Lunar Orbital Platform – Gateway / HALO (ehemals DSG/LOP-G)

Also eine ISS in klein, das müsste doch jetzt wirklich schnell machbar sein.
Man muss ja fast nichts neu konstruieren, es ist alles vorhanden.

Die Herausforderung ist doch bei diesen Projekten nicht die Technologie, sondern die Programmatik, die Abstimmung untereinander und die Kosten. Allein ein öffentlicher Vergabeprozess ist zäh und dauert ... nicht zwingend der technische Entwicklungsprozess.

Die Herausforderung ist doch bei diesen Projekten nicht die Technologie, sondern die Programmatik, die Abstimmung untereinander und die Kosten. Allein ein öffentlicher Vergabeprozess ist zäh und dauert ... nicht zwingend der technische Entwicklungsprozess.

Ja stimmt, ESA, NASA, das kann dauern. 
Vielleicht landet ja bis dahin schon eine BFR bevor sie mit dem Gateway angefangen haben.

Die Herausforderung ist doch bei diesen Projekten nicht die Technologie, sondern die Programmatik, die Abstimmung untereinander und die Kosten. Allein ein öffentlicher Vergabeprozess ist zäh und dauert ... nicht zwingend der technische Entwicklungsprozess.

So ist es leider und es gewinnt auch an Prägnanz von Tag zu Tag. Das ist so traurig....
Meine Signatur war mal ein Scherz, aber....

Offenbar möchte die NASA einen 12U-Cuebsat in den geplanten Orbit des Gateways schicken, um das Verhalten dort zu verifizieren:
https://spacenews.com/nasa-cubesat-to-test-lunar-gateway-orbit/

Der Vertrag mit Advanced Space umfasst 13,7 Millionen USD. Die Mission soll CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) heißen. Ende 2020 soll es losgehen. Träger/Start sind aber noch unklar. Es geht v.a. darum die erwartete Langzeitstabilität des Orbits zu testen, um den Nachschub und Treibstoffbedarf für die Orbiterhaltung dort zu kennen.
CAPSTONE soll auch seine Position relativ zu LRO bestimmen, ohne auf Bodenstationen angewiesen zu sein. Zu den technischen Details dieses Systems wird hier noch nichts gesagt ... was hat LRO an Bord, um so etwas zu ermöglichen? Ich vermute irgendein Trägersignal, in dem man Doppler- und Phasenverschiebungen und Laufzeiten messen kann ...

Hier noch die Meldung der NASA selbst:
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-funds-cubesat-pathfinder-mission-to-unique-lunar-orbit


Bild: NASA

Der CAPSTONE-CubeSat (12U) dürfte etwa 18 kg auf die Waage bringen - bei 13,7 Mio US$ für die Entwicklung durch Advanced Space (der Start ist wohl in dieser Angabe nicht inbegriffen, da der Träger noch nicht feststeht) sind das spezifische Entwicklungskosten von 0,76 Mio US$/kg - das ist gar nicht mal so weit weg von den spezifischen Kosten bei "großen" Missionen bzw Nutzlasten. - Wo bleibt da der "Quantensprung" bei den spezifischen Kosten durch die Einführung der CubeSats ? Auch hier wird nur mit Wasser gekocht ...

Der CAPSTONE-CubeSat (12U) dürfte etwa 18 kg auf die Waage bringen - bei 13,7 Mio US$ für die Entwicklung durch Advanced Space (der Start ist wohl in dieser Angabe nicht inbegriffen, da der Träger noch nicht feststeht) sind das spezifische Entwicklungskosten von 0,76 Mio US$/kg - das ist gar nicht mal so weit weg von den spezifischen Kosten bei "großen" Missionen bzw Nutzlasten. - Wo bleibt da der "Quantensprung" bei den spezifischen Kosten durch die Einführung der CubeSats ? Auch hier wird nur mit Wasser gekocht ...

Kleiner heisst in erster Linie nicht gleich, dass ein solcher Satellit einfacher zu entwickeln. Im Gegenteil, oft macht es die kompakte Bauweise sogar anspruchsvoller. Es ist auch eine recht anspruchsvolle Mission fuer einen solche kleinen Satelliten und obendrein muss er sicher noch die eine oder andere NASA Bestimmung erfuellen. In der Regel sind die meisten Cubesats allerdings schon guenstiger in der Entwicklung als dieser hier. Wir reden hier eher ueber Entwicklungskosten zwischen 100000 und 200000 Euro pro kg.

Der Vorteil liegt hier aber vor allem in der verhaeltnismaessig geringen Entwichlingszeit von weniger als 15 Monaten. Desweiteren wird man durch das geringe Gewicht viel flexibilitaet bei der Auswahl der Traeger haben und auch dort einige Millionen sparen koennen, vor allem wenn die Mission Huckepack bei einer bereits geplanten Mission mitfliegen kann.

