Elemento di potenza e propulsione - Power and Propulsion Element
 Rappresentazione artistica del DPI, attaccato ad HALO, che accende i suoi motori in orbita lunare.
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| nomi | Veicolo di reindirizzamento degli asteroidi DPI |
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| Tipo di missione | Modulo di potenza e propulsione |
| Operatore | Northrop Grumman / NASA |
| Durata della missione | 15 anni (previsto) |
| Proprietà del veicolo spaziale | |
| Navicella spaziale | DPI |
| Produttore | Tecnologie Maxar |
| Massa di lancio | 9.000 kg (20.000 libbre) |
| Potenza | 60 kW |
| Inizio missione | |
| Ora di pranzo | Novembre 2024 (previsto) |
| Razzo | Falco pesante |
| Sito di lancio | Kennedy Space Center , LC-39A |
| Contraente | spazioX |
Il Power and Propulsion Element (PPE) precedentemente noto come sistema di propulsione Asteroid Redirect Vehicle è un modulo di propulsione ionica solare elettrica pianificato sviluppato da Maxar Technologies per la NASA . È uno dei componenti principali del Gateway . Il DPI consentirà l'accesso all'intera superficie lunare e a un'ampia gamma di orbite lunari e fungerà anche da rimorchiatore spaziale per le navi in visita.
Il PPE originariamente ha iniziato lo sviluppo presso il Jet Propulsion Laboratory come parte della missione di reindirizzamento degli asteroidi, ora annullata , ma ora è guidato e gestito dal John H. Glenn Research Center della NASA , a Cleveland , Ohio . Quando ARM è stato cancellato, la propulsione elettrica solare è stata riproposta come DPI per il Gateway. Il DPI è progettato per essere in grado di trasferire il Gateway riutilizzabile su Mars Orbit. Servirà anche come centro di comunicazione del Gateway. Il DPI dovrebbe avere una massa di 8-9 tonnellate e la capacità di generare 50 kW di energia elettrica solare utilizzando i Roll Out Solar Array per i suoi propulsori ad effetto Hall , che possono essere integrati dalla propulsione chimica. Attualmente è previsto il lancio su un Falcon Heavy nel novembre 2024 insieme al modulo HALO.
I DPI saranno compatibili con l' International Docking System Standard . Ciò significa che qualsiasi veicolo spaziale IDSS potrebbe teoricamente attraccare al DPI, come Orion , la Stazione Spaziale Internazionale , Dragon 2 , Dream Chaser e Boeing Starliner . Molto probabilmente anche gli altri moduli del Lunar Gateway saranno compatibili con IDSS.
Sviluppo
Autobus del veicolo di reindirizzamento degli asteroidi
L' Asteroid Redirect Vehicle era un veicolo spaziale elettrico solare robotico ad alte prestazioni per la Asteroid Redirect Mission (ARM). La missione era inviare la navicella spaziale su un asteroide vicino alla Terra e catturare un masso di molte tonnellate dalla superficie con un dispositivo di presa. Trasporterebbe quindi l'asteroide in orbita attorno alla luna dove le missioni con equipaggio per studiarlo potrebbero essere condotte più facilmente. La missione è stata annullata all'inizio del 2017 e il segmento di propulsione del veicolo spaziale è diventato il Power and Propulsion Element (PPE) per il Deep Space Gateway, ora noto come Gateway.
Missioni Riutilizzabili Space Tug
Durante la missione di reindirizzamento degli asteroidi, le missioni di rimorchio spaziale erano destinate a separare la logistica di Marte che può trascorrere un tempo più lungo nello spazio rispetto all'equipaggio in una missione separata, che avrebbe potuto ridurre i costi fino al 60% (se si utilizzava una propulsione elettrica solare avanzata (motori a ioni) ). Ridurrebbero anche il rischio complessivo della missione consentendo il check-out dei sistemi critici su Marte prima che l'equipaggio lasci la Terra. In questo modo, se qualcosa va storto in quella logistica, l'equipaggio non è in pericolo e l'hardware può essere semplicemente riparato o rilanciato.
