NASA-in program novog tisućljeća (NMP) zamišljen je kao način da se ubrza uporaba naprednih tehnologija u operativnim znanstvenim misijama. „Bilo je prepoznato da Sjedinjene Države ulažu značajne investicije u napredne tehnologije,“ rekao je dr. Christopher Stevens, voditelj programa za NMP, „i da su imali stvarne aplikacije za smanjenje troškova ili pružanje novih sposobnosti za znanost misije „. Međutim, uvođenje tih tehnologija u stvarne znanstvene misije u svemiru velik je rizik zbog nesigurnosti koja dolazi s tehnologijom u nastajanju. NMP smanjuje te rizike validacijom nove tehnologije letenjem i testiranjem u prostoru. "Uzimamo tehnologije koje su spremne ići s naprijed iz laboratorija i sazrijevaju ih tako da su spremne za odlazak u svemir", rekao je Stevens, "ali bi operativne misije mogle biti 10 do 20 godina u budućnosti."
Postoje dvije vrste misija ili sustava koje NMP poduzima. Jedan je integrirana validacija sustava, pri čemu je cijeli sustav letenja predmet istrage. Druga vrsta je misija za validaciju podsustava, pri čemu se na svemirskom vozilu izvode mali samostalni eksperimenti, ali vozilo nije dio eksperimenata.
NMP su 1995. zajedno osnovali NASA-in svemirski ured i Ured za znanost o Zemlji, a u prošlosti su se misije obično razdvajale kao primjenjive za buduće potrebe o znanosti o Zemlji ili za svemirsku misiju. NMP-om sada upravlja NASA-ina Uprava za znanstvenu misiju i usredotočena je na potrebe tri znanstvena područja: sustava Zemlja-Sunce, istraživanje sunčevog sustava i svemir.
Program je započeo misijom Deep Space 1 1998. godine, što je bila svemirska znanost, integrirana validacija sustava. DS1-ova tehnologija definiranja bila je solarna energija ili ion, pogon. "Bilo je poznato da ova tehnologija može smanjiti masu potrebnu za pogon konvencionalnim kemijskim pogonom, ali nitko nije želio riskirati da je leti neprovjereno u svemir", rekao je Stevens. DS1 je uspješno dokazao učinkovitost pogonskog iona, a sada će sljedeće misije koristiti ovu vrstu pogona, uključujući nadolazeću misu Zore.
Ostale uspješne potvrde NMP uključuju poboljšanja i smanjenje troškova satelita tipa LANDSAT i testiranje autonomne znanstvene svemirske letjelice koja posjeduje softver za planiranje leta koji se može koristiti na roverima, kao i u orbiti oko svemirskog broda kako bi preradili robotsku misiju bez ljudske intervencije. Predstojeće misije NMP koje još lete uključuju skup malih satelita zvanih nanosaferi koji će vršiti istodobna mjerenja s više mjesta u svemiru magnetosfere Zemlje i testiranje opreme koja će se koristiti u misiji Laserske interferometrske svemirske antene (LISA), zajednička misija NASA-e i Europske svemirske agencije. Jedina dosad neuspješna misija NMP-a bila je Deep Space 2, a to su bile Marsove mikroprobere koje su bile dio nesretnog Mars Polar Landera.
NASA je nedavno najavila najnoviju NMP misiju, Space Technology 8, projekt validacije podsustava. To je zbirka četiri samostalna eksperimenta koji će putovati u svemir na malom, niskobudžetnom svemirskom brodu, nazvanom nosač New Millennium. Prvi eksperiment na ST8 zove se Sail Mast, što je ultra lagani grafitni jarbol. Aplikacije za Sail Mast su svemirske letjelice koje zahtijevaju velike membranske strukture koje je potrebno primijeniti, poput sunčanih jedra, teleskopskih suncobrana, optike velikih otvora, nosača instrumenata, antena ili sklopa solarnog niza. "Postoji niz misija koje su identificirane u NASA-inom Mapu puta za budućnost koje bi mogle imati koristi od ove sposobnosti", rekao je Stevens. "Ovo će biti značajan korak naprijed u masi strukture. Mi djelujemo u? kg po metru raspona mase za 30 ili 40 metra grana koja se može kompaktno skladištiti i koja ima razumnu krutost. "
Drugi je eksperiment Ultraflex sustav generacije solarne armije sljedeće generacije. Ovo je solarno niz velike snage, izuzetno lagan. "To bi se moglo upotrijebiti za misiju kojoj je potrebna značajna snaga u laganom, pokretnom polju, poput solarnog električnog pogona, ili bi se to moglo koristiti i na površini planetarnih tijela", rekao je Stevens. "Gledamo za povećanje specifične snage polja na više od 170 vata po kilogramu za niz koji ima najmanje 7 kilovata snage."