In diesem Artikel wird ein wenig um CAPS (Cislunar Autonomous Positioning System, das System zur Positionsbestimmung) orakelt:
https://aerospaceamerica.aiaa.org/departments/navigating-without-the-surly-bonds/

When the spacecraft gets to lunar orbit, the software would tell it when to bounce radio signals off various other spacecraft running the system, producing frequent estimates of a spacecraft’s orbit based on Advanced Space’s proprietary algorithm, or “secret sauce,” as Cheetham calls it.

- geheimer/proprietärer Algorithmus
- Signale werden häufig mit mehrere Raumfahrzeugen ausgetauscht

Ich vermute: man braucht ein paar von der Erde aus gut vermessene, primäre Orbiter (die werden klassisch über das DSN der NASA getrackt). Sekundäre Orbiter mit CAPS bestimmen dann ihre Position und Bewegung relativ zu diesen primären Orbitern ...laut Artikel ohne Atomuhren an Bord (spannend, wie sie dann ihre genaue Zeitbasis bekommen). Damit wird das DSN von Trackingaufgaben (für erwarteten ganze Flotten von Satelliten am Mond) entlastet. Die Genauigkeit der Lösung wird wohl niedriger sein als das primäre Tracking. Zwischendurch trackt man wohl auch von der Erde aus nochmal.

Northrop Grumman hat den Auftrag fuer das Mini-Habitatsmodul MHM (anderweitig wohl auch US Utilisation Module genannt ) bekommen. Es wird auf der Basis von Cygnus gefertigt. Man hat sich vor allem wegen dem engen Zeitplan und der Einfachheit des Konzeptes dafuer entschieden. Andere Bewerber wie z.B. Biegelow Aerospace haetten es mit ihren Konzepten nicht bis zum geplanten Start Ende 2023 geschafft.

Von Orbital ATK (Northtrop Grumman) gib est eine Animation wie man sich den Bau des Gateway auf Basis der Cygnus Module vorstellt.

https://www.youtube.com/watch?v=4PSF2Lmvi5s&app=desktop

Von Orbital ATK (Northtrop Grumman) gib est eine Animation wie man sich den Bau des Gateway auf Basis der Cygnus Module vorstellt.

Also, die zukünftigen Astronauten sollten sich wirklich gut leiden können. Selbst auf der ISS wird man sich schwerlich aus dem Weg gehen können, aber das Ding erinnert mich an mein altes 2 - Mann Zelt. Als Raumstation für wochenlange Aufenthalte 

Es wird unter anderem auch als Minimal Habitation Module bezeichnet. Ich denke aber das 7 Tage zu dritt im Lunar Lander auf dem Mond eine derart psychologische Belastung sein können, dass das Mini-Gateway für die Besatzung eine willkommene Abwechslung sein wird.

Die Dokumentation zur Entscheidung für Dragon XL ist veröffentlicht worden.

https://www.docdroid.net/EvbakaZ/glssssredacted-version-pdf

Ich habe es nicht selbst gelesen und gehe nach Kommentaren bei NSF mit Auszügen aus dem Dokument.

Dragon XL war das technisch beste Angebot. Es war das günstigste mit Abstand. Sie waren auch erste beim Faktor Erfahrung.

Sierra Nevada und NG mit einer Cygnus Variante lagen relatiav dicht zusammen, NG technisch etwas besser, Sierra Nevada etwas günstiger.

Boeing ist gar nicht erst in die Auswahlrunde gekommen wegen gravierenden Mängeln des Angebotes. Sie waren auch die teuersten.

Ich kann nur jedem mit Interesse an einer der beteiligten Unternehmen und Grundkenntnisse der englischen Sprache in das Dokument rein zu lesen. Es ließt sich gut weg, ist leicht verständlich und informativ.

Ich kann nur jedem mit Interesse an einer der beteiligten Unternehmen und Grundkenntnisse der englischen Sprache in das Dokument rein zu lesen. Es ließt sich gut weg, ist leicht verständlich und informativ.

Wirklich hochinteressant!

Davon abgesehen, dass ich aus den ganzen schwarzen Balken bei den "significant weakness" Absätzen nicht ganz schlau werde 

Nachtrag:

"Lunar Gateway: Schutzposten gegen Asteroiden?

Das Lunar Gateway, der nächste Außenposten der Menschheit im Weltraum, wird als Zwischenstation um den Mond kreisen und damit als Basis zur Erforschung der Mondoberfläche dienen. Eine neue Studie beschäftigt sich derzeit mit der Frage, ob sich der Außenposten auch für eine Asteroidenabwehrmission eignet. Es soll herausgefunden werden, ob Asteroiden, die der Erde gefährlich nahe kommen, von dort aus abgefangen werden könnten. Eine Information der Europäischen Raumfahrtagentur (European Space Agency, ESA)."

