제1 달 전초기지

제1 달 전초기지

나라	미국
조직	NASA
목적	유인 달 탐사
상황	제안 및 취소
프로그램 이력
비용.	비용 견적(1992) 개발 총액: 128억달러 HLLV 개발=48억달러 우주선 및 설비 개발=60억달러 Surface Systems Development = 5억달러 Surface Habitat=15억달러 총생산: 122억달러 HLLV 생산 (3대)= 78억달러 크루드 우주선 제작 (x 1) = 14억달러 미완성 랜더 생산(x 2)= 10억달러 화물 생산 비용 (~68t)= 20억달러
지속	연구: 1992-1993
첫 비행	2011
기동 사이트	케네디 우주 센터
차량 정보
승무원 차량	'이글' 직하차
발사체	혜성 HLLV

최초의 달 전초기지는 2010년대쯤 발사될 유인 달 탐사 임무에 대한 제안이었다.그것은 조지 H. W. 부시의 우주 탐사 계획의 일부였다.이 제안의 주된 목적은 NASA가 1989년부터 90일간 연구한 것에 대해 300억 달러의 배율로 훨씬 더 저렴한 대안을 제시하는 것이었다.비록 그것이 주류의 관심을 끌지는 못했지만, NASA는 매우 상세하고 철저한 제안서를 만드는 데 많은 시간을 할애했다.하지만, 이 제안이 완료된 후 곧 모든 우주 탐사 계획은 취소되었고, 나사는 1993년 ^[1]3월에 우주 탐사 사무소를 폐쇄해야만 했다.

개요

첫 달 전초기지(FLO)는 우주 탐사 계획(SEI) 하에서 가장 포괄적인 달 기지 연구였다.그것은 ILREC와 같은 다른 제안들이 경쟁해야 하는 프로그램의 대표주자가 되기 위한 것이었다.FLO 개념은 1991년 스태퍼드 합성 보고서의 많은 권고사항을 포함했으며, 주로 LEO와 달 표면에서의 조립과 작동을 최소화하기 위해 노바급 초중형 발사체를 사용했다.FLO는 우주정거장 프리덤에서 분리하여 재사용할 수 있는 것이 아니라 단독적이고 소모 가능한 것이었기 때문에 이전의 SEI 제안과는 크게 달라진 것이었다.이 설계는 작고 복잡한 여러 발사체들이 아닌 거대한 양의 탑재물을 한 번에 운반할 수 있는 거대하지만 단순한 발사체들에 기반을 두고 있다.이는 비용과 개발 시간을 줄이기 위한 것이었다.이 프로그램은 착륙선만 ^[2]개발하면 되는 토성과 우주정거장과 같은 기존 기술로 거의 완전히 구성되었을 것이다.

발사체

스태퍼드 합성 보고서의 권고에 따르면, FLO는 혜성으로 알려진 거대한 토성 유래의 발사체에 의존했을 것이다.혜성은 지구 저궤도에 254.4톤, TLI에 97.6톤을 주입할 수 있어 지금까지 디자인된 것 중 가장 성능이 뛰어난 우주선 중 하나가 될 것이다.NASA의 마셜 우주 비행 센터는 기본 2단 NLS 차량에 4개의 F-1A 부스터가 추가된 코메트 로켓 또는 당시 개발 중인 국가 발사 시스템의 가능한 구성을 조사했다.새턴 V에서 파생된 디자인은 표준 새턴 V로 구성되었지만 새로운 3단, 1단과 2단, 그리고 새로운 F-1 측면 부스터를 포함합니다.엔진은 최신 F-1A 및 J-2S 모델로 업데이트될 예정입니다.개발비용은 아폴로에서 제조용 하드웨어를 부활시키는 데 그칠 것으로 예상됐다.

3단계의 핵추진 변종도 검토됐다.그것은 두 개의 222.5 KN 추진 엔진을 사용할 것이고 달 분사 단계의 크기와 무게를 줄이고 일반적으로 차량의 크기를 크게 줄일 것이다.기초 연구는 화학 엔진이 개발하는데 20억 달러가 덜 든다는 사실 때문에 대신 화학 엔진을 사용했다.핵 옵션은 나중에 유인 화성 임무를 지원하기 위해 개발될 것이다.보잉의 SEI 계약자 연구와 스태퍼드 합성 보고서는 NASA가 핵추진 기술에 투자할 것을 권고했다.NASA의 Lewis Research Center는 2005년까지 완전히 기능하는 엔진을 개발하고 테스트하기 위해 원자력 시스템 사무소를 설립했습니다.이는 군의 팀버윈드 프로젝트와 함께 70년대 ^[3]NERVA의 취소 이후 처음으로 미국의 핵추진 프로그램을 부활시켰다.

