Створений спільно з комерційними та міжнародними партнерами, Gateway має вирішальне значення для сталого дослідження Місяця та слугуватиме моделлю для майбутніх місій на Марс.
Розташована в Космічному центрі Джонсона NASA в Х’юстоні, штат Техас, програма Gateway будує невелику космічну станцію для людей, що обертається навколо Місяця, яка забезпечить широкі можливості для підтримки кампанії NASA Artemis. Створена за допомогою міжнародних і комерційних партнерств, Gateway має можливість підтримки безперервних досліджень і досліджень у далекому космосі, включаює порти для стикування різноманітних відвідуваних космічних кораблів, приміщення для проживання та роботи екіпажу, а також можна проводити наукові дослідження на борту для вивчення геліофізики, здоров’я людини та науки про життя, та багато іншого. Gateway стане критично важливою платформою для розробки технологій і можливостей для підтримки дослідження Місяця і Марса в найближчі роки.
Gateway стане першою космічною станцією людства на місячній орбіті, яка підтримуватиме плани NASA з дослідження дальнього космосу разом із ракетою Space Launch System (SLS), космічним кораблем Orion і системою посадки людини (HLS), яка відправлятиме астронавтів на Місяць.
NASA зосередилося на розробці перших двох елементів Gateway – Power and Propulsion Element (PPE) і Habitation and Logistics Outpost (HALO), які запускатимуться разом на комерційному ракето-носії.
Силовий та рушійний елемент
Power and Propulsion Element — це високопотужний 60-кіловатний сонячний електричний космічний корабель, який забезпечуватиме потужність, високошвидкісний зв’язок, контроль орієнтації та можливості орбітального переміщення для Gateway.
У травні 2019 року NASA вибрало компанію Maxar Technologies з Вестмінстера, штат Колорадо, для розробки та виготовлення PPE.
PPE управляється дослідницьким центром Гленна НАСА в Клівленді, штат Огайо.
Житлово-логістичний модуль (HALO)
HALO – це місце, де астронавти житимуть і проводитимуть дослідження під час відвідування Gateway. Герметичні житлові приміщення забезпечуватимуть системи командування та контролю для місячного форпосту, а також стикувальні порти для відвідування космічних кораблів, таких як космічний корабель NASA Orion, посадкові модулі на Місяць і кораблі матеріально-технічного постачання. Модуль HALO слугуватиме основою для командування та управління та розподілу потужності через шлюз і виконуватиме інші основні функції, включаючи проведення наукових досліджень через внутрішні та зовнішні засоби розміщення корисного навантаження та зв’язок з експедиціями на поверхні Місяця.
HALO також дозволить агрегувати додаткові житлові елементи для розширення можливостей Gateway, залучаючи внески міжнародних партнерів Gateway. Батареї, надані Японським агентством аерокосмічних досліджень (JAXA), будуть живити HALO, поки не будуть розгорнуті сонячні батареї PPE, а також під час періодів затемнень. Роботизована рука Canadarm3, надана Канадським космічним агентством, буде переміщувати корисні навантаження. ESA (Європейське космічне агентство) надасть місячну систему зв’язку, щоб забезпечити високошвидкісний зв’язок між поверхнею Місяця та Gateway.
HALO управляється з Космічного центру Джонсона NASA в Х’юстоні. Компанія Northrop Grumman з Даллеса, штат Вірджинія, отримала контракт на попередній проект HALO у 2020 році, а решту вмісту для HALO було завершено між NASA та Northrop Grumman шляхом підписання контракту в липні 2021 року.
Наукові можливості
Gateway надасть унікальні можливості для досліджень у галузі науки про Землю, геліофізики, наук про Місяць і планети, наук про життя, астрофізики та фундаментальної фізики, дозволяючи розширити огляд Землі, Сонця, Місяця та космосу, недоступні з поверхні Землі чи з орбіти Землі.
