan yang dapat memanfaatkan kemampuan ini," kata Stevens. "Ini akan menjadi langkah penting dalam jumlah struktur. Kami beroperasi di? jisim kg per meter untuk boom 30 atau 40 meter yang dapat disimpan dengan padat dan mempunyai kekakuan yang munasabah. "
Eksperimen kedua ialah Sistem Array Suria Generasi Seterusnya Ultraflex. Ini adalah jajaran suria berkuasa tinggi dan sangat ringan. "Ini dapat digunakan untuk misi yang membutuhkan kekuatan yang signifikan dalam susunan ringan yang dapat digunakan, seperti untuk pendorong elektrik solar, atau juga dapat digunakan di permukaan badan planet," kata Stevens. "Kami melihat untuk meningkatkan daya spesifik array menjadi lebih besar dari 170 watt per kilogram pada array yang memiliki daya sekurang-kurangnya 7 kilowatt."
Eksperimen ketiga ialah Sistem Pengkomputeran Toleran Kesalahan Adaptasi Alam Sekitar. "Di sini tujuannya adalah menggunakan pemproses komersial dari rak yang dikonfigurasi dalam arsitektur yang bertolak ansur dengan gangguan peristiwa tunggal yang disebabkan oleh radiasi," kata Stevens. "Kami ingin menunjukkan bahawa ini adalah reka bentuk yang kuat yang dapat digunakan di ruang angkasa tanpa harus menggunakan komponen yang keras-radiasi, kerana anda memperoleh peningkatan yang signifikan dalam kecepatan dan kemampuan pemprosesan dibandingkan dengan pemproses radiasi-keras yang tersedia saat ini. Kami mahu mengurangkan kos dengan kebolehpercayaan yang tinggi. " Ini dapat digunakan untuk memproses data sains di kapal angkasa, dan untuk fungsi kawalan autonomi.
Percubaan terakhir pada ST8 adalah Sistem Pengurusan Termal Kecil Paip Panas Gelung Miniatur. "Apa yang ingin kami lakukan di sini adalah untuk mengurangkan kekangan terma pada reka bentuk kapal angkasa kecil dan menguruskan haba dan keperluan untuk penyejukan tanpa mengeluarkan sejumlah besar tenaga," kata Stevens. Sistem ini mengusulkan untuk menguruskan keseimbangan terma dalam kapal angkasa dengan cekap dengan mengambil haba di mana ia dihasilkan oleh, misalnya, elektronik, dan membekalkannya ke tempat lain di kapal angkasa yang memerlukan haba. Ia tidak mempunyai bahagian yang bergerak dan tidak memerlukan kuasa.
Misi ST8 harus siap dilancarkan pada tahun 2008.
Pada bulan Julai 2005 NASA merancang untuk mengumumkan penyedia teknologi untuk misi NMP seterusnya. ST9 akan menjadi misi pengesahan sistem bersepadu. Terdapat lima konsep berbeza yang sedang kita pertimbangkan, dan kelima-lima itu dianggap sebagai bidang yang menjadi keutamaan tinggi bagi NASA. Mereka adalah:
- Teknologi Sistem Penerbangan Sail Solar
- Teknologi Sistem Aerocapture untuk Pelan Planet
- Teknologi Sistem Terbang Precision Formation
- Teknologi Sistem untuk Teleskop Angkasa Besar
- Sistem Pendaratan Automatik Bergerak Terrain untuk Kapal Angkasa
Kesemua lima konsep tersebut akan dikaji pada tahun hadapan. Setelah tamat kajian ini, salah satu daripada lima konsep akan dipilih untuk ST9. Waktu pelancaran akan bergantung pada konsep mana yang dipilih, tetapi sementara dalam jangka masa 2008-2009.
Stevens telah bersama NMP sejak dibentuk, dan telah menjadi pengurus program selama 3 tahun. Dia senang dapat menunjukkan teknologi canggih sehingga dapat dimasukkan ke dalam misi masa depan. "Ini adalah perniagaan yang menarik, perniagaan yang berisiko tinggi," katanya, "kerana teknologi canggih sangat tidak pasti mengenai berapa lama masa yang diperlukan dan berapa harganya." Dia mengatakan bahawa pengesahan eksperimen kapal angkasa sains autonomi sangat bermanfaat. "Peninjau Mars saat ini sangat padat karya, tetapi NASA tidak bersedia menyerahkan operasi kapal angkasa ke pakej perisian, jadi saya rasa pengesahan ini telah menjadi langkah utama." Stevens mengatakan bahawa pejabatnya mempunyai aktiviti penyerapan teknologi yang sedang berjalan dengan program Mars, melihat penggunaan kemampuan ini untuk misi masa depan, seperti Mars Science Laboratory rover, yang dijadualkan dilancarkan pada tahun 2009.
Ditulis oleh Nancy Atkinson
