Innan NASA kan montera sitt föreslagna ' Resan till Mars ', som kommer att se astronauter sätta sin fot på den röda planeten för första gången i historien, måste ett antal logistiska och tekniska frågor åtgärdas först. Förutom en bärraket (den Space Launch System ), en besättningskapsel (den Orion Multi-Purpose Crew Vehicle ), och en rymdstation bortom månen (den Deep Space Gateway ), kommer astronauterna också att behöva en rymdmiljö i omloppsbana om Mars.
För att bygga denna livsmiljö har NASA kontaktat sin långvariga entreprenör, Lockheed Martin. Och lördagen den 28 september kl Internationella astronautiska kongressen (IAC) i Adelaide, Australien, avslöjade flygföretaget nya detaljer om sitt Mars basläger . När NASA:s föreslagna besättningsuppdrag till Mars äger rum på 2030-talet, kommer denna bas att vara utposten från vilken besättningar kommer att bedriva forskning på Mars yta.
Detaljerna som avslöjades på konferensen inkluderade hur deras föreslagna basläger överensstämmer med andra nyckelkomponenter i NASA:s Mars-uppdrag, som Lockheed Martin också arbetar med NASA för att utveckla. Dessa inkluderar Deep Space Gateway placerad i cislunarbana och en Mars-landare – ett återanvändbart enstegsfarkost som kan ta sig ner till Mars yta från omloppsbanan.
Diagram över Lockheed Martins basläger på Mars. Kredit: Lockheed Martin
Tillsammans med NASA:s SLS och Orion rymdfarkoster kommer dessa viktiga delar av infrastrukturen att möjliggöra inte bara ett, utan upprepat besättningsuppdrag till Mars. Som Lisa Callahan – vice VD och general manager för Commercial Civil Space på Lockheed Martin – sa under företagets presentation på IAC:
'Att skicka människor till Mars har alltid varit en del av science fiction, men idag har vi förmågan att göra det till verklighet. Tillsammans med NASA utnyttjar vår vision hårdvara som för närvarande är under utveckling och produktion. Vi är stolta över att ha Orion påslagen och slutföra tester som förberedelse för dess Exploration Mission-1-flygning och så småningom dess resa till Mars.'
Sammantaget är syftet med Mars Base Camp mycket enkelt. I grund och botten består den av en omloppsutpost dit forskare-astronauter kommer att transporteras till efter att de lämnat jorden och flygit från Deep Space Gateway till omloppsbana runt Mars. Från denna bas kommer besättningar att kunna genomföra vetenskapliga utforskningar i realtid av Mars atmosfär, följt av uppdrag till ytan.
Som Lockheed Martins indikerar på deras hemsida , kommer huvudkomponenterna i deras basläger att lanseras separat. Vissa kommer att förpositioneras i omloppsbana runt Mars i förväg medan andra kommer att monteras i cis-månens rymd för resan till Mars. I slutändan kommer sex astronauter att skjuta upp på en Orion-rymdfarkost – som fungerar som hjärtat av det interplanetära fartyget Mars Base Camp – och sätta ihop alla komponenter i omloppsbana runt Mars.
Konstnärens intryck av Lockheed Martins föreslagna Mars Lander. Kredit: Lockheed Martin
Detta överensstämmer också med Fas II och Fas III av NASA:s 'Resan till Mars', som är kända som faserna 'Proving Ground' respektive 'Earth Independent'. Fas II kräver en serie uppdrag för att testa kapaciteten hos Space Launch System (SLS), Orion rymdfarkoster och djupa rymdmiljöer, såväl som flera besättningsuppdrag och rymdvandringar i cislunära rymden.
Fas III kommer sedan att bestå av förfining och testning av instegs-, nedstignings- och landningstekniker, samt resursanvändning på plats. När dessa är klara kommer fas III att kulminera med besättningsuppdrag till Mars-banan, följt av landuppdrag till Mars-ytan. Det första uppdraget som involverar Mars Base Camp är tänkt att vara en längre vistelse i omloppsbana runt den röda planeten.
