Kembali pada tahun 2007, ketika program Constellation untuk kembali ke Bulan masih menjadi program rekaman untuk NASA, sebuah kelompok dari Lockheed Martin mulai menyelidiki bagaimana mereka dapat menggunakan kapsul bulan Orion untuk mengirim manusia dalam misi ke asteroid. Awalnya, rencana ini - disebut Plymouth Rock - hanyalah sebuah studi untuk melihat bagaimana sebuah misi asteroid dengan Orion dapat berfungsi sebagai pelengkap untuk garis dasar rencana misi bulan Konstelasi.
Sekarang, itu telah berubah menjadi jauh lebih banyak.
Berkat John O'Connor dari NASATech.net, kami dapat menunjukkan kepada Anda beberapa pandangan tentang Orion MPCV di dalam fasilitas Lockheed Martin di Boulder, Colorado. Jika Anda mengeklik gambar, Anda akan dibawa ke situs web NASATech dan versi gambar yang sangat besar yang dapat Anda geser dan lihat detail luar biasa dari MPCV dan bangunannya.
Setelah membatalkan Konstelasi pada bulan Februari 2010, dua bulan kemudian Presiden Obama menjelaskan pengiriman astronot ke asteroid terdekat pada tahun 2025 dan pergi ke Mars pada pertengahan tahun 2030-an.
Pada bulan Mei 2011, NASA mengkonfirmasi bahwa inti dari misi tersebut adalah Orion - sekarang disebut Orion MultiPurpose Crew Vehicle. Kendaraan lunar Orion yang digunakan kembali sekarang akan menuju asteroid, seperti Josh Hopkins dan timnya dari Lockheed Martin yang dibayangkan dalam studi mereka di Plymouth Rock.
Hopkins adalah Penyelidik Utama untuk Misi Eksplorasi Manusia Tingkat Lanjut, sebuah tim insinyur yang mengembangkan rencana dan konsep untuk berbagai misi eksplorasi manusia di masa depan.
"Biasanya ketika Anda mengambil pesawat ruang angkasa atau perangkat keras yang telah dirancang untuk satu pekerjaan dan Anda mencoba mencari cara menggunakannya untuk pekerjaan yang berbeda, Anda menemukan ada semua detail yang tidak berjalan dengan benar, "Hopkins mengatakan pada Space Magazine. "Tapi kami sangat terkejut ketika kami mengambil Orion versi bulan dan menerapkannya pada misi asteroid, itu adalah kendaraan yang sangat fleksibel dan mampu dan banyak persyaratan untuk misi bulan yang cocok dengan misi asteroid."
Desain Plymouth Rock menyerukan untuk menggunakan dua pesawat ruang angkasa Orion yang dimodifikasi secara khusus merapat hidung ke hidung untuk menyediakan ruang hidup yang cukup, tenaga, dan pendukung kehidupan untuk dua astronot menuju asteroid. Namun NASA mengatakan MPCV akan digunakan terutama untuk peluncuran dan masuk sementara modul tempat tinggal yang lebih besar akan merapat ke MPCV untuk memungkinkan kru berempat melakukan perjalanan ke luar angkasa.
Astronot pesawat ulang-alik Tom Jones terkesan dengan konsep Plymouth Rock, tetapi tahu kendaraan pendamping yang lebih besar akan diperlukan untuk perjalanan ke asteroid. "Plymouth Rock adalah pendekatan minimalis untuk melakukan misi asteroid," katanya. "Itu salah satu cara untuk memecahkan masalah redundansi dalam jangka pendek."
Tetapi bahkan mengembangkan habitat dalam ruang dapat menjadi masalah pengemasan ulang hal-hal yang sudah kita miliki. “Modul hab dapat diturunkan langsung dari apa yang telah kami lakukan untuk stasiun ruang angkasa, atau itu bisa berupa tiup komersial seperti dari Bigelow, sehingga mungkin dapat dicoba oleh stasiun komersial atau hotel dalam 10 tahun ke depan, sehingga akan menjadi teknologi yang diperagakan, ”kata Jones.
