Nadmuchiwane siedlisko kosmiczne

Koncepcja nadmuchiwanej stacji toroidalnej podczas testów (NASA 1961)
Propozycja nadmuchiwanego siedliska księżycowego (NASA 1989)

Siedliska nadmuchiwane lub siedliska rozszerzalne to ciśnieniowe struktury przypominające namioty , zdolne do podtrzymywania życia w przestrzeni kosmicznej, których objętość wewnętrzna zwiększa się po wystrzeleniu. Często proponowano je do użytku w zastosowaniach kosmicznych, aby zapewnić większą objętość przestrzeni życiowej dla danej masy.

Pierwszy formalny projekt i produkcja nadmuchiwanego siedliska kosmicznego miała miejsce w 1961 roku wraz z projektem stacji kosmicznej wyprodukowanym przez firmę Goodyear (chociaż ten projekt nigdy nie został oblatany). Propozycja opublikowana w 1989 roku przez Johnson Space Center nakreśliła sferyczną placówkę księżycową siedliska o średnicy 16 metrów (52 stóp) , która została częściowo zakopana na powierzchni Księżyca .

Nadmuchiwany moduł o nazwie TransHab ( portmanteau od Trans Habitation ) został zaproponowany dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej , a później prywatna firma Bigelow Aerospace ożywiła projekt do wykorzystania w wielu potencjalnych zastosowaniach cywilnych i komercyjnych.

Budowa

Konstrukcja nadmuchiwanego siedliska kosmicznego jest zdeterminowana celami projektowymi. Jednak wspólne elementy obejmują przeplatane warstwy bardzo wytrzymałych materiałów, takich jak kevlar i mylar, wokół elastycznego pęcherza powietrznego , który służy do zatrzymywania atmosfery . Kształt modułu jest utrzymywany przez różnicę ciśnień między atmosferą wewnętrzną a próżnią zewnętrzną . Nadmuchiwane Bigelow Aerospace mają wewnętrzny rdzeń, który zapewnia wsparcie strukturalne podczas ich wystrzeliwania na orbitę .

Renderowanie przez artystę nadmuchiwanego modułu TransHab zacumowanego do ISS.
Moduł Bigelow Expandable Activity Module (BEAM), dołączony do ISS, jest nadmuchiwany 28 maja 2016 r.

Trwają badania

Obecnie główne obszary badań są podejmowane przez Bigelow Aerospace i NASA . NASA bada obecnie nadmuchiwane bazy księżycowe z planetarnym siedliskiem powierzchniowym i śluzą powietrzną , które znajdują się we wczesnej fazie prototypu, i ma koncepcyjne propozycje wykorzystania struktur kosmicznych z możliwością rozbudowy w cislunarnych i międzyplanetarnych statkach kosmicznych z załogą.

Rozszerzalny moduł aktywności Bigelow

Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) to eksperymentalny rozszerzalny moduł stacji kosmicznej opracowany przez Bigelow Aerospace na zlecenie NASA do testowania jako moduł tymczasowy na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) od 2016 do co najmniej 2020 roku. ISS w dniu 10 kwietnia 2016 r. Został zacumowany do stacji 16 kwietnia, a 28 maja 2016 r. Został rozszerzony i poddany działaniu ciśnienia.

Komercyjna stacja kosmiczna Bigelow

Bigelow nowej generacji , składającą się z dwóch typów rozszerzalnych modułów kosmicznych. Wstępna rozbudowa stacji została zapowiedziana na lata 2014/2015 i składałaby się z dwóch modułów Sundancer i jednego modułu B330 . Bigelow publicznie pokazał konfiguracje projektu stacji kosmicznej z maksymalnie dziewięcioma modułami B330 zawierającymi 100 000 stóp sześciennych (2800 m 3 ) przestrzeni mieszkalnej B330 jest w końcowej fazie projektu, a budowa rozpoczęła się w 2011 r. Bigelow zaczął publicznie odnosić się do początkowej konfiguracji — dwóch Tancerz Słońca moduły i jeden moduł B330 - jako „Space Complex Alpha” w październiku 2010 r.

