모든 것이 계획을 세우면 2022 년에 NASA의 우주 발사 시스템 로켓 (SLS)은 플로리다 주 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에서 처녀 비행으로 폭발 할 것입니다. 높이가 111.25m 인 거대한 SLS 로켓은 2 월 이전에 출시 될 예정이지만 아마도 여름까지는 그렇지 않을 것이며, 달의 먼 쪽 주변의 테스트 미션에서 다시 시작되지 않은 캡슐을 보낼 것입니다. 아르테미스 1으로 알려진 것은 인류의 달로의 돌아온 시작을 진정으로 표시 할 것입니다.
현재 2024 년 5 월에 예정되어있는 Artemis 2 Mission은 Artemis 1을 반복하지만 이번에는 우주 비행사 승무원과 함께 반복 할 것입니다. 달 주위의 반복 여행에서 그들은 이전의 우주 비행사보다 우주로 갈 것입니다. 그런 다음 Big One :Artemis 3은 다음 우주 비행사를 달에 착륙시킬 것입니다.
이 텐트 폴 임무 사이에는 우주 비행사가 음력 궤도에 도달 할 때 임무를 완료하는 데 필요한 모든 것을 갖도록하기 위해 일련의 다른 발사가 될 것입니다. Artemis 프로그램의 장기적인 성공에 절대적으로 중요한 것은 게이트웨이 음력 우주 정거장입니다.
게이트웨이는 달 주변의 궤도에 다중 모듈 우주 정거장이 될 것입니다. 그것은 달을 방문하기위한 준비 포스트 역할을하며 달을 원격 관찰을 수행하고 달의 암석을 분석하고 다른 과학적 연구를 수행 할 수있는 실험실을 제공 할 수있는 궤도 플랫폼을 제공합니다. 미국, 10 개 유럽 국가, 캐나다 및 일본 간의 국제적인 노력입니다.
공상 과학 소설처럼 들릴지 모르지만 매우 현실적입니다. 그리고 아주 아주 멋지다…
과학
게이트웨이는 국제 우주 정거장이 저 지구 궤도를 방문하는 우주 비행사와 마찬가지로 달을 방문하는 우주 비행사를위한 임시 가정 및 작업 공간 역할을합니다. 달의 초기 탐사 중에 우주 비행사는 최대 3 개월 동안 게이트웨이에서 살면서 때때로 음력 표면으로 내려 가서 과학 또는 테스트 장치를 수행하여 표면에 영구적 인베이스를 설정할 수 있습니다.
.게이트웨이에 이미 시운전 된 두 가지 실험은 ESA (European Space Agency)와 Space Weather Instrument Suite가 제공 한 방사선 모니터입니다. 방사선 모니터는 우주 비행사를 우주에서 발생할 수있는 건강에 해로운 방사선 수준으로부터 안전하게 유지하는 방법을 결정하는 데 도움이됩니다. 우주 날씨 기기 스위트는 이와 관련이 있습니다. 왜냐하면 관상 질량 규정이라고 불리는 폭발 동안 태양에 의해 방출되는 입자의 강도를 측정하기 때문입니다.
현장 자원 활용 기술을 개발하는 데 중점을 둘 것입니다. 이것은 달에서 발견 된 자원을 사용하여 우주 비행사가 예를 들어 물, 산소, 로켓 연료 및 건축 자재를 필요로하는 것들을 제조하는 것을 의미합니다. 모두 음력 표면 또는 바로 아래에있는 재료에서 추출하거나 제조 할 수 있습니다.
.모듈
국제 우주 정거장 (ISS)보다 작지만 게이트웨이는 너무 커서 단일 로켓에서 출시 될 수 없습니다. 대신, 일련의 발사로 달 주위에 배치 될 여러 모듈로 구성됩니다.
그 중심에는 미국의 Maxar Technologies가 개발 한 전력 및 추진 요소가 있습니다. 이 모듈은 태양 전지판을 사용하여 전원을 생성합니다. 또한 '태양 전기 추진'장치 (또는 이온 엔진)를 사용하여 해당 전력을 추진으로 변환하여 스테이션을 다른 궤도로 옮기는 것도 있습니다.
HALO (Habonation and Logistics Outpost) 모듈은 Northrop Grumman Innovation Systems에서 제공하고 있습니다. 이것은 우주 비행사가 살 수있는 최초의 모듈이 될 것입니다. 그것은 우주 비행사를 들고 오리온 우주선을위한 도킹 포트를 포함 할 것입니다.