"Pada dasarnya tradeoff antara modul habitat di ruang yang lebih besar versus pendekatan Orion ganda adalah bahwa dengan memiliki habitat terpisah Anda memiliki lebih banyak ruang hidup, lebih banyak ruang penyimpanan, dan ada potensi bahwa akan lebih baik untuk melakukan perjalanan ruang angkasa," kata Hopkins. "Tetapi kemudian Anda harus menginvestasikan biaya untuk mengembangkan sistem itu."
Hopkins menambahkan bahwa ketika dia dan timnya awalnya menyusun misi Plymouth Rock, mereka berusaha mencari cara untuk melakukan misi asteroid sesedikit mungkin. Menggunakan dua Orion lebih murah daripada mengembangkan modul khusus untuk misi asteroid.
"Untuk Plymouth Rock, kami telah menjelaskan kebutuhan untuk pada dasarnya meningkatkan jumlah makanan, air, oksigen dan penyimpanan di pesawat ruang angkasa, dan beberapa di antaranya dipenuhi oleh fakta memiliki dua pesawat ruang angkasa," kata Hopkins.
Untuk saat ini, NASA belum mengubah banyak persyaratan untuk MPCV dari sebelumnya seperti untuk kendaraan bulan, dan ketika desain misi berkembang, begitu juga MPCV. Namun sejauh ini, desain bulan tampaknya berfungsi, dan Hopkins mengatakan ada beberapa fitur desain yang sudah ada di Orion yang membuatnya sangat mampu sebagai kendaraan luar angkasa.
Untuk misi bulan, Orion pada dasarnya dirancang selama 21 hari dengan awak di atas kapal pergi dari Bumi ke Bulan dan kembali dan memiliki kira-kira memiliki "periode loiter" enam bulan sementara kru turun di permukaan bulan. Skenario itu akan berhasil untuk misi asteroid, karena penerbangan awak ke asteroid kemungkinan akan sekitar enam bulan perjalanan pulang pergi, tergantung pada tujuannya.
"Jadi dalam hal-hal seperti keandalan, tingkat kebocoran atmosfer di kabin, dan perlindungan dari radiasi dan mikrometeorit, Orion sudah dirancang untuk misi 6-7 bulan untuk perangkat keras," jelas Hopkins. "Hanya saja tidak dirancang untuk memiliki orang untuk jangka waktu yang lama."
Orion memiliki susunan surya daripada sel bahan bakar seperti Apollo, yang memungkinkan misi lebih lama. Nilai jual besar lainnya adalah MPCV dirancang 10 kali lebih aman saat pendakian dan masuk daripada pendahulunya, pesawat ulang-alik.
"Kecepatan masuk kembali hanya sedikit lebih cepat untuk misi asteroid daripada misi bulan," kata Hopkins, "tetapi saat ini sistem perlindungan termal yang kita miliki harus dapat mengatasinya."
Di dalam MPCV adalah 9 meter kubik volume layak huni. "Itu bukan volume total dari struktur yang tertekan, tetapi ruang yang tersisa setelah komputer, kursi, persediaan semuanya diperhitungkan," kata Hopkins. "Itu sekitar dua kali ukuran van penumpang modern, seperti Toyota Sienna."
Salah satu tantangan besar adalah untuk mencari tahu bagaimana menggunakan setiap sudut dan celah untuk mengemas banyak persediaan dalam jumlah kecil, karena Orion dapat berfungsi sebagai gudang penyimpanan. "Kami pikir itu mungkin," kata Hopkins. "Kami sudah melakukan perhitungan awal sehingga kami dapat mengemas jumlah volume yang masuk akal tetapi itu akan menjadi sangat ketat dan kami juga harus memikirkan hal-hal sekunder yang perlu dimasukkan, sehingga pekerjaan itu sedang berlangsung."
Secara logis, MPCV Orion bahkan dapat mendukung melakukan EVA dari palka pada kapsul.
