Ide Stasiun Lunar NASA Buruk dan Bagus

Platform-gateway bulan orbital NASA akan menjadi tahap yang diperlukan untuk mendarat di bulan, atau omong kosong yang tidak berharga

Ketika astronot pertama kali mendarat di bulan setengah abad yang lalu, mereka terbang ke sana dalam satu langkah: roket Saturnus-5 meluncurkan modul, layanan dan modul pendaratan Apollo, dan mereka memasuki orbit bulan yang rendah. Kemudian modul pendaratan terlepas dan tenggelam ke permukaan. Setelah menghabiskan 22 jam dalam debu bulan, astronot Apollo 11 naik ke modul lepas landas dan kembali ke modul perintah untuk berangkat dalam perjalanan kembali.

Rencana NASA saat ini untuk mengirim astronot ke bulan, yang dapat diimplementasikan sedini 2024, sedikit berbeda. Beberapa roket komersial akan meluncurkan ke ruang angkasa komponen-komponen stasiun ruang angkasa kecil, yang kemudian akan secara independen berkumpul di orbit bulan yang tinggi. Roket lain akan mengirim pendarat bulan kosong di sana. Akhirnya, roket SLS raksasa akan meluncurkan pesawat ruang angkasa Orion (sangat mirip dengan modul perintah Apollo) dengan astronot di dalamnya. Orion merapat ke stasiun ruang angkasa, dan beberapa astronot akan masuk ke pendaratan modul menunggu. Akhirnya, astronot akan turun ke permukaan bulan. Setelah menyelesaikan sortie, mereka akan kembali ke stasiun orbital, di mana tim akan ditransfer ke Orion untuk pulang.

Mereka mewakili stasiun ruang angkasa bulan sebagai satu set modul, termasuk perumahan, kunci udara, modul daya dan sistem propulsi. NASA menyebutnya "Gateway".

Asalnya berasal lebih awal dari rencana NASA saat ini untuk kembali ke bulan, agensi baru-baru ini mengganti nama seluruh program, memberinya nama " Artemis ", dan stasiun yang diusulkan menyusut dan meningkat dalam menanggapi perubahan anggaran dan kebijakan. NASA mengklaim bahwa "Gateway" akan menjadi bagian penting dari eksplorasi ruang angkasa oleh manusia. Yang lain merenungkan apakah dibutuhkan sama sekali.

Asal-usul "Gerbang" dapat ditelusuri ke pembatalan oleh Presiden Barack Obama dari rencana terakhir NASA untuk mengembalikan orang ke bulan (program Constellation ). Dalam pidato April 2010 yang mengumumkan arahan baru untuk rencana NASA untuk penjelajahan luar angkasa berawak, Obama meminta badan tersebut untuk mengembangkan kendaraan untuk penjelajahan luar angkasa, dimulai dengan penerbangan ke asteroid terdekat dengan Bumi pada tahun 2025. Namun, NASA dengan cepat memutuskan bahwa target akan terlalu ambisius, dan akan membutuhkan penerbangan berawak multi-bulan. Karena itu, agensi mengusulkan alternatif: alih-alih mengirim astronot ke asteroid, itu akan menyeret asteroid ke astronot.

Gagasan ini memunculkan misi pengalihan asteroid (ARM) , yang diumumkan pada 2013. Diasumsikan bahwa pesawat ruang angkasa robot akan menangkap asteroid kecil tidak jauh dari Bumi - dengan diameter tidak lebih dari 10 m - dan secara bertahap memindahkannya ke orbit yang stabil tinggi di sekitar bulan di bawahnya. nama orbit retrograde yang jauh, di mana para astronot akan dapat mengunjunginya sebagai bagian dari misi pendek. Namun, keraguan tentang kegunaan dan kelayakan ARM mengubur program ketika ditawarkan pada sidang alokasi anggaran Kongres.