Bigelow ogłosił w 2010 roku, że ma umowy z sześcioma suwerennymi państwami na wykorzystanie obiektów na orbicie komercyjnej stacji kosmicznej: Wielką Brytanią , Holandią , Australią , Singapurem , Japonią i Szwecją .

Wielozadaniowy pojazd eksploracji kosmosu NASA

Na początku 2011 roku NASA przedstawiła koncepcyjną propozycję długoterminowego pojazdu transportu kosmicznego z załogą, który zawiera siedlisko kosmiczne ze sztuczną grawitacją, mające na celu promowanie zdrowia załogi dla załogi składającej się z maksymalnie sześciu osób na misjach trwających do dwóch lat. Nazywana Multi-Mission Space Exploration Vehicle (MMSEV), wirówka z częściowym pierścieniem torusa G wykorzystywałaby zarówno standardową metalową ramę, jak i nadmuchiwane konstrukcje statku kosmicznego i zapewniałaby od 0,11 do 0,69 G (1,0791–6,7689 m/s2 lub 3,540–22,208 stopy/s2 ) .

Powiązany z MMSEV jest ISS Centrifuge Demo, zaproponowany w 2011 roku jako projekt demonstracyjny przygotowujący do ostatecznego projektu większego kosmicznego habitatu wirówki torusa dla wielozadaniowego pojazdu do eksploracji kosmosu. Struktura miałaby zewnętrzną średnicę 30 stóp (9,1 m) z wewnętrzną średnicą przekroju poprzecznego pierścienia 30 cali (760 mm) i zapewniałaby od 0,08 do 0,51 G (0,7848–5,0031 m / s 2 lub 2,575–16,414 ft / s 2 ). Ta wirówka testowo-ewaluacyjna mogłaby stać się modułem uśpienia dla załogi ISS.

ŻYCIE Siedlisko

LIFE Habitat (Large Integrated Flexible Environment lub Large Inflatable Fabric Environment) to nadmuchiwane siedlisko kosmiczne, obecnie badane przez Sierra Nevada Corporation . Jest proponowany jako część Orbital Reef .

Zalety

  • Jeśli wszystkie inne czynniki są równe, obciążenie aerodynamiczne , któremu poddawany jest każdy pojazd poruszający się w atmosferze, rośnie wraz z kwadratem jego średnicy. Dlatego średnica rakiety nośnej musi być ograniczona do minimum, aby zapewnić w miarę bezpieczne i oszczędne pod względem zużycia paliwa wznoszenie się przez niższe warstwy atmosfery. Z kolei pojazd zaprojektowany do poruszania się w próżni można zaprojektować bez uwzględnienia aerodynamiki. Ponieważ średnica siedliska nie jest ściśle ograniczona średnicą pojazdu startowego (i, w razie potrzeby, pojazdu powrotnego), pontony mogą mieć większą objętość przestrzeni życiowej dla danej masy.
  • Niektóre konstrukcje oferują wyższą odporność na śmieci kosmiczne . Na przykład B330 zapewnia lepszą ochronę balistyczną niż tradycyjne konstrukcje aluminiowe.
  • Niektóre projekty zapewniają wyższy poziom ekranowania przed promieniowaniem. Na przykład B330 zapewnia ochronę przed promieniowaniem równoważną lub lepszą niż Międzynarodowa Stacja Kosmiczna „i znacznie zmniejsza niebezpieczny wpływ promieniowania wtórnego ”.

Doświadczenie w locie

Voskhod 2 z 1965 roku wykorzystywała nadmuchiwaną śluzę powietrzną jako pierwsza EVA .

Od 2019 roku jedynymi projektami, które latały w kosmosie, były Genesis I , Genesis II i Bigelow Expandable Activity Module firmy Bigelow Aerospace .

Zobacz też

Linki zewnętrzne