Bildunterschrift: Der integrierte Fahrzeugstapel für ein menschliches Missionskonzept im Weltraum. Bildnachweis: NASA
Es gibt alle möglichen Details, die bei Reisen im Weltraum berücksichtigt werden müssen, z. B. wohin, was zu tun ist und wie man zurückkommt. Da Träumer mit sternenklaren Augen die praktischen Realitäten, einen Menschen in eine solche Umgebung zu bringen, oft nicht berücksichtigen, müssen Ingenieure mit stählernen Augen die Details einer solchen Mission entscheiden, z. B. wie viele Paar Socken benötigt werden. Glücklicherweise beschäftigt die NASA Ingenieure, die sowohl stählerne als auch sternenklare Augen haben, und ihre Arbeit hat gerade einen interessanten Bericht erstellt, in dem die menschliche Seite der Erforschung des Weltraums erörtert wird.
Das von Michelle Rucker und Shelby Thompson vom Johnson Space Center verfasste Papier konzentriert sich auf die Anforderungen eines Schiffes, das die erste Welle menschlicher Entdecker im Weltraum hoffentlich in naher Zukunft zu einem erdnahen Asteroiden (NEA) bringen wird. Das Team betonte, dass es sich nur um sehr grundlegende Anforderungen handele und das Papier nur eine Grundlage für die Arbeit für spezialisiertere Teams biete, die einzelne Subsysteme entwerfen.
Um die Grundlagen zu entwickeln, musste das Team einige Annahmen treffen, und diese Annahmen sind für alle aufschlussreich, die an den zukünftigen Explorationsplänen der NASA für Menschen interessiert sind. Das Team übernahm eine 380-tägige Hin- und Rückfahrt zu einer NEA mit 4 Mitarbeitern, wobei nur 30 Tage der Mission beim Asteroiden verbracht wurden. Sie gingen von der Verfügbarkeit einer Vielzahl von missionsspezifischen Fahrzeugen sowie von der Fähigkeit aus, Aktivitäten außerhalb des Fahrzeugs durchzuführen und an das Orion-Crew-Modul anzudocken, das sich noch in der Entwicklung bei der NASA befindet. Dennoch könnten solche Annahmen zu einer aufregenden Mission führen, wenn sie während des gesamten Entwurfsprozesses gelten.
Bildunterschrift: Kleidung im Wert von zwei Wochen in einer Transporttasche für die Besatzung. Bildnachweis: NASA
Zusätzlich zu den Annahmen nutzte das Team die Erkenntnisse aus jahrelanger Arbeit an der Internationalen Raumstation und half bei der Prüfung von Details wie der Anzahl der Päckchen Getränkepulver für die Dauer der Reise sowie der Menge Zahnpasta a Person verwendet täglich im Raum. Alle diese Zahlen wurden zusammengestellt, um die Gesamtabmessungen für das Fahrzeug abzuleiten.
Obwohl die Summe dieser Volumina ein übergroßes Raumschiff ergab, bewertete das Team die Aktivitätshäufigkeit und -dauer, um Funktionen zu identifizieren, die ein gemeinsames Volumen ohne Konflikte teilen könnten, und reduzierte das Gesamtvolumen um 24%. Nach Zugabe von 10% für das Wachstum wurde das resultierende funktionelle Druckvolumen mit einem Minimum von 268 m³ (9.464 m³) berechnet, das über die Funktionen verteilt war.
Diese Dimensionen führten zu einer 4-stöckigen Struktur mit einem Gesamtdruck von fast 280 Kubikmetern (10.000 Kubikfuß), die so aussieht, als hätte sie direkt vom Set stammen können Prometheus.
Bildunterschrift: Konzeptionelles Layout des Deep Space Habitat. Bildnachweis: NASA / Michelle Rucker und Shelby Thompson.
Die verschiedenen Subsysteme können in sieben verschiedene Kategorien unterteilt werden. Der größte ist der Ausrüstungsbereich, der 22% des Raumfahrzeugs einnimmt. Dieser Raum würde Dinge wie das Umweltkontrollfeld und Navigations- und Kommunikationsgeräte umfassen. Die Konstrukteure waren jedoch der Ansicht, dass das Antriebssystem, höchstwahrscheinlich ein solarelektrisches Antriebssystem, und alle erforderlichen Steuergeräte Teil eines anbringbaren Moduls sind und nicht Teil des Hauptwohnraums des Lebensraums sein würden.
Missionsoperationen und Raumfahrzeugoperationen bilden die nächstgrößeren Teile des bewohnbaren Raums und machen jeweils 20% aus. Diese Bereiche sind für missionsspezifische Aufgaben reserviert, die noch nicht definiert sind, und für allgemeine Aufgaben, die unabhängig von der Art der Mission, für die der Lebensraum gestartet wird, erforderlich sind, z. B. grundlegende Wartung und Reparatur.
Die psychologischen und Datenschutzbedürfnisse der Schiffsbewohner wurden stark berücksichtigt, so dass etwa 30% des gesamten bewohnbaren Raums für die Pflege der an Bord befindlichen Personen bestimmt sind, wobei 18% für die „individuelle“ Pflege und 12% für die „individuelle“ Pflege bestimmt sind zur "Gruppen" -Pflege gehen.
Bildunterschrift: Wohn- und Betriebsbereich einer Gruppe eines konzeptionellen Lebensraummoduls für den Weltraum. Bildnachweis: NASA / Michelle Rucker und Shelby Thompson.
Die individuelle Betreuung umfasst Grundlagen wie Betten, Ganzkörperreinigung und Toiletten. Gruppenbetreuung ist eher für Aktivitäten für mehrere Personen gedacht, wie z. B. einen Speisesaal, Essenszubereitungs- und Besprechungsbereiche. Die letzten 2% der Fläche an Bord wurden für die Notfallplanung bereitgestellt. Es passt gut zu seinem Namensvetter, da das Designteam hofft, niemals den Raum nutzen zu müssen, dessen Hauptzweck darin besteht, den Druckabfall in der Kabine, den Tod der Besatzung oder andere unvorhersehbare Katastrophen zu bewältigen. Es gibt auch einen abgeschirmten Bereich im Inneren des Lebensraums als Zufluchtsort für die Besatzung während eines Sonnenstrahlungsereignisses.
Mit den Grundlagen ist es nun Sache der Spezialistenteams, die nächsten Anforderungen für die Subsysteme zu entwickeln. Das endgültige Design wird erst nach einem langen und iterativen Prozess der Berechnung und Neuberechnung, des Designs und des Re-Designs fertiggestellt. Unter der Annahme, dass die Teams durchhalten und die Weltraumbehörde angemessene Mittel für die Entwicklung einer Weltraummission zu einem Asteroiden erhält, haben die detailorientierten Ingenieure der NASA ein sehr flexibles Lebensraummodul entwickelt, das sie für den nächsten Schritt der Erforschung des menschlichen Weltraums verwenden können, den Träumer überall erhalten können aufgeregt wegen.
Quelle: Technischer Bericht der NASA: Entwicklung eines Lebensraums für eine Langzeitmission im Weltraum
Andy Tomaswick, ein Elektrotechniker, der Weltraumwissenschaft und -technologie verfolgt.