Pada 2017, di bawah arahan pemerintahan Donald Trump, NASA kembali berbelok. Badan tersebut telah lama percaya bahwa program luar angkasa akan menguntungkan dengan menempati ruang antara Bumi dan Bulan untuk menguji teknologi misi masa depan ke Mars dan seterusnya. Proposal berikutnya yang dibuat pada bulan Maret 2017 adalah konsep Deep Space Gateway: satu set modul di orbit jauh retrograde Bulan. Pada akhir 2020-an, para astronot di "Gateway" ini akan dapat mulai merakit kendaraan transportasi ruang angkasa yang terpisah, Deep Space Transport, untuk misi jangka panjang ke Mars.

Tetapi rencana ini juga gagal, setelah Trump membuat prioritas baru NASA mengirim astronot ke permukaan bulan dan menciptakan keberadaan permanen di ruang angkasa.


Versi "Gateway" yang paling ambisius adalah menjadi internasional, dan badan antariksa Kanada, Eropa, Jepang, dan Rusia seharusnya menyediakan berbagai modul. Dalam skema seperti itu, kapsul dengan tim Orion (1) akan mengantarkan para astronot ke Gateway dalam persiapan untuk misi di permukaan bulan. Di "Gateway", komponen gateway (2), modul yang dapat dihuni (3, 4), ruang untuk eksperimen dan penyimpanan ilmiah (5, 6, 7), lengan robot (8), dan sistem propulsi (9) direncanakan. Namun, NASA kini merancang "minimal" "Gerbang", yang hanya terdiri dari modul kecil dan sistem propulsi, untuk kembali ke permukaan bulan sebelumnya.

"Kali ini, kita tidak akan hanya menetapkan bendera di sana dan meninggalkan jejak kaki," kata Trump pada Desember 2017. Dia menandatangani arahan kebijakan ruang angkasa yang memfokuskan program ruang angkasa AS pada eksplorasi ruang angkasa dengan bantuan orang-orang, dan pertama-tama, kembalinya astronot Amerika ke bulan. Dia mengatakan bahwa "eksplorasi jangka panjang dan penggunaan" bulan adalah langkah menuju proyek yang lebih ambisius. "Kami akan meletakkan dasar untuk misi yang diusulkan ke Mars, dan mungkin suatu hari nanti ke dunia yang lebih jauh."

Arahan tersebut menginstruksikan NASA untuk membawa orang kembali ke permukaan bulan menggunakan kemitraan komersial dan internasional, tetapi meninggalkan agensi dengan tugas menemukan cara terbaik untuk melakukan ini. NASA memutuskan untuk mengubah konsep gateway, secara resmi menamainya Orbital Platform - Gateway, dan menyajikannya sebagai adegan dari mana misi bulan akan dikirim. Disarankan bahwa "Gateway" dirakit di orbit lain, sangat elips dan melewati kutub Bulan - " orbit halo yang hampir langsung". Pesawat luar angkasa dari Bumi akan dapat mencapainya dengan konsumsi bahan bakar minimal, sehingga akan relatif murah dan mudah untuk mengirim pasokan ke sana. Dalam konfigurasi ini, menurut rencana NASA, para astronot akan dapat kembali ke permukaan bulan pada tahun 2028.

NASA juga bekerja untuk menarik mitra internasional, yang banyak di antaranya telah bekerja di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Pada awal 2019, proyek Gateway telah berkembang ke ukuran terbesar dari sebelumnya. Konfigurasi yang diusulkan termasuk modul dengan daya dan sistem propulsi, yang seharusnya menggunakan energi matahari untuk memberi daya pada "Gateway" dan pergerakannya di ruang antara Bumi dan Bulan, dua modul yang dihuni, modul daur ulang, modul multifungsi, dan lengan robot. Pada bulan Februari 2019, Perdana Menteri Kanada Justin Trudeau mengumumkan bahwa negara tersebut siap untuk menghabiskan 2 miliar dolar Kanada untuk proyek ini. Dalam gambar-gambar konseptual, modul-modul lain secara optimis membawa logo Badan Antariksa Eropa, Badan Penelitian Antariksa Jepang, dan Roscosmos.

