Програма НАСА на нове тисячоліття (NMP) була задумана як спосіб прискорити використання передових технологій в оперативних наукових місіях. "Було визнано, що Сполучені Штати вкладають значні інвестиції в передові технології", - сказав доктор Крістофер Стівенс, менеджер програми NMP, - і що у них були реальні додатки або для зниження витрат, або для надання нових можливостей для науки місії ». Однак залучення цих технологій до фактичних наукових місій у космосі є високим ризиком через невизначеність, що виникає з новими технологіями. NMP зменшує ці ризики, коли перевіряє нову технологію, здійснюючи політ і тестування її в космосі. "Ми беремо технології, які готові йти вперед з лабораторії, та дозрівати їх, щоб вони були готові вийти в космос", - сказав Стівенс, - але оперативні місії можуть бути на 20-20 років у майбутньому.
NMP виконує два типи місій або систем. Один - це інтегрована перевірка системи, де вся система польоту є предметом розслідування. Другий тип - це місія валідації підсистеми, де на космічному апараті проводяться невеликі самостійні експерименти, але транспортний засіб не є частиною експериментів.
NMP було спільно створено в 1995 році Управлінням космічної науки НАСА та Управлінням науки про Землю, і в минулому місії зазвичай розділялися як такі, що застосовуються для майбутніх потреб у науці про Землю або космічної наукової місії. Зараз НМП управляється Науково-місійним управлінням НАСА і зосереджується на потребах трьох наукових областей: системи Земля-Сонце, дослідження сонячної системи та Всесвіту.
Програма розпочалася з місії Deep Space 1 у 1998 році, яка була космічною наукою, інтегрованою системою перевірки. Визначальною технологією DS1 була сонячна електрична або іонна система. "Було відомо, що ця технологія здатна знизити масу, необхідну для приведення в рух за допомогою звичайного хімічного двигуна, але ніхто не хотів ризикувати, коли він пролетів неперевіреним у космосі", - сказав Стівенс. DS1 успішно довів ефективність іонного руху, і тепер наступні місії будуть використовувати цей тип рушія, включаючи майбутню місію світанку.
Інші успішні перевірки NMP включають вдосконалення та зменшення витрат супутників типу LANDSAT та випробування автономного наукового космічного корабля, який має програмне забезпечення для планування польотів, яке можна використовувати на роверах, а також на орбітальних космічних кораблях для перепланування робототехнічної місії без втручання людини. Найближчі місії НМП, які ще летять, включають групу невеликих супутників, які називаються нано-сатами, які здійснюватимуть одночасні вимірювання з декількох місць у просторі магнітосфери Землі, а також тестування обладнання, яке буде використано в космічній антені лазерного інтерферометра (LISA), спільна місія НАСА та Європейського космічного агентства. Єдиною невдалою місією NMP на сьогоднішній день був Deep Space 2, на якому були мікропробники Марса, які входили до злощасного Марського полярного приземлення.
NASA нещодавно оголосила про новітню місію NMP - Space Technology 8, що є проектом валідації підсистеми. Це колекція з чотирьох самостійних експериментів, які подорожуватимуть у космос на невеликому, недорогий, доступний на даний час космічний апарат, який отримав назву носія "Нове тисячоліття". Перший експеримент на ST8 називається Sail Mast, що є надлегкою графітовою щоглою. Програми для Sail Mast - це космічні апарати, які потребують великих мембранних конструкцій, які потребують розгортання, наприклад, сонячні вітрила, навіси для телескопа, оптика великої діафрагми, інструментальні стріли, антени або збори сонячного масиву. "Існує ряд місій, які були визначені на Дорожній карті NASA на майбутнє, які могли б отримати користь від цієї можливості", - сказав Стівенс. «Це буде вагомим кроком вперед у масі структури. Ми працюємо в? кг на метр діапазон маси для стріли 30 або 40 метрів, яку можна складати компактно і має розумну жорсткість. "
Другий експеримент - це система сонячних масивів наступного покоління Ultraflex. Це велика потужність, надзвичайно легкий сонячний масив. "Це може бути використане для місії, яка потребує значної потужності в легкому, розгорнутому масиві, наприклад, для сонячного електричного двигуна, або також може бути використана на поверхні планетарних тіл", - сказав Стівенс. "Ми дивимось на збільшення питомої потужності масиву до 170 Вт на кілограм на масиві, що має принаймні 7 кіловат потужності."
Третій експеримент - обчислювальна система, що відрізняється екологічною адаптацією. "Тут мета полягає в тому, щоб використовувати комерційні нестандартні процесори, налаштовані в архітектурі, стійкої до відмов до розладів подій, викликаних радіацією", - сказав Стівенс. «Ми хочемо показати, що це надійна конструкція, яку можна використовувати в космосі без необхідності використовувати радіаційно важкі деталі, оскільки ви отримуєте значне збільшення швидкості та можливостей обробки над наявними в даний час радіаційно важкими процесорами. Ми хочемо знизити витрати з високою надійністю ». Це можна використовувати для обробки наукових даних на борту космічного корабля та для функцій автономного управління.
Заключний експеримент на ST8 - це система теплового керування мініатюрної теплової труби. "Ми хочемо зробити тут - зменшити теплові обмеження на конструкції малих космічних кораблів і керувати теплом та потребою в охолодженні, не витрачаючи значної кількості енергії", - сказав Стівенс. Ця система пропонує ефективно керувати тепловим балансом всередині космічного корабля, приймаючи тепло, де воно виробляється, наприклад, електронікою, і подавати його в інші місця космічного апарату, які потребують тепла. Він не має рухомих частин і не потребує живлення.
Місія ST8 повинна бути готова до запуску в 2008 році.
У липні 2005 року NASA планує оголосити провайдерів технологій для наступної місії NMP. ST9 буде місією інтегрованої перевірки системи. Ми розглядаємо п'ять різних концепцій, і всі п’ять розглядаються як зони, що мають найвищий пріоритет для НАСА. Вони є:
- Техніка сонячних вітрил
- Система аерокаспірації для планетарних місій
- Технологія точного формування літаючої системи
- Системні технології для великих космічних телескопів
- Система автоматичної посадки на місцевості для космічних кораблів
Усі п'ять концепцій будуть вивчені протягом наступного року. Після завершення цих досліджень для ST9 буде обрана одна з п'яти концепцій. Час запуску буде залежати від того, яка концепція обрана, але орієнтовно у часові рамки 2008-2009 років.
Стівенс працював з NMP з моменту його створення, і був керівником програми протягом 3 років. Він із задоволенням може демонструвати передові технології, щоб вони могли бути включені у майбутні місії. "Це захоплюючий бізнес, дуже ризикований бізнес", - сказав він, - тому що передова технологія настільки непевна щодо того, скільки часу це займе і скільки це буде коштувати ". Він сказав, що валідація експерименту з автономними космічними кораблями була особливо корисною. "Нинішні марсоходи" Марс "є надзвичайно трудомісткими, але NASA не бажає переводити експлуатацію космічного корабля на програмний пакет, тому я вважаю, що ця перевірка стала головним кроком". Стівенс заявив, що в його кабінеті в даний час триває технологія вливання технологій за допомогою програми Марс, розглядаючи можливість використання цієї можливості для майбутніх місій, як, наприклад, ровер Mars Science Laboratory, запланований до запуску в 2009 році.
Автор Ненсі Аткінсон