Treći eksperiment je računski sustav tolerancije na okolinu. "Ovdje je cilj korištenje komercijalnih off the polica procesora konfiguriranih u arhitekturi koja je otporna na oštećenja na pojedine događaje uzrokovane zračenjem", rekao je Stevens. „Želimo pokazati da je ovo robustan dizajn koji se može koristiti u svemiru bez upotrebe dijelova koji su teško zračeni, jer postižete značajno povećanje brzine i mogućnosti obrade u odnosu na trenutno dostupne radijacijske procesore. Želimo smanjiti troškove s velikom pouzdanošću. " Ovo se može koristiti za obradu znanstvenih podataka na brodu i za autonomne upravljačke funkcije.
Konačni eksperiment na ST8 je mali toplinski sustav upravljanja toplotnom cijevi minijaturne petlje. "Ono što ovdje želimo učiniti je smanjiti toplotna ograničenja u dizajniranju malih svemirskih letjelica i upravljati toplinom i potrebom za hlađenjem bez trošenja značajnih količina snage", rekao je Stevens. Ovim sustavom se predlaže učinkovito upravljanje toplinskom ravnotežom u svemirskom brodu, uzimajući toplinu tamo gdje ga proizvodi, na primjer, elektronika, i osigurava ga drugim mjestima u svemirskom brodu kojima je potrebna toplina. Nema pokretne dijelove i ne zahtijeva snagu.
Misija ST8 trebala bi biti spremna za pokretanje u 2008. godini.
U srpnju 2005. NASA planira najaviti pružatelje tehnologije za sljedeću NMP misiju. ST9 će biti integrirana misija za provjeru valjanosti sustava. Postoji pet različitih koncepata koji se razmatraju, a svih pet smatraju NASA-inim područjima visokog prioriteta. Oni su:
- Tehnologija leta u solarnom jedru
- Tehnologija sustava Aerocapture za planetarne misije
- Tehnologija preciznog oblikovanja letećeg sustava
- Sustavna tehnologija za velike svemirske teleskope
- Sustav automatskog slijetanja za svemirske letjelice
Svih pet koncepata proučit će se tijekom sljedeće godine. Nakon završetka ovih studija, jedan od pet koncepata bit će odabran za ST9. Vrijeme pokretanja ovisit će o tome koji je koncept odabran, ali je okvirno u vremenskom okviru 2008.-2009.
Stevens je s NMP-om otkad je osnovan, a vodio je programe 3 godine. Uživa u tome što može demonstrirati napredne tehnologije kako bi ih mogli uključiti u buduće misije. "To je uzbudljivo poslovanje, posao s velikim rizikom", rekao je, "jer je napredna tehnologija toliko neizvjesna u pogledu vremena koliko će trajati i koliko će koštati." Rekao je da se validacija eksperimenta autonomnih svemirskih letjelica posebno nagrađuje. "Trenutni Mars veslači izuzetno su naporni, ali NASA nije bila voljna prebaciti operaciju svemirskog broda u softverski paket, tako da smatram da je ta provjera bila važan korak." Stevens je rekao da se u njegovom uredu trenutno obavlja tehnološka infuzijska aktivnost koja se odvija s Marsovim programom, gledajući na korištenje ove sposobnosti za buduće misije, poput rovera Mars Science Laboratory koji je trebao biti lansiran 2009. godine.
Napisala Nancy Atkinson
