New Millennium Program (NMP) NASA disusun sebagai cara untuk mempercepat penggunaan teknologi canggih ke dalam misi ilmu operasional. “Diakui bahwa ada investasi signifikan yang dilakukan oleh Amerika Serikat dalam teknologi maju,” kata Dr. Christopher Stevens, Manajer Program untuk NMP, “dan bahwa mereka memiliki aplikasi nyata untuk mengurangi biaya atau menyediakan kemampuan baru untuk sains misi. " Namun, membawa teknologi ini ke dalam misi sains yang sebenarnya di luar angkasa adalah risiko tinggi karena ketidakpastian yang muncul dari teknologi yang muncul. NMP mengurangi risiko tersebut dengan memvalidasi teknologi baru dengan terbang dan mengujinya di ruang angkasa. "Kami mengambil teknologi yang siap untuk maju dari laboratorium dan mematangkannya sehingga mereka siap untuk pergi ke luar angkasa," kata Stevens, "tetapi misi operasional bisa 10 hingga 20 tahun di masa depan."
Ada dua jenis misi atau sistem yang dijalankan NMP. Salah satunya adalah validasi sistem terintegrasi, di mana seluruh sistem penerbangan adalah subjek investigasi. Tipe kedua adalah misi validasi subsistem, di mana percobaan kecil yang berdiri sendiri dilakukan pada kendaraan luar angkasa, tetapi kendaraan tersebut bukan bagian dari eksperimen.
NMP secara bersama-sama didirikan pada tahun 1995 oleh Kantor Ilmu Luar Angkasa NASA dan Kantor Ilmu Bumi, dan di masa lalu, misi biasanya dipisahkan sebagai dapat diterapkan untuk kebutuhan ilmu bumi atau misi ilmu ruang angkasa di masa depan. NMP sekarang dikelola oleh Direktorat Misi Sains NASA, dan berfokus pada kebutuhan tiga bidang sains: Sistem Bumi-Matahari, Eksplorasi Tata Surya, dan Alam Semesta.
Program ini dimulai dengan misi Deep Space 1 pada tahun 1998, yang merupakan ilmu antariksa, validasi sistem terintegrasi. Teknologi definisi DS1 adalah tenaga listrik tenaga surya, atau ion, propulsi. "Diketahui bahwa teknologi ini memiliki kemampuan untuk mengurangi massa yang dibutuhkan untuk propulsi daripada propulsi kimia konvensional, tetapi tidak ada yang mau mengambil risiko menerbangkannya tanpa diuji di ruang angkasa," kata Stevens. DS1 berhasil membuktikan efektivitas propulsi ion, dan sekarang misi berikutnya akan menggunakan jenis propulsi ini, termasuk misi Dawn mendatang.
Validasi NMP lain yang sukses termasuk peningkatan dan pengurangan biaya satelit tipe LANDSAT dan pengujian pesawat ruang angkasa sains otonom yang memiliki perangkat lunak perencanaan penerbangan yang dapat digunakan pada penjelajah serta pesawat ruang angkasa yang mengorbit untuk merencanakan kembali misi robot tanpa intervensi manusia. Misi NMP yang akan datang belum terbang termasuk sekelompok satelit kecil yang disebut nano-sats yang akan melakukan pengukuran simultan dari beberapa tempat di ruang magnetosfer Bumi, dan pengujian peralatan yang akan digunakan pada misi Laser Interferometer Space Antenna (LISA), sebuah misi bersama antara NASA dan Badan Antariksa Eropa. Satu-satunya misi NMP yang gagal hingga saat ini adalah Deep Space 2, yang merupakan Mikroprob Mars yang merupakan bagian dari Mars Polar Lander yang bernasib buruk.
NASA baru-baru ini mengumumkan misi NMP terbaru, Space Technology 8, yang merupakan proyek validasi subsistem. Ini adalah kumpulan empat percobaan yang berdiri sendiri yang akan melakukan perjalanan ke ruang angkasa dengan pesawat ruang angkasa kecil, murah, saat ini tersedia, dijuluki pembawa New Millennium. Eksperimen pertama pada ST8 disebut Sail Mast, yang merupakan tiang grafit ultra-ringan. Aplikasi untuk Sail Mast adalah pesawat ruang angkasa yang membutuhkan struktur membran besar yang perlu digunakan, seperti layar matahari, kacamata teleskop, optik aperture besar, boom instrumen, antena atau rakitan susunan surya. "Ada serangkaian misi yang telah diidentifikasi pada Peta Jalan NASA untuk masa depan yang dapat mengambil manfaat dari kemampuan ini," kata Stevens. “Ini akan menjadi langkah maju yang signifikan dalam massa struktur. Kami beroperasi dalam? Kisaran massa per meter kg untuk boom 30 atau 40 meter yang dapat disimpan dengan kompak dan memiliki kekakuan yang wajar. "
Percobaan kedua adalah Ultraflex Next Generation Solar Array System. Ini adalah solar array berdaya tinggi, sangat ringan. "Ini dapat digunakan untuk misi yang membutuhkan daya signifikan dalam susunan yang ringan dan dapat dipasang, seperti untuk tenaga listrik tenaga surya, atau juga dapat digunakan pada permukaan benda-benda planet," kata Stevens. "Kami melihat peningkatan daya spesifik array hingga lebih dari 170 watt per kilogram pada array yang memiliki setidaknya 7 kilowatt daya."