"Ini adalah proyek Gateway inspirasional," kata administrator NASA Jim Brydenstein dalam pidato pertengahan Maret. Dia membahas proposal NASA untuk tahun fiskal 2020, yang mencakup jumlah $ 821 juta untuk pengembangan Gateway. Dia menambahkan bahwa dia berkomunikasi dengan para pemimpin badan antariksa lainnya, dan "mereka dengan gembira menerima gagasan proyek bersama untuk perjalanan ke bulan."

Tetapi setelah dua minggu, ide inspirasional berubah lagi. Dalam pidatonya di pertemuan Dewan Antariksa Nasional pada 26 Maret, Wakil Presiden Mike Pence memerintahkan NASA untuk mempercepat rencana untuk kembali ke bulan. "Sebagaimana diarahkan oleh presiden AS, kebijakan pemerintahan ini dan negara kita adalah kembalinya astronot Amerika ke bulan dalam lima tahun ke depan," Pence mengumumkan dalam sebuah pidato. Tujuan ambisius ini - pendaratan pada tahun 2024 - datang sebagai kejutan bagi seluruh dunia.

Dan dia membuat NASA menggaruk kepalanya mencari cara untuk mencapai tujuan ini. Dalam pidato April di Simposium Antariksa Colorado Springs, Brydenstein mengatakan bahwa NASA akan memperbaiki rencananya untuk menyesuaikannya dengan studi bulan, dan akan fokus hanya pada elemen dasar yang diperlukan untuk membawa orang kembali ke permukaannya dalam lima tahun ke depan. “Fase pertama adalah kecepatan. Kita perlu melangkah ke permukaan bulan secepat mungkin, ”katanya. "Kami akan menyingkirkan segala sesuatu yang akan mengalihkan kami dari tujuan ini." Dan, tampaknya, sebagian besar proyek Gateway akan mengalihkan perhatian agensi. Brydenstein menyarankan bahwa satu-satunya bagian dari "Gateway" yang diperlukan untuk pendaratan adalah sistem propulsi dan modul yang dapat dihuni, yang dapat didudukkan oleh kapal Orion dan modul pendaratan.

Mitra internasional NASA juga terkejut. Badan antariksa yang mulai merencanakan pembangunan komponen Gateway tiba-tiba menjadi tidak jelas kapan kontribusi mereka mungkin diperlukan dan apakah itu akan diperlukan sama sekali. Bridenstein mengakui ketidakpastian ini dalam pidato April. "Mitra internasional kami prihatin tentang hal ini, dan mereka menyatakan keprihatinan mereka kepada saya di konferensi ini," katanya. Namun, dia mengatakan bahwa para mitra ini masih akan dapat memainkan peran dalam fase kedua eksplorasi bulan NASA setelah bulan pada tahun 2024. Dan kemudian, katanya, prioritas NASA adalah untuk mendukung keberadaan jangka panjang orang-orang di ruang antara Bumi dan Bulan, termasuk dan pembangunan "Gateway" dalam bentuk yang mirip dengan apa yang telah dibahas sebelumnya.

Dalam minggu-minggu berikutnya, NASA semakin berbicara tentang membangun "minimum" Gateway untuk mendukung pendaratan di bulan 2024. Pada bulan Mei, NASA mengumumkan permintaan untuk uang muka tambahan $ 1,6 miliar pada tahun 2020, yang diperlukan untuk mencapai tujuan ini. Uang tambahan terutama akan membantu perusahaan komersial mengembangkan kendaraan yang lebih ringan lebih cepat, mempercepat pengembangan roket SLS dan kapal Orion yang tertinggal, karena kedua proyek ini berada di belakang jadwal selama bertahun-tahun dan telah melampaui anggaran mereka dengan miliaran dolar. Juga dalam proposal ini, disarankan untuk memotong dana untuk "Gateway" sebesar $ 321 juta.

Anggaran yang direvisi ini "sedikit mengubah sikap Gateway," kata Asisten Administrator NASA untuk Riset dan Operasi Manusia, William Gershtenmeyer selama konferensi pers terorganisir yang tergesa-gesa. "Gateway telah berevolusi menuju kemampuan yang lebih besar yang melebihi persyaratan minimum untuk pendaratan. Rencana saat ini mengarahkan desain Gateway kembali ke komponen yang paling penting untuk pendaratan." Pada akhir Mei, Brydenstein mengumumkan bahwa NASA telah memilih Maxar Technologies untuk membangun Modul Power dan sistem propulsi Gateway.


