Sejak akhir era Apollo, salah satu tujuan utama NASA, Roscosmos dan badan antariksa lainnya adalah pengembangan teknologi yang akan memungkinkan kehadiran manusia jangka panjang di ruang angkasa. Teknologi ini juga akan membantu ketika tiba saatnya untuk me-mount misi baru ke Bulan, ke Mars, dan lokasi lain di Tata Surya. Selama beberapa dekade terakhir, upaya ini telah menghasilkan Mir dan Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS).
Di tahun-tahun mendatang, upaya ini juga akan mengarah ke Lunar Orbital Platform-Gateway dan stasiun ruang angkasa komersial - seperti Bigelow B330. Dan jika perusahaan dirgantara swasta seperti Gateway Foundation melakukan hal yang sama, kami juga akan memiliki pelabuhan antariksa di orbit di sekitar Bumi. Perusahaan baru-baru ini memposting video yang menunjukkan seperti apa stasiun ruang angkasa roda berputar ini, dan bagaimana perusahaan seperti SpaceX dapat membantu membangunnya.
Konsep perusahaan ini dikenal sebagai Gateway, stasiun ruang angkasa berputar berdasarkan desain yang diusulkan oleh ilmuwan roket Jerman dan arsitek ruang angkasa Werner von Braun. Desain ini ditampilkan dalam serangkaian artikel di majalah nasional Collier selama tahun 1950 berjudul, "Manusia Akan Taklukkan Ruang Segera!" Untuk alasan ini, perusahaan telah menamai desain yang mereka usulkan sebagai stasiun Von Braun.
Konsep ini sebenarnya cukup terhormat. Desain Von Braun sendiri dibangun berdasarkan proposal sebelumnya, yang paling awal dibuat oleh ilmuwan Rusia Konstantin Tsiolkovsky pada tahun 1903. Konsep ini diilustrasikan dengan indah di Stanley Kubrick's. 2001: A Space Odyssey, yang ditulis bersama oleh ilmuwan dan futuris terkenal Arthur C. Clarke (dan berdasarkan pada cerita pendek berjudul "The Sentinel").
Dalam semua kasus, konsep umum melibatkan stasiun roda berputar di orbit Bumi, yang akan membuat keberadaan manusia ke ruang angkasa sementara pada saat yang sama memberikan gravitasi buatan bagi penghuninya. Ini adalah aspek penting dari penerbangan luar angkasa yang diusulkan yang akan membawa para astronot ke lokasi di angkasa luar, seperti Mars dan lebih jauh ke Tata Surya (dan mungkin di luar).
Mengingat efek paparan jangka panjang terhadap gayaberat mikro, yang secara luas didokumentasikan dalam Studi Kembar NASA baru-baru ini, perencana misi telah mencari cara untuk mengurangi mereka. Studi ini terdiri dari sepuluh investigasi terpisah mengenai efek jangka panjang dari gayaberat mikro pada manusia, menggunakan astronot kembar Scott Kelly dan Mark Kelly sebagai subjek uji.
Setelah menghabiskan lebih dari setahun di ruang angkasa, tim studi mencatat sejumlah perubahan signifikan antara Scott Kelly dan saudaranya. Sementara ia mengalami kehilangan massa otot dan kepadatan tulang yang sama dengan astronot lain yang menghabiskan waktu yang lama di atas ISS, ada perubahan lain yang membuat beradaptasi dengan kehidupan di Bumi lagi menjadi sangat sulit.
Penglihatan Kelly berkurang, ia mengalami pembengkakan hebat di ekstremitasnya, dan perubahan dalam fungsi organ dan ekspresi gennya juga dicatat. Selain gayaberat mikro, ada juga pertanyaan tentang bagaimana tubuh manusia akan bereaksi terhadap paparan jangka panjang terhadap gravitasi bulan (16,5% dari Bumi normal) dan gravitasi Mars (~ 38%).
Ini sangat penting mengingat rencana saat ini untuk membangun pos permanen di Bulan dan melakukan misi awak ke Mars dalam dua dekade mendatang. Seperti yang dinyatakan oleh CEO Gateway Foundation John Blincow dalam video yang baru-baru ini dirilis (lihat di bawah), ini adalah salah satu manfaat Gateway yang diusulkan perusahaannya:
"Orang-orang membutuhkan gravitasi agar tubuh tidak hancur berantakan. Tetapi berapa banyak gravitasi bulan akan baik-baik saja selama satu tahun tetapi tidak selama dua tahun? Akan Gravitasi Mars bekerja untuk manusia jangka panjang, tetapi tidak untuk hewan ternak besar? Akankah dua hari seminggu pada 30% g cukup bagi kru ISS untuk mempertahankan massa tulang? Membangun stasiun ruang angkasa von Braun dapat membantu membuka rahasia-rahasia itu. ”
Struktur Gateway terdiri dari dua cincin bagian dalam konsentris yang dipasang oleh empat jari ke cincin bagian luar. Dua cincin konsentris membentuk Lunar Gravity Area (LGA), di mana rotasi stasiun memberikan gaya gravitasi yang sama dengan permukaan bulan. Lingkaran dalam eksternal - cincin Habitat LGA - adalah tempat modul tempat tinggal akan ditempatkan, yang akan terdiri dari kamar-kamar kecil untuk para tamu.