"Kami memiliki palka yang cukup besar sehingga seorang astronot dalam pakaian luar angkasa dapat keluar," kata Hopkins, "dan sistem internal di pesawat ruang angkasa dirancang untuk mentolerir kabin yang sedang ditekan. Kami tidak mengandalkan sirkulasi udara untuk membawa panas dari elektronik - mereka memiliki pelat dingin sendiri untuk menghilangkan panas. Kenop dirancang untuk dimanipulasi dengan sarung tangan antariksa, bukan hanya tangan kosong. Banyak fitur yang baru saja berfungsi agar dapat diterapkan pada misi asteroid karena dirancang untuk serangkaian persyaratan misi yang serupa. ”
Hopkins mengetahui persyaratan dan kemampuan Orion, serta habitat di ruang angkasa kemungkinan akan berubah seiring waktu, tergantung pada tujuan dan jadwal waktu. “Jika rencananya adalah pergi ke bulan-bulan mars atau asteroid yang jauh segera, katakanlah pada akhir tahun 2020-an atau awal 2030-an, Anda mungkin melanjutkan dan membangun yang relatif besar, mampu di habitat luar angkasa, karena Anda pasti akan membutuhkannya untuk mereka misi yang lebih jauh. Tetapi jika ide itu pergi ke asteroid termudah untuk sampai dan melakukan itu relatif segera, maka Anda mungkin tetap dengan modul habitat yang lebih sederhana yang lebih kecil, atau mungkin bahkan pendekatan Orion kembar. "
Ketika MPCV kembali dari misi ke asteroid, kemungkinan akan mendarat di Samudra Pasifik. NASA telah memulai beberapa di Pusat Penelitian Langley NASA untuk mensertifikasi kendaraan untuk pendaratan air. Para insinyur telah menjatuhkan mockup MPCV seberat 22.000 pound ke dalam baskom. Item tes serupa ukuran dan bentuknya dengan MPCV, tetapi lebih kaku sehingga dapat menahan beberapa tetes. Setiap tes memiliki kecepatan jatuhkan yang berbeda untuk mewakili kemungkinan kondisi masuk MPCV selama pendaratan air.
Jadi sementara tes ini terjadi dan sementara Hopkins dan timnya dari Lockheed Martin sedang mengerjakan dan menguji Orion MPCV, NASA masih berusaha untuk memutuskan sistem peluncuran lift berat yang mampu membawa manusia melampaui orbit Bumi yang rendah dan mereka belum menyebutkan nama siapa pun untuk memimpin desain misi manusia ke asteroid. Situs web NASA bahkan tidak memiliki informasi resmi tentang misi asteroid manusia; hanya menyebutkan "di luar orbit Bumi yang rendah" sebagai pemberhentian berikutnya bagi manusia.
"Kami berbicara tentang sesuatu yang akan terjadi pada tahun 2025 sehingga kami belum memutuskan untuk menggunakan pesawat ruang angkasa," kata Michael Braukus dari Direktorat Misi Sistem Eksplorasi NASA melalui telepon. “Kami berencana misi asteroid terjadi; hanya saja kita belum menunjuk seseorang untuk bertanggung jawab atas misi asteroid itu sendiri. Kami memiliki Orion MPCV yang sedang dibangun dan kami sedang menunggu keputusan sistem peluncuran ruang angkasa, yang akan menjadi roket yang akan membawanya ke luar angkasa, dan kami sedang maju di jalan, tetapi belum mencapai titik di mana kami sebenarnya menugaskan seseorang untuk mulai mengembangkan misi. "
Jadi, itu tampaknya menjadi rintangan terbesar NASA saat ini untuk misi asteroid manusia: memutuskan Sistem Peluncuran Antariksa.
Artikel sebelumnya dalam seri ini: Misi Manusia ke Asteroid: Mengapa NASA Harus Pergi?
Anda dapat mengikuti editor senior Space Magazine Nancy Atkinson di Twitter: @Nancy_A. Ikuti Space Magazine untuk berita luar angkasa dan astronomi terbaru di Twitter @universetoday dan di Facebook.