Detta kommer att tillåta astronauter att få livsviktig erfarenhet av utökade operationer långt från jorden och dess skyddande magnetfält. Detta kommer att följas av ankomsten av ytlandaren, vilket skulle göra det möjligt för astronauterna att landa och utföra uppdrag på ytan. Landaren skulle paras till baslägret mellan uppdragen och gå ner till ytan med hjälp av överljudsframdrivning.
Landaren förlitar sig också på Orion flygelektronik och system som sitt kommandodäck och drivs av motorer som använder ett flytande väte/flytande syre drivmedel. Varje uppdrag till ytan skulle sannolikt ta två veckor åt gången och bestå av fyra astronauter som bedriver forskning och samlar in prover för att återvända till baslägret. Besättningarna skulle sedan lyfta i Landern och lämna tillbaka den till stationen, där den skulle tanka och fylla på för framtida uppdrag.
Konstnärillustration av bostadsmodulen. Kredit: Lockheed Martin
Eftersom landarens bränsle kan tillverkas av vatten är det troligt att en källa till vattenis under ytan också kommer att spela in under dessa ytuppdrag. Om den nödvändiga infrastrukturen förs upp till ytan kan den till och med användas för in-situ tillverkning av raketbränsle. Som sådan är det förståeligt att lokalisera en källa till vattenis under ytan är en viktig fokuspunkt för framtida NASA- och SpaceX-uppdrag.
Som nämnts är Mars Base Camp i linje med andra uppdragskomponenter, som inkluderar Deep Space Gateway. Även här har NASA anlitat Lockheed Martin för att utveckla konceptets arkitektur. I somras var företaget tilldelats ett fas II-kontrakt av NASA för att skapa design för denna rymdmiljö, som är avsedd att bygga på lärdomarna från Internationell rymdstation (ISS).
Kontraktet tilldelades som en del av Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP), som NASA lanserade 2014. I april 2016, under den andra NextSTEP bred byråmeddelande (Nästa STEG-2), NASA valt ut sex amerikanska företag att börja bygga markprototyper och koncept i full storlek för denna djupa rymdmiljö.
I slutändan kommer Deep Space Gateway och Mars Base Camp att möjliggöra utveckling och testning av andra rymdsystem i cis-månrymden innan de skickas vidare till Mars. Gateway kommer också att tillåta astronauter att bedriva månforskning och leva och arbeta i omloppsbana runt månen i månader i taget. Detta kommer att vara praktiskt när de börjar göra transiter till och från Mars.
NASA:s resa till Mars. NASA utvecklar de möjligheter som behövs för att skicka människor till en asteroid 2025 och Mars på 2030-talet. Kredit: NASA/JPL
Ända sedan NASA först tillkännagav sitt förslag om en 'resa till Mars' 2010, har forskare, rymdentusiaster och allmänheten ivrigt väntat på att de viktigaste detaljerna ska släppas. Med tanke på att ett sådant uppdrag kommer med stora tekniska och logistiska utmaningar, har hur de tänker ta sig an dem varit ett stort intresse. Andra punkter av intresse har inkluderat tidslinjer samt fordon, system och tekniker som skulle vara inblandade.
Detta senaste tillkännagivande är bara ett av många som NASA och dess partners har gjort under de senaste månaderna. När 'Resan till Mars' sakta närmar sig har fler och fler detaljer blivit tillgängliga, och hur detta uppdrag kommer att se ut har sakta tagit form. Som Lockheed Martin konstaterar på deras hemsida :
'Sedan den första vikingalandaren landade på Mars för 40 år sedan har mänskligheten varit fascinerad av den röda planeten. Lockheed Martin byggde NASA:s första Mars-landare och har varit en del av varje NASA Mars-uppdrag sedan dess. Vi är redo att leverera framtiden, snabbare.Mars är närmare än du tror. Vi är redo att påskynda resan.'
Och se till att kolla in den här reklamvideon om Mars Base Camp, med tillstånd av Lockheed Martin:
Vidare läsning: Lockheed Martin , LM – Mars Base Camp