이 두 모듈은 함께 실행 가능한 초기 스테이션을 형성합니다. 처음에는 별도로 출시 된 다음 우주에 도킹 될 계획 이었지만 NASA는 이제 두 개의 모듈을 함께 수정하여 2024 년 11 월 SpaceX Falcon Heavy Rocket에서 예정된 단일 출시로 비행합니다.
.이것은 Artemis 3 Moon Landing Mission의 게이트웨이 구성이지만 곧 ESA가 제공하는 모듈로 연결됩니다. 유럽은 게이트웨이와 아르테미스 임무의 주요 기여자입니다. 특히 이탈리아는 우주 정거장 설계 및 제조 분야에서 구별 된 유산을 가진 중요한 파트너입니다. ISS의 가압 모듈의 약 절반은 토리노의 Thales Alenia Space에 의해 공급되었습니다.
Thales Alenia Space를 공동으로 소유하고있는 이탈리아 회사 인 Leonardo의 우주 활동 코디네이터 인 Luigi Pasquali는“이것은 큰 유산입니다. 이를 통해 회사는 게이트웨이에 여러 모듈을 제공하기 위해 계약에서 이길 수있었습니다.
첫 번째는 급유, 인프라 및 통신 (ESPRIT)을 제공하는 유럽 시스템입니다. 이것은 두 부분으로 구성되며 첫 번째는 스테이션의 음력 통신 시스템입니다. 이것은 첫날부터 필수 구성 요소이므로 사전에 제조되고 있으며 2024 년에 출시를 위해 Halo 모듈에 부착 될 것입니다. ESPRIT의 두 번째 부분에는 추가 연료 탱크, 창문 거주 복도 및 도킹 포트가 포함됩니다. 현재 2027 년에 출시 될 예정입니다.
또한 Thales는 국제 거주지 모듈 (I-HAB)에 기여할 것인데, 여기에는 일본이 공급하는 생명 지원 시스템이 포함됩니다. 마지막으로, 캐나다는 8.5m 길이의 로봇 팔을 생산하고 있으며, 국가가 ISS 및 우주 왕복선 프로그램에 기여한 것과 비슷합니다.
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게이트웨이
우주선
물론 우주 비행사를 공전하는 우주 정거장을 갖는 것은 우주 비행사를 데려 갈 수있는 방법이 없다면 쓸모가 없습니다. 그곳에서 오리온 다목적 승무원 차량이 들어 오는 곳입니다. 승무원 모듈은 미국의 록히드 마틴을 통해 NASA가 공급하고 있으며 최대 6 명의 우주 비행사를 수용 할 수 있지만 우주선의 중심부는 크루 캡스 뒤에있는 유럽 서비스 모듈 (ESM)입니다.
.유럽의 Airbus Company에서 제공하고 있습니다. ESM의 에어 버스 산업 관리자 인 Siân Cleaver는“ESM은 우주 비행사가 살아야 할 모든 것을 제공합니다.
ESM은 에어 버스에서도 제조 한 자동 전송 차량 (ATV)을 기반으로합니다. ATV는 유럽 우주국의 국제 우주 정거장에 대한 기여 중 하나였습니다. 그것은 저 지구 궤도의 시설에서화물을 운반했습니다. 그러나 그것을 ESM으로 변환하고 달로 가져 오려면 매우 명백한 차이가 필요합니다.
Cleaver는“바닥에 거대한 메인 엔진이 있습니다.
첫 번째 ESM은 2022 년 Artemis 1 Mission을 준비하기 위해 이미 우주 발사 시스템 로켓 위에 있습니다. 두 번째는 승무원 캡슐에 결합하기 위해 플로리다로 배송되었습니다. 이것은 Artemis 2 Mission에서 우주 비행사를 운반 한 최초의 Orion이 될 것입니다. Cleaver와 동료들은 Lunar 표면으로 내려 가기 전에 우주 비행사를 게이트웨이 스테이션으로 데려 갈 ESM 3에서 일하고 있습니다.
“확실히 마음이 날아갑니다. 나는 매우 운이 좋다. 인간 우주 비행에서 일하는 것은 항상 나의 꿈이었습니다.”Cleaver는 말합니다.
Artemis 3의 우주 비행사는 SpaceX Starship Craft 내부의 달 표면으로 셔틀합니다. 그 후, NASA는 표면을 오가는 더 일상적인 임무를 위해 더 작은 달 착륙선을 개발하기 시작했습니다.