Non solo le tecnologie e i progetti di propulsione elettrica solare (SEP) verranno applicati a missioni future, ma la navicella spaziale ARM verrebbe lasciata in un'orbita stabile per il riutilizzo. Il progetto aveva previsto una qualsiasi delle molteplici capacità di rifornimento. Il carico utile specifico dell'asteroide si trovava a un'estremità del bus del veicolo spaziale , sia per la possibile rimozione e sostituzione tramite assistenza futura, sia come veicolo spaziale separabile e riutilizzabile, lasciando un rimorchiatore spaziale qualificato nello spazio cislunare. Ciò ha reso facile l'adattamento per Gateway, poiché il sistema di propulsione era già stato progettato per essere riutilizzabile in più missioni. Quando l'ARM è stato annullato, tuttavia, lo sviluppo sull'autobus e tutte le idee di rimorchio riutilizzabili sono morte, temporaneamente.
Elemento di potenza e propulsione
Nel 2017, un anno dopo la nascita del programma Artemis , il bus di propulsione/rimorchiatore spaziale ARM è stato rispolverato e riproposto come sistema di propulsione principale per la stazione spaziale Gateway, diventando ufficialmente noto come Power and Propulsion Element o PPE. Il PPE sarà una versione più piccola del bus Asteroid Redirect. Il Gateway è stato infine interrotto da Artemis come programma separato per garantire il rapido sbarco sulla luna entro il 2024 senza dover attendere il completamento del Gateway.
Studi di società commerciali
Il 1° novembre 2017, la NASA ha commissionato 5 studi della durata di quattro mesi su modi convenienti per sviluppare il Power and Propulsion Element (PPE), si spera sfruttando i piani delle aziende private. Questi studi hanno avuto un budget combinato di 2,4 milioni di dollari. Le aziende che hanno eseguito gli studi sui DPI erano Boeing , Lockheed Martin , Orbital ATK , Sierra Nevada e Space Systems/Loral . Questi premi si aggiungono alla serie in corso di premi NextSTEP-2 realizzati nel 2016 per studiare lo sviluppo e realizzare prototipi a terra di moduli di habitat che potrebbero essere utilizzati sul Gateway e altre applicazioni commerciali, quindi è probabile che il Gateway incorpori componenti sviluppati anche in NextSTEP.
Contratto aggiudicato
Nel maggio 2019, Maxar Technologies è stata incaricata dalla NASA di produrre questo modulo, che fornirà anche energia elettrica alla stazione e si basa sul bus satellitare della serie SSL 1300 di Maxar . Il DPI utilizzerà i propulsori ad effetto Hall Busek da 6kW e i propulsori ad effetto Hall della NASA Advanced Electric Propulsion System (AEPS). Maxar si è aggiudicato un contratto a prezzo fisso di 375 milioni di dollari per costruire il DPI. La business unit SSL di Maxar, precedentemente nota come Space Systems/Loral, guiderà il progetto. Maxar ha dichiarato che riceverà aiuto da Blue Origin e Draper Laboratory sul progetto, con Blue Origin che assisterà nella valutazione umana e nell'aspetto della sicurezza mentre Draper lavorerà con lo sviluppo della traiettoria e della navigazione. La NASA sta fornendo al DPI un sistema di comunicazione in banda S per fornire un collegamento radio con i veicoli vicini e un adattatore di aggancio passivo per ricevere il futuro modulo di utilizzo del Gateway. Maxar ha affermato di avere esperienza nella gestione di componenti ad alta potenza dalla realizzazione di satelliti. Hanno detto che i loro satelliti sono di circa 20-30 kilowatt, mentre i DPI saranno di circa 60 kilowatt, ma dicono che gran parte della tecnologia che hanno già sviluppato sarà ancora applicabile. Dopo un periodo di dimostrazione di un anno, la NASA avrebbe quindi "esercitato un'opzione contrattuale per assumere il controllo del veicolo spaziale". Il suo tempo di servizio previsto è di circa 15 anni.
Guarda anche
- Zarya (Functional Cargo Block; FGB/ФГБ), modulo di alimentazione, propulsione, controllo e stoccaggio della Stazione Spaziale Internazionale