In vier Jahren will die NASA im Rahmen des Projekts Artemis Astronauten zum Mond zurückbringen. Um den Erfolg dieses Unterfangens sowie die Schaffung eines Programms zur nachhaltigen Monderkundung bis zum Ende des Jahrzehnts sicherzustellen, hat die NASA mit mehreren Unternehmen im kommerziellen Raumfahrtsektor zusammengearbeitet. Kürzlich gaben sie bekannt, dass Aufträge vergeben werden an 14 weitere Unternehmen eine Reihe von vorgeschlagenen Technologien zu entwickeln.
Diese Vorschläge sind Teil der NASA fünfte kompetitive Tipping Point-Anfrage , eines von vielen Private-Public-Partnership-Programmen, die von der NASA betreut werden Missionsdirektion Raumfahrttechnologie (STMD). Für diese neueste Aufforderung, Wendepunkt vergibt Verträge mit einem Gesamtwert von über 370 Millionen US-Dollar für Technologiedemonstrationen, die zukünftige Mondmissionen und kommerzielle Weltraumkapazitäten erleichtern werden.
NASA-Administrator Jim Bridenstine gab die Auswahl am Mittwoch, den 14. Oktober bekanntNS, während einer Keynote im virtuellen Herbst Innovationskonsortium für Mondoberflächen Treffen. Wie er im Rahmen der Ansprache erläuterte, werden die 14 von Tipping Point ausgewählten Unternehmen Festpreisverträge mit einer Laufzeit von bis zu fünf Jahren für die Entwicklung von Technologiedemonstrationen vergeben.
Die NASA investiert in langfristige Technologien zum Management von kryogenen Flüssigkeiten, um Astronauten zum Mond zurückzubringen und dort zu bleiben. Bildnachweis: NASA
Zusätzlich zu den Preisgeldern können die ausgewählten Unternehmen auch mit den verschiedenen Zentren der NASA zusammenarbeiten, um ihre Technologiedemonstrationen zu entwickeln. Wie Bridenstine kürzlich in einem NASA-Erklärung :
„Die erheblichen Investitionen der NASA in innovative Technologiedemonstrationen, die von kleinen und großen US-Unternehmen in neun Bundesstaaten angeführt werden, werden die Möglichkeiten im Weltraum und auf der Mondoberfläche erweitern. Gemeinsam bauen die NASA und die Industrie eine Reihe von missionsbereiten Fähigkeiten auf, um eine nachhaltige Präsenz auf dem Mond und zukünftige bemannte Missionen zum Mars zu unterstützen.“
Die Technologiedemonstrationen sind je nach Studienbereich in drei Kategorien unterteilt. Diese beinhaltenKryogenes Flüssigkeitsmanagement, die sich auf Technologien bezieht, die verhindern, dass Treibstoff durch Verdunstung verloren geht (auch bekannt als „Boil-Off“) und sicherstellen, dass Mondeisproben stabil gehalten werden. Solche Technologien sind unerlässlich, um eine nachhaltige Präsenz auf dem Mond zu etablieren und bemannte Missionen zum Mars zu ermöglichen.
In dieser Kategorie erhielten vier Unternehmen Aufträge und Auszeichnungen im Gesamtwert von über 256 Millionen US-Dollar. in Florida ansässig Und Raum erhielt 27 Millionen US-Dollar für ihre Kleinflugdemonstration eines kompletten kryogenen Flüssigsauerstoff-(LOX)-Managementsystems. Dieses System wird die primäre Nutzlast eines Rocket Lab Photon-Satelliten sein und neun Monate im Weltraum verbringen, um wichtige Daten zum kryogenen Flüssigkeitsmanagement zu sammeln.
Großer Luft- und Raumfahrtkonzern und langjähriger NASA-Auftragnehmer Lockheed Martin erhielt 89,7 Millionen US-Dollar für eine Demonstrationsmission im Weltraum, bei der mehr als ein Dutzend kryogene Flüssigkeitsmanagementsysteme getestet werden sollten. In ähnlicher Weise kommerzieller Raum Titan SpaceX erhält 53,2 Millionen US-Dollar, um eine groß angelegte Flugdemonstration durchzuführen, bei der 10 metrische Tonnen (US-Tonnen) LOX zwischen Tanks auf einem ihrer Raumschiff Fahrzeuge.
Künstlerkonzept des SpaceX Starship auf der Mondoberfläche. Credits: SpaceX
Zu guter Letzt Großauftragnehmer United Launch Alliance (ULA) erhält 86,2 Millionen US-Dollar, um ihr kryogenes System mit intelligentem Antrieb zu demonstrieren. Dieses System wird künftig in die Oberstufe der Vulcan Centaur-Raketen integriert, setzt auf eine Kombination aus LOX und flüssigem Wasserstoff und führt verschiedene Tests (wie Druckregelung, Tank-zu-Tank-Transfer und Langzeit- Treibladungsspeicher).
Für die zweite Kategorie,Mondoberflächen-Innovationsinitiative, vergibt die NASA Aufträge in Höhe von über 100 Millionen US-Dollar für Technologien, die vorankommen Ressourcennutzung vor Ort (ISRU). Dazu gehören Anwendungen, die Oberflächenstromerzeugung, Energiespeicherung, Kommunikation und andere Funktionen bereitstellen können, die für die Sicherstellung der Grundbedürfnisse der Besatzungen und die Erleichterung der Erforschung des Mondes durch Menschen und Roboter von entscheidender Bedeutung sind.