우주복
달을 걷는 데 분명히 우주복이 필요합니다. 이들은 간단한 의류 아이템이 아닙니다. 우주복은 우주 비행사에게 필요한 보호와 유용성을 제공하기 위해 끊임없이 진화했습니다. Artemis Moon 착륙의 경우, 그것들은 완전히 새로운 차원으로 끌려 가야합니다.
우주복을 의복이 아니라 착용하는 유연한 우주선으로 생각한다면, 당신은 하나를 만드는 데 관련된 복잡성에 더 가까워집니다. 또한 우주 비행사의 움직임을 최대한 적게 방해해야합니다.
NASA는 Exploration extravehicular Mobility Unit 또는 Xemu를 설계하고 있습니다. 우주복에서 이동성의 큰 문제는 내부의 공기의 압력입니다. 우주 비행사가 사지를 구부리면 재료를 압축하고 소송 내부의 부피를 줄여 우주 비행사의 움직임에 저항하는 공기압이 증가합니다.
압축 가능한 원단이 아닌 조인트에 베어링을 사용하면이 문제를 해결하는 데 도움이됩니다. Neil Armstrong과 Buzz Aldrin이 1969 년 달로 여행하는 Apollo Spacesuits는 팔에만 사용되었지만 Xemu는 팔, 허리, 엉덩이, 허벅지 및 발목 관절에 사용할 것입니다. 소송은 또한 우주 비행사가 공기압을 변화시켜 무릎을 꿇기 위해 그것을 줄일 수있게 해줄 것입니다.
.대체로 새로운 혁신은 우주 비행사들에게 훨씬 더 많은 유연성을 제공하고 훨씬 더 편안한 환경을 제공해야합니다. 그것은 공간복의 융통성과 결합 된 낮은 달의 중력으로 인해 일종의 로핑 보행을 개발 한 아폴로 우주 비행사보다 더 정상적으로 걸을 수 있어야합니다.
.위치
게이트웨이는 달을 큰 타원형 경로에서 공전시켜 달 북쪽과 남쪽 극을 위로 가져갈 것입니다. 궤도를 완료하는 데 거의 7 일이 필요합니다. 가장 먼 곳에서는 달에서 70,000km 떨어진 곳에서 3,000km 이내에 닫히기 전에
궤도는 음력 극지 지역, 특히 얼음 퇴적물이 풍부한 것으로 여겨지는 남극의 토지에 쉽게 접근 할 수 있습니다. 또한 게이트웨이는 지구의 시야에서 일식하는 데 거의 시간을 소비하지 않기 때문에 지구와의 우수한 의사 소통 가능성을 제공합니다.
.미래
게이트웨이가 할 첫 번째 일은 달에 영구적 인 기초를 쉽게 설정하는 것입니다. Pasquali는“게이트웨이는 실제로 달 표면에서 큰 존재를 발전시킬 수있는 전략적 역할을합니다.
이는 음력 기반을 생생하게 할 장비와 인프라를 점차적으로 개발할 수있는 안정되고 안전한 운영 기반을 제공하기 때문입니다.
.“정말 치즈 맛이지만 달을 볼 때마다 항상 우리가 곧 그곳에 갈 것이라는 사실에 대해 생각합니다. 그런 다음 다음날 깨끗한 방에서 우주선을보고‘좋아요
1970 년대 달의 축소 된 탐사와는 달리, 이번에는 장기적인 목적을 염두에두고 있습니다. 2021 년 11 월, NASA는 Artemis 3 Lunar 착륙 외에도 달의 표면을 10 회 이상 방문하는 지속 가능한 프로그램을 개발하고 있음을 확인했습니다.
.그리고 그 외에도 화성은 부릅니다. 이것이 오리온 우주선을 다목적 승무 차량이라고 불리는 이유 중 하나입니다.
그리고 지구의 자기장의 보호를 벗어나는 게이트웨이는 또한 우주 비행사의 건강에 대한 심층 공간 방사선의 영향을 완전히 평가할 수있게합니다. 이것에 대한 지식은 깊은 공간의 순항 시간이 9 개월 이상이되는 화성 여행에 중요합니다.
요컨대, 게이트웨이는 향후 모든 탐사에 필수적입니다. 역사는 달로 돌아가는 대신 전체 태양계의 인간 탐험의 관문으로 되돌아 갈 수 있습니다.
- 이 기사는 BBC Science Focus Magazine의 372 호에 처음 등장했습니다. - 여기에서 구독하는 방법을 알아보십시오
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