Перші три наукових прилади для Gateway вже обрані. Два з них , Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite (HERMES) і European Radiation Sensors Array (ERSA), літатимуть за межами Gateway для моніторингу радіаційного середовища Сонця та космічної погоди. HERMES, очолюваний Центром космічних польотів імені Годдарда NASA, контролюватиме сонячні частинки з меншою енергією, критично важливі для наукових досліджень Сонця, включаючи сонячні вітри. ERSA під керівництвом ESA буде контролювати випромінювання при вищих енергіях, зосереджуючись на космічній погоді.
Внутрішня дозиметрична матриця (IDA) літатиме всередині HALO, щоб дозволити вивчати ефекти захисту від радіації та вдосконалювати радіаційно-фізичні моделі впливу на рак, серцево-судинну систему та центральну нервову систему, допомагаючи оцінювати ризик екіпажу під час дослідницьких місій. IDA будується в ESA з додатковими науковими інструментами від JAXA.
Перший запуск
У лютому 2021 року NASA вибрало SpaceX для надання послуг із запуску інтегрованого космічного корабля PPE та HALO. Після інтеграції на Землі PPE і HALO планують разом запустити не раніше листопада 2024 року на важкій ракеті Falcon Heavy зі стартового комплексу 39A в Кеннеді.
Плани на майбутнє Gateway
Коли астронавти готуються до місій на поверхню Місяця, їм знадобляться доставки критично важливих вантажів під тиском і без нього, наукові експерименти та матеріали, такі як матеріали для збору зразків. У березні 2020 року NASA оголосило SpaceX першим комерційним постачальником у США за контрактом Gateway Logistics Services для доставки вантажів та інших товарів до Gateway. Передбачається одна доставка логістичних послуг для кожної місії Artemis з екіпажем до Gateway.
Офіс логістичного забезпечення глибокого космосу Gateway розташований у Космічному центрі Кеннеді NASA у Флориді.
Вклак міжнародних партнерів
Міжнародні партнери Gateway зроблять важливий внесок у космічну станцію Gateway, включаючи передову зовнішню робототехніку, додаткове житло та можливість дозаправки.
ESA
- У жовтні 2020 року ESA підписало угоду з NASA про надання житлових і заправних модулів, покращеного місячного зв’язку з Gateway і ще двох службових модулів Orion.
- Наданий ESA модуль International Habitation, I-HAB, розширить можливості Gateway для наукових досліджень, систем життєзабезпечення та житлових приміщень екіпажу. Ці можливості дозволяють довше виконувати місії Gateway з екіпажем.
- Європейський модуль дозаправки також включатиме вікна для спостереження за екіпажем.
- Покращений місячний комунікаційний модуль буде інтегрований з модулем Habitation and Logistics Outpost (HALO) перед запуском і забезпечуватиме високошвидкісний зв’язок між шлюзом і елементами на поверхні Місяця.
CSA
- У грудні 2020 року Канада підписала угоду з NASA про участь у Gateway і надання передової зовнішньої робототехніки.
- Зовнішня робототехнічна система, надана CSA, включає роботизовану руку наступного покоління Canadarm3 для Gateway. Canadarm3 рухатиметься від кінця до кінця, щоб досягти багатьох частин зовнішнього вигляду Gateway, де його «рука» прикріплення підключатиметься до спеціально розроблених інтерфейсів.
- CSA також надасть роботизовані інтерфейси для модулів Gateway, які дозволять установку корисного навантаження, включно з першими двома науковими інструментами, запущеними на перших елементах Gateway.
JAXA
- У грудні 2020 року Японія завершила угоду з NASA щодо надання кількох можливостей для I-HAB Gateway, яка забезпечить основні можливості життєзабезпечення Gateway і додатковий простір, де екіпаж буде жити, працювати та проводити дослідження під час місій Artemis.
- Запланований внесок JAXA включає контроль навколишнього середовища та систему життєзабезпечення I-HAB, батареї, термоконтроль і компоненти зображень, які будуть інтегровані в модуль ESA перед запуском. Ці можливості мають вирішальне значення для безперервної роботи шлюзу в періоди часу з екіпажем і без екіпажу.