En 2010, la NASA a annoncé son engagement à monter une mission en équipage sur Mars d'ici la troisième décennie du 21e siècle. À cette fin, ils ont travaillé dur pour créer les technologies nécessaires - telles que la fusée Space Launch System (SLS) et le vaisseau spatial Orion. Dans le même temps, ils ont établi un partenariat avec le secteur privé pour développer les composants et l'expertise nécessaires pour amener les équipages au-delà de la Terre et de la Lune.
À cette fin, la NASA a récemment attribué un contrat de phase II à Lockheed Martin pour créer un nouvel habitat spatial qui s'appuiera sur les enseignements tirés de la Station spatiale internationale (ISS). Connu sous le nom de Deep Space Gateway, cet habitat servira de port spatial en orbite lunaire qui facilitera l'exploration près de la Lune et facilitera les missions de plus longue durée qui nous éloigneront de la Terre.
Le contrat a été attribué dans le cadre du programme Next Space Technologies for Exploration Partnership (NextSTEP), que la NASA a lancé en 2014. En avril 2016, dans le cadre du deuxième NextSTEP Broad Agency Announcement (NextSTEP-2), la NASA a sélectionné six sociétés américaines pour commencer à construire des prototypes et des concepts au sol grandeur nature pour cet habitat de l'espace lointain.
Aux côtés de sociétés bien connues telles que Bigelow Aerospace, Orbital ATK et Sierra Nevada, Lockheed Martin a été chargé d'enquêter sur la conception d'habitats qui amélioreraient les missions dans l'espace près de la Lune et serviraient également de terrain d'essai pour les missions vers Mars. Intrinsèque à cela est la création de quelque chose qui peut prendre efficacement l'intégration avec SLS et la capsule Orion.
Conformément aux spécifications de la NASA sur ce qui constitue un habitat efficace, la conception de la passerelle de l'espace profond doit inclure un module d'équipage sous pression, une capacité d'accueil, des systèmes de contrôle environnemental et de survie (ECLSS), une gestion logistique, une atténuation et une surveillance des rayonnements, des technologies de sécurité incendie. et les capacités de santé de l'équipage.
Les spécifications de conception de la passerelle de l'espace profond comprennent également un bus d'alimentation, un petit habitat pour prolonger le temps de l'équipage et des modules logistiques qui seraient destinés à la recherche scientifique. Le système de propulsion de la passerelle s'appuierait sur une propulsion électrique haute puissance pour maintenir son orbite et pour transférer la station sur différentes orbites au voisinage de la Lune si nécessaire.
Avec un contrat de phase II en cours, Lockheed Martin affinera le concept de conception qu'ils ont développé pour la phase I. Cela comprendra la construction d'un prototype à grande échelle à l'installation de traitement de la station spatiale du Kennedy Space Center de la NASA à Cape Canaveral, en Floride, comme ainsi que la création d'un laboratoire d'intégration de l'avionique dans l'espace profond de nouvelle génération près du Johnson Space Center à Houston.
Comme Bill Pratt, le directeur du programme NextSTEP de Lockheed Martin, l'a déclaré dans un récent communiqué de presse:
«Il est facile de tenir les choses pour acquises lorsque vous vivez à la maison, mais les astronautes récemment sélectionnés seront confrontés à des défis uniques. Quelque chose d'aussi simple que d'appeler votre famille est complètement différent lorsque vous êtes en dehors de l'orbite terrestre basse. Tout en construisant cet habitat, nous devons opérer dans un état d'esprit différent qui s'apparente davantage à de longs voyages vers Mars pour nous assurer de les garder en sécurité, en bonne santé et productifs. »
Le prototype à grande échelle sera essentiellement un module logistique polyvalent Donatello (MPLM) remis à neuf, qui était l'un des trois grands modules volés dans la baie de charge utile de la navette spatiale et utilisé pour transférer des marchandises vers l'ISS. L'équipe s'appuiera également sur le «prototypage en réalité mixte», un processus où la réalité virtuelle et augmentée est utilisée pour résoudre les problèmes d'ingénierie dans la première phase de conception.