Dari kiri ke kanan:
- orbit bulan rendah, 100 km, periode 2 jam;
- orbit retrograde yang jauh, 70.000 km, periode 2 minggu;
- orbit halo hampir lurus, 2.000 - 75.000 km, periode 1 minggu.

NASA mempertimbangkan beberapa opsi untuk mengorbit untuk mempersiapkan bulan. Setiap orang memiliki pertukarannya sendiri: akses ke orbit yang lebih tinggi lebih murah dari Bumi, tetapi orbit yang rendah memberikan akses cepat ke permukaan bulan.

Para kritikus proyek Gateway mengatakan NASA seharusnya tidak memutar skala ke stasiun ruang angkasa, tetapi hanya harus menutup proyek. Jika Anda perlu sampai ke permukaan bulan, seperti yang dia katakan, maka pergi langsung ke sana, seperti misi Apollo lakukan setengah abad yang lalu. Membuat pos di orbit bulan menambah biaya, keterlambatan dan kerumitan tugas yang sudah sulit.

Di antara para kritikus ini adalah mantan administrator NASA, Michael Griffin. November lalu, selama pertemuan dengan kelompok penasihat dari Dewan Antariksa Nasional, ia menghantam stasiun ruang angkasa dengan kritik yang menghancurkan. "Arsitektur yang sedang dibahas, yang menurutnya" Gateway "harus dilakukan sebelum menjejakkan kaki di bulan, terlihat konyol dari sudut pandang insinyur sistem ruang angkasa," katanya. Sebagai gantinya, NASA harus pergi langsung ke permukaan bulan, katanya, dan setelah itu memasang sesuatu seperti "Gerbang" untuk mendukung misi semacam itu, terutama ketika para astronot dapat mulai mengekstraksi sumber daya seperti air es pada topi kutub. "The" gateway "akan berguna hanya setelah mereka dapat menghasilkan bahan bakar roket di bulan dan mengirimkannya ke gudang di orbit bulan, tetapi tidak sebelumnya."

Kritik aktif lain dari proyek ini adalah Robert Zubrin , pendiri dan presiden Masyarakat Mars . Dia membandingkan "Gateway" dengan pos tol, mengklaim bahwa itu menambah biaya untuk semua misi masa depan ke Bulan atau Mars. Dia mengusulkan rencana alternatif yang disebut Moon Direct , yang akan menggunakan sistem transportasi komersial yang ada untuk secara bertahap membangun pangkalan bulan.

Mengikuti perkembangan kritik ini, NASA membela "Gateway". Pada bulan Mei, agensi diam-diam mengedarkan proposal yang disebut " Mengapa Saya Membutuhkan Gateway? " Melindungi stasiun ruang angkasa. "Posisi NASA, berdasarkan analisis teknis dan terprogram, adalah bahwa" Gateway "memungkinkan Anda dengan cepat mengatur orang Amerika berikutnya untuk mendarat di bulan," katanya. Di antara alasan yang tercantum untuk ini, dinyatakan bahwa mesin utama Orion terlalu lemah untuk membawa pesawat ruang angkasa ke orbit rendah di sekitar Bulan, oleh karena itu, dalam orbit tinggi, Anda perlu mengatur sesuatu seperti "Gateway".

"Secara umum, keuntungan jangka pendek dan jangka panjang dari arsitektur Gateway dengan mudah lebih besar daripada risiko tabrakan dengan keterlambatan nyata dalam pelaksanaan proyek dan momen tidak efisien yang pasti akan terjadi karena perubahan arsitektur yang terlambat," laporan itu menyimpulkan. Perubahan seperti kebutuhan untuk meningkatkan kekuatan sistem propulsi Orion agar mencapai orbit bulan rendah dapat menambah miliaran ke $ 30 miliar yang telah dihabiskan hari ini untuk implementasi program SLS dan Orion, dan pada saat yang sama tidak membantu untuk mencapai tujuan pada tahun 2024.