Unter den zehn Empfängern sind Robotik-Entwickler wie Alpha Space Test and Research Alliance , die 22,1 Millionen US-Dollar für ihre Einrichtung zur Bewertung von Weltraumwissenschaften und -technologie erhalten hat, die kleinen Experimenten Zugang zur Mondumgebung ermöglicht. Ähnlich, Intuitive Maschinen erhielt 41,6 Millionen US-Dollar für die Entwicklung eines Hopper-Lander-Fahrzeugs, das Nutzlasten von 1 kg (2,2 lbs) über Entfernungen von mehr als 2,5 km (1,5 mi) transportieren kann.
Mojave-basiert Masten Space Systems erhielt 2,8 Millionen US-Dollar für den Bau und die Demonstration einer universellen chemischen Wärme- und Stromquelle, die bei den extremen Temperaturen der Mondnacht und in Kratern betrieben werden kann. Und SSL-Robotik (eine Tochtergesellschaft von Maxar-Technologien ) erhielt 8,7 Millionen US-Dollar, um einen Roboterarm für Mondoberflächenanwendungen, In-Orbit-Wartung und terrestrische Verteidigung zu entwickeln.
Künstlerische Darstellung von Astronauten, die einen Mondkrater erkunden. Bildnachweis: NASA
Bei der Stromerzeugung und -speicherung Astrobotische Technologie erhielt 5,8 Millionen US-Dollar für ein drahtloses Ladesystem für kommerzielle Roboterlander; in Ohio ansässig pH-Wert erhielt 3,4 Millionen US-Dollar für ihre reversible, regenerative Brennstoffzelle, die Strom auf der Mondoberfläche erzeugen und speichern kann; und Nokia of America erhielt 14,1 Millionen US-Dollar zur Finanzierung der Entwicklung des ersten LTE/4G-Kommunikationssystems auf dem Mond.
Für Kraftstoffsysteme, Precision Combustion Inc. erhielt 2,4 Millionen US-Dollar für einen Festoxid-Brennstoffzellenstapel, der Strom aus Methan- und Sauerstofftreibstoffen und anderen in-situ-Ressourcen erzeugt. Die Sierra Nevada Corporation (Hersteller der Traumfänger spacepalen) erhielt außerdem 2,4 Millionen US-Dollar für die Entwicklung eines Systems, das Methan und konzentrierte Sonnenenergie nutzt, um Sauerstoff aus Mondregolith zu extrahieren.
Und Teledyne Energiesysteme erhielt 2,8 Millionen US-Dollar, um ein fortschrittliches elektrisches Wasserstoffsystem zu entwickeln, das zu Brennstoffzellen mit einer Lebensdauer von 10.000 Stunden führen könnte. Gemäß den Vertragsbedingungen schickt Teledyne ein Schlüsselelement des Systems (Wasserabscheider) auf einen Parabelflug, um zu beurteilen, wie es sich bei unterschiedlichen Schweregraden verhält – unter besonderer Berücksichtigung der Auswirkungen der Mikrogravitation.
Drittens waren da die Verträge, die in denAbstiegs- und Landefähigkeit mit geschlossener SchleifeKategorie, die sich mit der Entwicklung integrierter Präzisionslande- und Gefahrenvermeidungstechnologien beschäftigt. Hier wurde nur ein Auftrag vergeben, wiederum an Masten (10 Millionen US-Dollar) für seine Xogdor-Fahrzeug , die suborbitale Flüge in Höhen von über 100 km (62 Meilen) bieten wird, um Weltraumtechnologien zu testen.
Zusätzlich zum Preisgeld hat jedes dieser 14 Unternehmen die Aufgabe, einen Mindestanteil an den Gesamtprojektkosten (je nach Größe) zu tragen. Genannt Jim Reuter, Associate Administrator der NASA für Weltraumtechnologie:
„Dies sind die Vorschläge mit den meisten Tipping Points, die die NASA auf einmal ausgewählt hat, und mit Abstand der größte gemeinsame Preis. Wir freuen uns, dass unsere Investitionen und Kooperationspartnerschaften neue Technologien für den Mond und darüber hinaus hervorbringen und gleichzeitig dem kommerziellen Sektor zugutekommen.'
Letztendlich wird der Großteil der Mittel für diese Tipping Point-Anfrage in die Entwicklung von Systemen zum Management von kryogenen Flüssigkeiten gelenkt, die von kleinen bis hin zu großen und Kurz- bis Langzeittests reichen. Dies veranschaulicht die Bedeutung, die die NASA und andere Weltraumbehörden der Fähigkeit beimessen, Treibstoff aus Eis zu produzieren, das um die Polarregionen des Mondes geerntet wurde.
Die Fähigkeit, Wassermoleküle aufzuspalten, um flüssigen Sauerstoff (LOX) und Wasserstofftreibstoff zu erzeugen, sie für längere Zeit bei kryogenen Temperaturen zu lagern und von einem Tank in einen anderen zu transferieren, ist entscheidend für die Etablierung eines nachhaltigen Betriebs auf dem Mond. Zusammen mit der Infrastruktur wie dem Lunar Gateway, dem Artemis Base Camp und anderen geplanten Oberflächeneinrichtungen werden sie auch bemannte Missionen zum Mars erleichtern.