"Nous sommes ravis de travailler avec la NASA pour réutiliser un matériel historique de vol, initialement conçu pour l'exploration en orbite terrestre basse, afin de jouer un rôle dans la poussée de l'humanité dans l'espace lointain", a déclaré Pratt. «L'utilisation des capacités existantes sera une philosophie directrice pour Lockheed Martin afin de minimiser le temps de développement et d'atteindre les objectifs abordables de la NASA.»
La passerelle Deep Space s'appuiera également sur les capacités avancées de la capsule de l'équipage d'Orion tandis que les équipages seront amarrés à l'habitat. Fondamentalement, cela consistera à ce que l'équipage utilise l'Orion comme plate-forme de commandement jusqu'à ce qu'un module de commandement plus permanent puisse être construit et incorporé dans l'habitat. Ce processus permettra une accumulation progressive de l'habitat et des capacités d'exploration dans l'espace lointain de ses équipages.
Comme Pratt l’a indiqué, une fois non attelé, l’habitat reposera sur des systèmes que Lockheed Martin a intégrés à son Juno et MAVEN vaisseau spatial dans le passé:
«Parce que la passerelle Deep Space serait inhabitée pendant plusieurs mois à la fois, elle doit être robuste, fiable et dotée des capacités robotiques pour fonctionner de manière autonome. Il s'agit essentiellement d'un vaisseau spatial robotisé qui convient bien aux humains lorsque Orion est présent. L’expérience de Lockheed Martin dans la construction de vaisseaux spatiaux planétaires autonomes joue un grand rôle dans ce sens. »
Les travaux de la phase II se dérouleront au cours des 18 prochains mois et les résultats (fournis par la NASA) devraient améliorer notre compréhension de ce qui est nécessaire pour rendre possible une vie à long terme dans l'espace lointain. Comme indiqué, Lockheed Martin utilisera également ce temps pour construire son laboratoire d'intégration de l'avionique dans l'espace profond, qui servira de module de formation des astronautes et aidera au commandement et au contrôle entre la passerelle et la capsule Orion.
Au-delà du développement de la passerelle de l'espace profond, la NASA s'est également engagée à créer un transport spatial profond - deux éléments cruciaux pour le «voyage vers Mars» proposé par la NASA. Alors que la passerelle fait partie de la première phase de ce plan - la phase «Earth Reliant», qui implique une exploration près de la Lune à l'aide des technologies actuelles - la deuxième phase sera axée sur le développement de capacités de longue durée au-delà de la Lune.
À cette fin, la NASA cherche à créer un véhicule réutilisable spécialement conçu pour les missions en équipage vers Mars et plus profondément dans le système solaire. Le Deep Space Transport s'appuierait sur une combinaison de propulsion électrique solaire (SEP) et de propulsion chimique pour transporter les équipes vers et depuis la passerelle - qui servirait également de station d'entretien et de ravitaillement pour le vaisseau spatial.
Cette deuxième phase (la phase «Proving Ground») devrait culminer à la fin des années 2020, date à laquelle une mission en équipage d'un an aura lieu. Cette mission consistera en un équipage transporté par avion vers la passerelle de l'espace profond et de retour sur Terre dans le but de valider l'état de préparation du système et sa capacité à mener des missions de longue durée indépendamment de la Terre.
Cela ouvrira la porte à la phase trois du voyage proposé, la phase dite «indépendante de la Terre». À ce stade, le module d'habitation et tous les autres éléments de mission nécessaires (comme un véhicule cargo Mars) seront transférés sur une orbite autour de Mars. Cela devrait avoir lieu au début des années 2030 et sera suivi (si tout se passe bien) par des missions à la surface martienne.
Alors que la mission en équipage proposée sur Mars est encore loin, l'architecture prend progressivement forme. Entre le développement de vaisseaux spatiaux qui amèneront les composants de la mission et l'équipage dans l'espace cislunaire - le SLS et Orion - et le développement des habitats spatiaux qui les abriteront, nous approchons du jour où les astronautes ont enfin mis le pied sur la planète rouge!
