Pitkän kestoisten avaruuslentojen avaruusalusten suunnittelun haaste

Miehitetyt lennot Marsiin ovat olleet jo pitkään tieteiskirjallisuuden unelma, mutta NASA ottaa konkreettisia askelia tehdäkseen ihmiskunnan siirtokunnasta Punaiselle planeetalle todellisuutta. Yksi tärkeimmistä haasteista tällaisten lentojen avaruusalusten suunnittelussa on määrittää, kuinka paljon tilaa kukin astronautti tarvitsee elääkseen, työskennelläkseen ja voidakseen hyvin kuukausien mittaisen matkan ajan.

Orion-avaruuskapseli ja suuremman elinympäristön tarve

Orion-avaruuskapseli on suunniteltu viemään astronautit Maan pinnalta kiertoradalle Marsin ympärille, mutta kuukausien mittaista matkaa naapuriplaneetalle varten tarvitaan suurempi elinympäristö. Tämän elinympäristön suunnittelu on vielä kesken, mutta tutkijat etsivät opastusta kansainväliseltä avaruusasemalta (ISS).

Kansainvälinen avaruusasema mallina Marsin elinympäristöille

ISS:llä on kuuden hengen miehistö, ja sen asuttava tilavuus on 13 696 kuutiojalkaa, mikä on suurempi kuin kuuden makuuhuoneen talossa. Kuitenkin mikä tahansa Marsiin suuntautuva avaruusalus tulee olemaan paljon ahtaampi, koska painoa tullaan kontrolloimaan tiukasti suunnattoman etäisyyden ja polttoainevaatimusten vuoksi.

Draperin seurantalaitteisto astronauteille

Draper-niminen yritys on kehittänyt seurantalaitteiston, jolla mitataan astronauttien liikkeitä ja pyörimistä, ja jota voidaan käyttää tulevaisuuden Marsin elinympäristöjen asettelun optimointiin. Järjestelmä käyttää kiihtyvyysanturia, gyroskooppia ja kameraa astronauttien liikkeiden ja toimintojen tarkkaan seuraamiseen.

Seurantalaitteiston testaaminen pienoismalleissa ja mikrogravitaatiossa

Seurantalaitteistoa on testattu ISS:n pienoismalleissa ja mikrogravitaatio-olosuhteissa parabolisten lentojen aikana. Testit ovat osoittaneet, että järjestelmä on tarkka noin metrin tarkkuudella, ja jatkotestien odotetaan parantavan sen tarkkuutta entisestään.

Seurantalaitteiston tulevaisuudensuunnitelmat

Tänä vuonna Draper suunnittelee simuloivansa tyypillisen työpäivän ISS:llä käyttämällä Johnson Space Centerin pienoismallia. Seurantalaitteistoa käytetään keräämään tietoa astronauttien liikkeistä ja toiminnoista, joita käytetään tulevaisuuden Marsin elinympäristöjen suunnittelun parantamiseen.

NASAn pitkän aikavälin suunnitelmat Mars-lennoille

NASAn suunnitelma on lähettää miehitetty lento Marsiin 2030- tai 2040-luvuilla. Seurantalaitteisto on vain yksi monista teknologioista, joita kehitetään tämän kunnianhimoisen tavoitteen tukemiseksi. Harkitsemalla huolellisesti astronauttien tarpeita ja optimoimalla avaruusaluksen suunnittelun, NASA työskentelee tehdäkseen ihmiskunnan siirtokunnasta Marsiin todellisuutta.