Kebutuhan untuk bergantung pada SLS dan Orion mengkhawatirkan beberapa penggemar bulan, karena kedua teknologi masih dalam mode pengembangan, dan kedua proyek telah menghadapi kelebihan biaya dan keterlambatan yang signifikan. Oktober lalu, auditor NASA mengeluarkan laporan merendahkan pada program SLS, yang pada saat itu sudah tiga tahun terlambat dari jadwal dan melampaui anggaran beberapa miliar dolar. Dan pada saat yang sama, NASA dan sekutunya mengatakan bahwa tidak ada jalan lain ke bulan.

"Komponen yang kita miliki saat ini tidak dapat mendarat di bulan tanpa Gateway," kata Mike Fuller, manajer program pengembangan bisnis NASA di Northrop Grumman . Dia percaya bahwa kemampuan mesin Orion yang terbatas sebenarnya merupakan keuntungan. Misi Apollo mengirim modul kontrol ke orbit 100 km dari bulan, tetapi ia mengatakan bahwa "tidak menguntungkan untuk tenggelam begitu rendah ke dalam sumur gravitasi bulan." Jika Orion memasuki orbit yang lebih tinggi, akan lebih mudah baginya untuk kembali ke Bumi, karena ini akan membutuhkan lebih sedikit daya tarik.

Bisakah NASA benar-benar meninggalkan Gateway dan arsitektur ini? Para kritikus mengatakan alternatif teknis muncul di sektor ruang komersial. Mereka berarti Blue Origin , sebuah perusahaan luar angkasa yang didirikan oleh miliarder Jeff Bezos, pemilik Amazon, tidak jauh dari Seattle. Blue Origin sedang membangun roket berat New Glenn yang dapat digunakan kembali dan modul pendaratan bulan Blue Moon . Pesaing lain adalah SpaceX, Ilona Maska, dari Hawthorne, California, juga mengerjakan roket yang dapat digunakan kembali. Tahap atasnya adalah kapal luar angkasa Starship, yang, menurut perusahaan, akan dapat mendarat langsung di bulan dan membawa beban berat. "Kendaraan di Bulan ini, pada kenyataannya, dapat berfungsi sebagai inti dari pos bulan yang agak serius, yang akan tumbuh seiring waktu," kata Paul Wooster, insinyur utama untuk Mars dari SpaceX.

Namun, semua pesawat ruang angkasa yang luar biasa dari perusahaan-perusahaan ini masih dalam proses pengembangan, dan mungkin butuh bertahun-tahun sebelum mereka siap untuk mendarat di bulan. Selain itu, setiap upaya untuk membatalkan program SLS atau Orion kemungkinan akan menemui perlawanan keras kepala di Kongres, terutama dari anggota berpengaruh dari negara-negara di mana pekerjaan sedang berlangsung pada mereka. Dan, oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa NASA, dengan sepenuh hati, mengatur rencana "Gateway" -nya. Pada bulan Mei, membahas anggaran terbaru NASA, Brydenstein mengatakan Gateway adalah proyek vital untuk mencapai tujuan pendaratan di bulan pada 2024. "Pentingnya proyek Gateway tidak berkurang dari waktu ke waktu," katanya. "Kita tidak bisa melebih-lebihkan arti pentingnya."

Jika NASA, mengingat anggaran dan realitas politik yang kempes, terus dengan keras kepala pergi menuju "Gerbang", kita akan menyaksikan kembalinya kemenangan astronot NASA ke bulan pada tahun 2024. NASA dan sebelumnya menang terlepas dari semua kesulitan dan tantangan. Namun, ada juga kemungkinan bahwa rencana tersebut tidak akan selamat dari debat Kongres mengenai anggaran, atau bahwa pemilihan umum 2020 akan mengarah pada munculnya pemerintahan lain yang kembali akan mengubah arah eksplorasi bulan. Dan dalam hal ini, miliarder termotivasi dari SpaceX dan Blue Origin mungkin tidak menunggu NASA, dan logo perusahaan akan terlihat di trek berikutnya yang meninggalkan sepatu bulan di regolith .