Eksperimen ketiga adalah Sistem Komputasi Toleransi Adaptive Fault Lingkungan. "Di sini tujuannya adalah untuk menggunakan komersial dari prosesor rak yang dikonfigurasi dalam arsitektur yang toleran terhadap gangguan peristiwa tunggal yang disebabkan oleh radiasi," kata Stevens. “Kami ingin menunjukkan bahwa ini adalah desain yang kuat yang dapat digunakan di ruang angkasa tanpa harus menggunakan bagian yang keras radiasi, karena Anda mendapatkan peningkatan signifikan dalam kecepatan pemrosesan dan kemampuan dibandingkan dengan prosesor keras yang tersedia saat ini. Kami ingin mengurangi biaya dengan keandalan tinggi. " Ini dapat digunakan untuk memproses data sains di atas pesawat ruang angkasa, dan untuk fungsi kontrol otonom.
Eksperimen terakhir pada ST8 adalah Miniatur Loop Heat Pipe Small Thermal Management System. “Apa yang ingin kami lakukan di sini adalah untuk mengurangi hambatan termal pada desain pesawat ruang angkasa kecil dan mengelola panas serta kebutuhan pendinginan tanpa mengeluarkan daya yang signifikan,” kata Stevens. Sistem ini mengusulkan untuk mengelola keseimbangan termal secara efisien di dalam pesawat ruang angkasa dengan mengambil panas di tempat yang diproduksi oleh, misalnya, elektronik, dan menyediakannya ke tempat lain di pesawat ruang angkasa yang membutuhkan panas. Ia tidak memiliki bagian yang bergerak dan tidak membutuhkan daya.
Misi ST8 harus siap diluncurkan pada 2008.
Pada Juli 2005, NASA berencana untuk mengumumkan penyedia teknologi untuk misi NMP berikutnya. ST9 akan menjadi misi validasi sistem terintegrasi. Ada lima konsep berbeda yang sedang kami pertimbangkan, dan kelima dianggap sebagai bidang dengan prioritas tinggi untuk NASA. Mereka:
- Teknologi Sistem Penerbangan Sail Surya
- Teknologi Sistem Aerocapture untuk Misi Planet
- Presisi Formasi Teknologi Sistem Terbang
- Teknologi Sistem untuk Teleskop Luar Angkasa Besar
- Sistem Pendaratan Otomatis Berpandu Medan untuk Pesawat Ruang Angkasa
Kelima konsep akan dipelajari selama tahun depan. Setelah menyelesaikan studi ini, satu dari lima konsep akan dipilih untuk ST9. Waktu peluncuran akan tergantung pada konsep mana yang dipilih, tetapi tentatif dalam kerangka waktu 2008-2009.
Stevens telah bergabung dengan NMP sejak dibentuk, dan telah menjadi manajer program selama 3 tahun. Dia menikmati bisa menunjukkan teknologi canggih sehingga mereka dapat dimasukkan ke dalam misi masa depan. "Ini bisnis yang menarik, bisnis yang sangat berisiko tinggi," katanya, "karena teknologi canggih sangat tidak pasti mengenai berapa lama waktu yang dibutuhkan dan berapa biayanya." Dia mengatakan bahwa validasi percobaan pesawat ruang angkasa sains otonom telah sangat bermanfaat. "Penemu Mars saat ini sangat padat karya, tetapi NASA belum mau menyerahkan operasi pesawat ruang angkasa ke paket perangkat lunak, jadi saya pikir validasi ini telah menjadi langkah besar." Stevens mengatakan bahwa kantornya memiliki kegiatan infus teknologi yang saat ini sedang berlangsung dengan program Mars, melihat menggunakan kemampuan ini untuk misi masa depan, seperti bajak Mars Science Laboratory, dijadwalkan untuk diluncurkan pada tahun 2009.
Ditulis oleh Nancy Atkinson