랜더

착륙 차량은 최대한 단순하고 조작하기 쉽도록 설계되었다.무게는 93,526kg(103톤)이며 4개의 RL-10 엔진으로 구동된다.완전히 전개되면, 그것의 착륙 다리는 18.8미터의 거대한 폭과 14.1미터의 높이가 될 것이다.각 FLO 승무원 비행은 한 번의 발사와 한 대의 차량만 필요할 것이다.혜성은 달 표면에 착륙선을 궤도로 보내 제동과 착륙을 위해 엔진을 사용할 것이다.지표면에서, 상승선은 승무원 캡슐을 지구로 직접 운반할 것이다.이것은 초기 아폴로 ^[4]직행과 비슷했다.

하강 단계

무게 12,992kg의 건조와 44,151kg의 습기를 가지고 있으며, 18,077kg의 토류반송단계와 함께 5,000kg의 장비와 화물을 운반할 수 있다.하강 단계는 달 궤도에 진입하고 나중에 착륙을 위해 차량을 정지시키기 위해 사용될 것이다.그것은 스스로 유도되며 승무원이 ^[4]조종할 필요가 없다.

상승 단계

우주인들은 아폴로 캡슐을 타고 갈 것이고, 그것은 약 5% 더 클 것이다.이렇게 하면 4일 동안 4명의 승무원을 지상으로 이동시킬 수 있습니다.우주 비행사들은 이 우주선을 조종할 수 있는 지표면을 볼 수 없었기 때문에 이 우주선은 자동으로 착륙할 것이다.접지 리턴은 3개의 엔진을 사용하며 안전상의 이유로 과급성 연료를 사용합니다.우주비행사들은 지상까지 ^[4]계단을 내려가기 전에 승무원 캡슐에서 사다리를 타고 플랫폼으로 내려와야 할 것이다.

미가공 화물 변종

미완성 화물 착륙선은 승무원이 탄 차량만큼이나 중요했다.그것은 표면 전초기지를 건설하기 위해 달 표면으로 엄청난 양의 물질을 운반하는 데 사용될 것이다.그것은 첫 번째 유인 임무 이전에 최초 서식지를 운반하고 나중에 탐사 로봇과 다른 서식지를 지상으로 운반하는 데 사용될 것이다.이 미조립 버전은 35,894kg의 적재물을 달 표면으로 운반할 수 있다.이것은 스테이션에서 파생된 서식지 모듈을 전달할 때 도움이 될 것이다.이후 임무에서는 ISRU 장비가 ^[5]화성에 기술을 보내기 전에 달 표면에서 테스트하게 될 것이다.

스테이션에서 파생된 서식지

이 서식지 모듈은 무게가 35.9톤이고 개발하는데 4억 7천만 달러가 들 것이다.그것은 표준 우주 정거장 프리덤 서식지와 실험실 설계를 변형한 것이었다.착륙 후 추가 설정이 필요하지 않으며 20KW의 솔라 어레이를 자체 전개하여 자체 시스템 점검을 수행할 수 있습니다.생명과학 및 토양분석 연구실 역할을 하게 될 거야6개월마다 최대 45일 동안 승무원들에 의해 방문될 수 있다.이후 탐험은 더 많은 승무원을 수용하기 위해 기지를 확장하고, 결국 영구적으로 승무원을 배치하거나, 이 부지를 심우주 ^[6]기술의 시험장으로 사용할 수 있다.

표면 작업

FLO의 착륙 지점은 동쪽 사지의 적도 부근의 마레 스미티이였다.이 초기 착륙 지점은 최적의 임무가 어떻게 보이는지를 보여주기 위한 설계 참조로 사용되었다.팀은 설계가 얼마나 유연한지 보기 위해 다른 착륙 지점을 평가했습니다.그들은 다음과 같이 결론지었다: "달 극지, 크레이터 바닥 또는 다른 특이한 지형과 같은 일부 전문 사이트를 제외하고, 미션 과학 탑재물과 EVA 활동은 사이트마다 크게 변하지 않을 것이다.실제 착륙지점은 과학위원회가 ^[7]수개월에 걸쳐 결정할 것이라고 말했다.

수면 위에 있는 한 대의 승무원은 4인승 무압력 로버를 사용하여 9번의 횡단을 수행하게 됩니다.각 교차로는 최대 25km까지 주행하며 주요 지리적 지형을 방문하고 해당 지역에 대한 데이터를 수집합니다.각 트래버스는 로버의 8시간 EVA 하나에 적합한 세그먼트로 구분되었습니다.임무 계획자들은 각 임무마다 대여섯 번의 횡단이 완료되기를 희망했다.나머지 미완성 횡단은 향후 임무에 맡겨질 것이다.

임무 설계자들은 임무 기간 동안 표면 팀이 집중할 네 가지 주요 분야를 결정했다: 천문학, 지구 물리학, 생명 과학, 그리고 우주와 태양계 물리학.우주인들은 또한 여러 개의 "설정 후 잊어버린" 독립형 과학탑재물을 배치할 것이다.이 payload는 다음과 같습니다.