Sementara itu, cincin interior langit-langit tinggi dari LGA akan menawarkan turis kesempatan untuk makan dan bermain di lingkungan yang rendah. Inti dari stasiun adalah Hub dan Bay, tempat lalu lintas dan kontrol lingkungan, keamanan, dan perhubungan transportasi Gateway semuanya akan berlokasi. Hub juga akan memiliki ruang observasi di mana para tamu dapat menonton antar-jemput yang masuk.
Cincin luar, yang dikenal sebagai Mars Gravity Area (MGA), mengalami rotasi lebih cepat karena lebih jauh dari inti. Ini menghasilkan gaya gravitasi buatan yang mirip dengan apa yang akan dialami di permukaan Mars. Area ini akan memiliki 4 atau 5 geladak dan menjadi tempat modul besar yang menawarkan akomodasi permanen. Seperti yang dijelaskan Blincow:
“Stasiun ruang angkasa Von Braun akan menjadi stasiun ruang angkasa berputar yang dirancang untuk menghasilkan berbagai tingkat gravitasi buatan dengan meningkatkan atau menurunkan laju rotasi. Stasiun ini akan dirancang sejak awal untuk mengakomodasi badan antariksa nasional yang melakukan penelitian gravitasi rendah dan turis antariksa yang ingin merasakan kehidupan di stasiun ruang angkasa besar dengan kenyamanan gravitasi rendah dan nuansa hotel yang bagus. "
Item penting lain yang disebutkan oleh Blincow dalam peran yang bisa dimainkan SpaceX dalam penciptaan stasiun. Awalnya, desain Gateway meminta modul dengan panjang 12 m (40 kaki) dan lebar 8,5 m (28 kaki) (kira-kira dua kali ukuran modul ISS). Tetapi berkat kemajuan yang dibuat SpaceX akhir-akhir ini dengan mereka Kapal luar angkasa dan Sangat berat, Gateway Foundation percaya bahwa muatan yang lebih berat dapat diluncurkan.
"Jika kita punya SpaceX Superheavy tahap kedua yang dikembangkan hanya untuk konstruksi ruang, kita dapat memiliki modul yang 40 kaki (12 m) lebar dan 60 kaki (18 m) panjangnya, ”kata Blincow. "Ukuran yang jauh lebih besar ini akan memungkinkan volume interior yang jauh lebih besar untuk biaya peluncuran yang sama."
Desain modular cincin dimaksudkan untuk mengakomodasi berbagai jenis kegiatan dan bisnis. Sementara beberapa akan disisihkan untuk perumahan pekerja dermaga, yang lain akan didedikasikan untuk penelitian ilmiah. Modul-modul terakhir ini akan sangat diminati karena stasiun menawarkan kesempatan untuk memeriksa bagaimana organisme darat dengan gravitasi bulan dan Mars tanpa harus benar-benar pergi ke sana.
Yang lain akan tersedia untuk jaringan hotel dan restoran, akomodasi mewah pribadi, dan bisnis lain yang ingin mendirikan kantor di luar angkasa (mungkin untuk mengambil keuntungan dari undang-undang pajak!) Blincow juga menekankan bahwa penciptaan Gateway akan melampaui negara mana pun, dan akan membutuhkan upaya internasional yang menyatukan agensi antariksa, dirgantara komersial, dan penggemar antariksa.
Hasil akhir dari ini akan menjadi stasiun internasional yang tidak berbeda dengan ISS, tetapi sebuah usaha swasta yang akan mandiri secara ekonomi. Tidak ada indikasi yang diberikan mengenai berapa biaya pembangunan Gateway, tetapi Blincow yakin itu akan terjangkau, sekali lagi terima kasih kepada SpaceX dan cara komitmennya untuk roket yang dapat digunakan kembali menurunkan biaya peluncuran individual.