Details

Lunar Gateway über der Mondoberfläche.
(Bild/Künstlerische Darstellung: ESA/NASA/ATG medialab)

Weiter in der Presseinformation der ESA:
https://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/12032020125902.shtml

Viele Grüße
Rücksturz

(Edit: Bilderlink angepasst)

Ich muss zugeben, dass ich in der letzten Zeit etwas meine Meinung zum Gateway geändert habe.

Der NRHO mag ja bezüglich des Artemis-Programms (Nutzung der Orion auf SLS mit geringem dV) auch eine Notgeburt sein. ABER soo schlecht, und ein so großer Umweg wie von z.b. Dr. Zubrin verschrien, ist dieser Orbit gar nicht.

Wenn man Zeit hat kommt man ziemlich energiearm in den NRHO - und sogar noch besser heraus!
Eine Entsorgung in einen Sonnenorbit kann schon mit einer Differenzgeschwindigkeit von ~1-15m/s erfolgen. Und selbst eine Entsorgung in der Erdatmosphäre ist mit ~15m/s an dV möglich.

Zur Entsorgung:
https://engineering.purdue.edu/people/kathleen.howell.1/Publications/Conferences/2019_AAS_DavBouPhiHow.pdf

Für einen "Low energy ballistic transfer"/"ballistic lunar transfer"(BLT) von der Erde zum NRHO:
https://advancedspace.com/blt/

Die NASA plant jetzt, das PPE-Modul und das HALO-Modul zusammen mit einem Träger zu starten. Das soll das Koppeln im Orbit einsparen und so die Komplexität vereinfachen. Der Start von PPE wäre dann aber nicht mehr 2022, sondern 2023.

Der Träger ist noch nicht ausgewählt, die Module sollen aber mit kommerziellen Anbietern transportiert werden. Eine Falcon Heavy käme in Frage, wobei ein größeres Fairing erforderlich wäre, dass ja bereits geplant ist.

PPE wird von Maxar entwickelt, HALO von Northrop Grumman.

https://spaceflightnow.com/2020/05/06/nasa-plans-to-launch-first-two-gateway-elements-on-same-rocket/

Das heutige NAC Meeting (virtuell) gibt mal wieder Gelegenheit, etwas Informationen über Gateway und Artemis zu bekommen.

Zum integrierten PPE/HALO Modul und den zu entwickelnden Raumanzug:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/gateway_nac_charts_v6.pdf

Auf Wikipedia findet man auch schon Daten zum PPE des Gateways, dem "Advanced Electric Propulsion System":

4 Hall- Effect- Thruster, die für je 12,5 kW ausgelegt sind, aber wohl nur mit 10kW betrieben werden. Gesamtschub der 4 Triebwerke 1,77 N.   

Tja, so ist das halt bei Ionentriebwerken. Dafür dürften die 5 Tonnen Xenon lange reichen, der spezifische Impuls ist mit 2900 s natürlich schon fein 

https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Electric_Propulsion_System

1,77N hört sich zwar nicht nach viel an, aber das läppert sich.
In 10 Tagen könnten damit 20000kg um immerhin 76,5m/s² beschleunigt werden. Damit kann man auf längere Zeit schon ganz schön arbeiten.

Als Marschtriebwerk zum Mond wird es trotzdem knapp.
Welche Bahn soll das PPE denn zum NRHO nehmen?

Das ist wohl offen. Aus der Präsentation ergibt sich, dass der Antrieb sowohl elektrisch als auch chemisch ist und 9 Monate dauern soll.

PPE ist ein Überbleibsel aus der vor Jahren geplanten Asteroid Retrieval Mission, die 12,5 kW Triebwerke sind neu und würden in der Mission DART erstmals zum Einsatz kommen (was diese Mission für mich interessanter macht.) Das war 2019 noch nicht so sicher, scheint jetzt aber so zu sein, um nächstes Jahr gestartet zu werden.

Die NASA hat den Vertrag mit Northrop Grumman  für HALO als "cost-plus incentive fee" Vertrag abgeschlossen, der Startvertrag soll zum Jahresende vergeben werden. Der Start von PPE und HALO wäre 2023.

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-awards-northrop-grumman-artemis-contract-for-gateway-crew-cabin

Für die erste Designphase bis zum PDR bekommen sie 187 Mio $
https://www.space.com/nasa-lunar-gateway-habitat-module-contract.html

Der Start des Capstone Satelliten, über den hier schon ab #305 diskutiert wurde, soll mit Hilfe einer Electron Rakete im nächsten Jahr erfolgen.

http://www.spaceflightfans.cn/75087.html#more-75087