• 지구물리 모니터링 패키지

• 태양계 물리학 실험 패키지
• 지구물리학 패키지 트래버스
• 달 지질 도구 세트
• 달 탐사 망원경
• 소형 태양 망원경
• Rover용 로보틱 패키지
• 생명과학 패키지

이러한 payload 중 가장 무거운 것은 In-Situ Resources Utilization(ISRU) 데모 패키지입니다.그것은 달에서 산소를 추출하기 위해 달 레골리스를 가열하는 것과 같은 자원을 사용하는 것을 우주비행사들이 증명하기 위한 몇 가지 실험으로 이루어졌는데, 이것은 또한 다음 제안된 달 탐사선 ILREC의 주요 목적이 될 것이다.이것의 주된 초점은 화성 탐사 임무에 필수적인 기술을 테스트하는 것이었다.

두 번째 임무는 탐사보다는 추가 연구 장비 설치와 전초기지에 대한 손질에 초점을 맞출 것이다.승무원의 주된 초점은 자원과 샘플을 추출하기 위해 10미터 드릴을 사용하여 지표면에 구멍을 뚫는 것이다.또한 전파 망원경 어레이를 배치하기 시작하고 작동 테스트로 광학 망원경 사이트와 스위치 검출기를 다시 방문한다.

이 임무를 수행하려면 보다 편안하고 이동성이 뛰어나며 관리가 용이한 최신 EVA 슈트가 필요합니다.당시 기존 우주왕복선 EVA 슈트는 혈류에서 질소가 거품이 일면서 생기는 굴곡을 피하기 위해 많은 유지보수와 우주 비행사들이 산소를 미리 호흡해야 했습니다.이 호흡 전 기술은 시간이 너무 많이 걸리고 긴급구급차 같은 것은 ^[8]불가능하게 만들 것이다.

얼리 달 접근 패스파인더 프로그램

초기 달 접근이라 불리는 선행 프로그램은 2000년대 초에 실행되었을 것이고 아리안 로켓과 우주왕복선을 이용하여 저비용 달 탐사 인프라를 운영했을 것이다.그것은 NASA와 ESA의 공동 임무가 될 것이며 FLO의 시험장이 될 것이다.그것은 같은 승무원 캡슐을 사용하지만 2명의 승무원을 지탱할 수 있는 더 작은 착륙선을 사용할 것이다.우주왕복선은 달 탐사선을 싣고, 아리안 5호(또는 타이탄 IV)는 넓은 차체의 센타우르 G 로켓 스테이지를 운반한다.두 탑재물 모두 지구 저궤도에 랑데부하여 도킹할 것이다.센타우르호는 달 표면까지 궤도를 따라 우주선을 가속시키기 위해 엔진을 발사할 것이다.연료를 절약하기 위해, LEV는 주차 궤도에 진입하지 않고 직접 착륙할 것이다.일단 표면 임무가 완료되면, 이 우주선은 두 개의 큰 구형 낙하 탱크를 분리하여 다시 낮은 달 ^[9]궤도를 건너 뛰면서 지구로 직행할 것이다.

이 임무에 필요한 적재 용량을 달성하기 위해, 아리안 5호는 2대의 SRB를 추가로 필요로 할 것이고, 우주왕복선은 25,720kg의 적재량을 300km 궤도로 운반하기 위해 경량 Al-Li 외부 탱크 또는 첨단 고체 로켓 모터(ASRM)를 필요로 할 것이다.새로운 외부 탱크는 결국 제조되었지만 ASRM은 1994년에 취소되었다.센타우르 G는 궤도에서 몇 시간이 아니라 10일 동안 지속되도록 수정될 것이다.승무원 캡슐은 FLO에 사용된 것과 같은 확장형 아폴로 캡슐이지만, 2명의 승무원만 지원하면 된다. 즉, 추가 물자와 ^[10]적재물을 운반할 수 있다는 뜻이다.

SEI의 취소

1992년 4월 1일, 댄 골딘은 NASA 관리자가 되었고, 그의 재임 기간 동안 지구 궤도를 벗어난 단기적인 인간 탐사는 포기되었고, "더 빠르고, 더 좋고, 더 싼" 전략은 우주 과학 로봇 탐사에 적용되었다.

백악관 국가과학기술위원회가 1996년 9월 국가우주정책 개정안을 발표했을 때, 특히 지구 궤도를 벗어난 인류 우주 탐사에 대한 언급은 없었다.다음 날 클린턴 대통령은 북서부 태평양 유세 중 화성 탐사는 비용이 너무 많이 든다고 말했고, 대신 비용이 덜 드는 일련의 탐사에 대한 미국의 약속을 확인함으로써 인간 탐사를 국가 의제에서 제외시켰다.

「 」를 참조해 주세요.

• 아르테미스 프로그램
• 우주 탐사 계획
• 국제 달 자원 탐사 개념
• 자원 사용률(in-site resource utilization)
• 달 자원
• 달 조약

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