Mengacu pada pengumuman Musk pada 2017 bahwa BFR akan sepenuhnya dapat digunakan kembali (yang ia buat pada Kongres Astronautika Internasional (IAC) ke-29 di Adelaide, Australia), Blincow menyatakan:
“Ketika kami pertama kali mulai membuat proyeksi biaya untuk konstruksi ruang angkasa, kami mendasarkannya pada perkiraan biaya peluncuran terendah yang dapat kami temukan - SpaceX BFR pada $ 1000 per kg. Itu menghasilkan sekitar $ 150 juta per peluncuran. Tetapi kemudian Elon Musk membuat presentasi di Adelaide yang mengubah segalanya. Dengan membuat semua komponen BFR dapat digunakan kembali, biayanya dapat tersebar di banyak penerbangan, seperti halnya pesawat.
"Elon Musk memperkirakan biaya peluncuran Kapal luar angkasa dan Superheavy booster sekitar $ 7 juta. Beberapa memperkirakan bahwa setiap peluncuran akan mencapai $ 40 juta setelah semua faktor diperhitungkan. Tapi apakah itu tujuh atau empat puluh juta dolar, itu masih musik di telinga kita. Ini berarti stasiun ruang angkasa berputar, fasilitas perawatan, dan depo bahan bakar dapat dan akan dibangun dengan harga terjangkau. ”
Proses konstruksi, yang akan sangat bergantung pada kemajuan yang dibuat dalam robotika ruang angkasa, juga akan memvalidasi sistem dan teknologi utama yang suatu hari bisa masuk ke pembangunan habitat ruang besar-besaran (seperti O'Neil Cylinders). Ini dianggap oleh banyak orang sebagai alternatif (atau tambahan) yang layak untuk proposal kolonisasi planet lain.
Sistem ini berkisar dari stabilisasi hingga daur ulang udara, dari reklamasi air hingga sanitasi dengan gravitasi rendah, dan dari penyimpanan makanan di ruang angkasa hingga tantangan teknik. Semua pertanyaan berada di bawah judul umum "bagaimana kita mempertahankan populasi di ruang angkasa?" akan ditangani oleh pembangunan Gateway, klaim Bilcow.
Dalam hal mendanai pembangunan, Bilcow menunjukkan bagaimana perusahaannya berharap untuk meningkatkan kemitraan penting dengan badan antariksa dunia (NASA, Roscomos, ESA, Cina, India, dan lainnya) serta perusahaan dirgantara komersial. Mereka juga berencana untuk mengumpulkan uang melalui penjualan tiket awal dan modul penjualan (untuk yang super kaya) dan mengadakan lotre dan membuat program keanggotaan kru (untuk semua orang lain).
Di luar pembangunan Gateway di orbit di sekitar Bumi, Foundation juga berharap untuk membuat armada kendaraan trans-atmosfer (TAV) yang dapat mengangkut orang ke dan dari stasiun luar angkasa. Mereka juga berharap untuk membangun yang lain di orbit bulan (Jembatan Bulan), yang akan memungkinkan untuk perjalanan reguler antara Bumi dan Bulan (menggunakan angkutan cis-lunar) dan perjalanan reguler ke permukaan bulan (menggunakan pendaratan cis-lunar).
Sekali lagi, biaya dari proyek semacam itu akan sangat besar dan melampaui apa yang dapat ditanggung oleh satu negara atau perusahaan. Namun, dengan banyak pengusaha yang ingin mewujudkan pariwisata antariksa, belum lagi cara stasiun ruang angkasa semacam itu dapat memfasilitasi misi eksplorasi ke Bulan dan bahkan Mars, kemitraan yang diharapkan Blincow dapat dilakukan.
Seperti begitu banyak rencana ambisius lainnya untuk menjajah ruang angkasa, mengkomersialkan LEO, dan membangun keberadaan manusia pada benda lain di Tata Surya, kita hanya harus menunggu dan melihat apakah Gateway Foundation memiliki kaki, atau mengalami nasib yang sama seperti Mars One. - yang baru-baru ini mengumumkan bangkrut. Satu hal yang mereka miliki untuk mereka, selain penglihatan, adalah kemampuan untuk menghitung angka. Mari berharap mereka bekerja untuk kebaikan mereka!
Poin utama dari video Yayasan juga menjadi subjek presentasi yang berlangsung di Caltech pada Januari 2016 (diselenggarakan oleh Institut Keck untuk Studi Luar Angkasa). Berjudul "Membangun Spaceport Pertama di Low-Earth Orbit", ceramah tersebut disampaikan oleh John Blincow dan Tom Spilker - seorang pensiunan insinyur ruang angkasa yang bekerja selama bertahun-tahun dengan Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA.
Untuk informasi lebih lanjut tentang Gateway Foundation dan berbagai proyek mereka, lihat situs web mereka di sini.
