Pierwszymi większymi orbitalnymi konstrukcjami były radzieckie stacje z serii Salut, amerykańska stacja Skylab oraz ukoronowanie XX wieku – rosyjska stacja Mir. Ta największa, zbudowana w ubiegłym wieku przez człowieka konstrukcja, została na początku nowego tysiąclecia zdetronizowana przez jeszcze potężniejszy projekt – Międzynarodową Stację Kosmiczną. Jednak ludzkość prze dalej, nasz wzrok sięga już zdecydowanie poza orbitę naszej macierzystej planety. Kolejnym, równie ambitnym projektem będzie stacja Gateway. W porównaniu do swych poprzedniczek poprowadzi naszą rasę jeszcze dalej – ku kolonizacji naszego jedynego Księżyca. Dość powiedzieć, że Gateway znajdzie się na orbicie Srebrnego Globu i będzie najdalej wysuniętym, stałym przyczółkiem ludzkości we Wszechświecie.
Gateway to planowana przez NASA stacja kosmiczna, która ma orbitować naszego naturalnego satelitę – Księżyc. Podobnie jak obecnie ma to miejsce w przypadku ISS, na jej pokładzie przebywać będzie stała załoga. Gateway jest jednym z najważniejszych elementów programu Artemis. Ma na celu przygotowanie ludzi do długotrwałego przebywania na powierzchni Srebrnego Globu. Będzie również przystankiem w drodze na Marsa i do innych części Układu Słonecznego. Partnerstwo przy jej budowie obejmuje kraje europejskie (reprezentowane przez ESA), Stany Zjednoczone (NASA i SpaceX), Rosję (Roscosmos), Kanadę (CSA) oraz Japonię (JAXA).
Pierwsze dwa elementy – Power and Propulsion Element (PPE) oraz Habitation and Logistics Outpost (HALO) zostaną dostarczone na orbitę okołoksiężycową nie wcześniej niż w maju 2024 roku. Kontrakt na ich wystrzelenie wygrała firma SpaceX, której głównym udziałowcem jest Elon Musk. Zostaną wyniesione przez rakietę Falcon Heavy, która w istocie jest kombinacją trzech pierwszych stopni rakiety Falcon 9, które stanowią jej pierwszy człon. Na docelową orbitę dociera drugi stopień wraz z ładunkiem osłoniętym przez odpowiednio większą owiewkę. Gateway planowo, po złożeniu, będzie ważyć około 40 ton i mierzyć jedną szóstą wielkości stacji ISS. Pojedyncza załoga ma przebywać na jej pokładzie od 30 do 90 dni i liczyć do 4 osób.
PPE (Człon Mocy i Napędu) jest modułem zapewniającym zasilanie, kontrolę położenia i możliwość transferu orbitalnego stacji kosmicznej Gateway. Projektowo, za pomocą paneli słonecznych ma być w stanie wygenerować energię elektryczną o łącznej mocy 60kW. Na jego pokładzie znajdą się również urządzenia pośredniczące w łączności między Ziemią a Księżycem oraz innymi statkami kosmicznymi. PPE zapewni także obsługę komunikacji EVA oraz, co wielce prawdopodobne, pozwoli przetestować łączność optyczną z użyciem laserów. Komunikacja laserowa umożliwi przesyłanie dużych pakietów danych z większą prędkością niż tradycyjne systemy radiowe. Moduł zostanie wyprodukowany przez Maxar Technologies w Westminster, stan Kolorado.
HALO (Moduł Mieszkalno-Logistyczny) będzie pierwszym habitatem załogi stacji Gateway. Na jego pokładzie astronauci znajdą schronienie po przybyciu na orbitę okołoksiężycową. Będą mogli w spokoju przygotować się do podróży na powierzchnię Księżyca. Moduł zostanie wyposażony w odpowiednie systemy podtrzymywania życia i elementy niezbędne do prawidłowego funkcjonowania załogi. Zostanie przystosowany do obsługi danych, magazynowania i dystrybucji energii elektrycznej oraz kontroli termicznej całej stacji. To właśnie w nim znajdzie się centrum dowodzenia. Jako moduł podstawowy zostanie wyposażony w odpowiednie porty do dokowania dla kolejnych elementów stacji i statków kosmicznych. Jego produkcją zajmie się Northrop Grumman.
W przyszłości planowane jest rozszerzenie Gateway’a o kolejne elementy. Będą to kolejno moduł mieszkalny I-HAB (wykonany przez ESA we współpracy z JAXA), moduł tankujący ESPRIT (zbudowany przez ESA) oraz manipulator kosmiczny Canadarm3 zaprojektowany i zbudowany przez CSA.
International Habitation Module (I-HAB – Międzynarodowy Moduł Mieszkalny) – znajdzie się w nim system kontroli środowiska i podtrzymywania życia (ECLSS), pomieszczenia dla wewnętrznych i zewnętrznych eksperymentów naukowych, urządzenia fotograficzne, dodatkowa przestrzeń do życia i pracy załogi oraz dwa porty dokujące.
„Gateway jest gwarantem ciągłości programu Artemis. Służy zarówno jako katalizator badań, jak i demonstrator nowych technologii. Wykorzystuje wyjątkowe środowisko na orbicie okołoksiężycowej”
Dan Hartman, NASA
Canadarm 3 – to zestaw manipulatorów kosmicznych, bardzo podobnych do tych znanych z wahadłowców i ISS. Jego zadaniem będzie przechwytywanie przybywających statków, wsparcie astronautów w czasie spacerów kosmicznych oraz naprawa i konserwacja elementów stacji Gateway. System ma być wysoce autonomiczny, zakłada możliwość obsługi zarówno przez załogę, jak i kontrolerów z Ziemi. Będzie składał się z głównego ramienia o długości 8.5 m, mniejszego, bardziej zręcznego manipulatora oraz zestawu wymiennych narzędzi.
The European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications – ESPRIT (ESPRIT- Europejski System Tankowania, Infrastruktury i Telekomunikacji) będzie składał się z dwóch głównych elementów. Z systemu komunikacji, umożliwiającego transmisję audio i wideo na linii Ziemia-Stacja-Księżyc (w dowolnych konfiguracjach), oraz modułu tankowania zaopatrującego Gateway w ksenon i chemiczne propelanty. ESPRIT zapewni stacji paliwo do utrzymywania orbity, obsługi lądowników księżycowych oraz innych systemów transportu kosmicznego.
Źródła:
https://www.asc-csa.gc.ca/eng/canadarm3/about.asp
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-european-space-agency-formalize-artemis-gateway-partnership
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-government-of-japan-formalize-gateway-partnership-for-artemis-program
https://www.nasa.gov/gateway
https://www.flickr.com/photos/nasa2explore/50357251947/in/album-72157716027881092/
https://www.flickr.com/photos/nasa2explore/50356328558/in/album-72157716027881092/
http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/Gateway
http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/European_Gateway_module_to_be_built_in_France_as_Thomas_Pesquet_readies_for_second_spaceflight
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/gateway_configuration_concept_5march2019_final.jpg
http://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Lunar_Gateway_Earth_s_guard_post_against_asteroids
