Wanneer NASA astronauten terugstuurt naar de maan als onderdeel van het Artemis-programma, ze zullen de lange termijn bekijken. In plaats van een ander "voetafdrukken en vlaggen"-programma te zijn, het doel is om een ​​duurzame infrastructuur te creëren die een "aanhoudend programma van maanverkenning" zal garanderen. Een belangrijk element in dit plan is de Lunar Gateway, een orbitale habitat die astronauten zullen gebruiken om zich van en naar het oppervlak te wagen.

De eerste stap bij het opzetten van de Gateway is de inzet van twee cruciale modules:de Habitation and Logistics Outpost (HALO) en het Power and Propulsion Element (PPE). Volgens een recente update, NASA (samen met Maxar Technologies en Busek Co.) heeft onlangs een hot-fire-test van het PPE-voortstuwingssubsysteem voltooid - de eerste van vele die ervoor zal zorgen dat de PPE en HALO in 2024 klaar zullen zijn voor lancering.

Dit subsysteem voor voortstuwing is een cluster van Hall-effect stuwraketten (ook bekend als ionenmotoren), die elektromagnetische velden gebruiken om geïoniseerd gas door motorsproeiers te versnellen om stuwkracht te genereren. In dit geval, het motorsysteem is een 6-kilowatt zonne-elektrische voortstuwing (SEP) -concept met Maxar-gebouwde elektronica en een xenon-toevoersysteem met vier door Busek gebouwde BHT-600-thrusters.

Dit systeem is 30% krachtiger dan alle eerder gebouwde en gevlogen door Maxar of Busek en zal worden gecombineerd met Hall-effect stuwraketten met een hoger vermogen om het 50 kW SEP-systeem van de PPE te completeren. zei Robert Curbeam, de senior vice-president van ruimteverovering bij Maxar Technologies:

"Busek's BHT-6000 elektrische boegschroeven bieden krachtige mogelijkheden tegen een concurrerende prijs en passen uitstekend bij zowel onze near-earth als deep space-programma's. De SEP-systemen die we ontwikkelen voor PPE zijn een fantastisch voorbeeld van innovatieve commerciële technologie met geweldig vliegerfgoed dat wordt gebruikt voor NASA-programma's We blijven gestage vooruitgang boeken op het gebied van kracht en voortstuwing, met als volgende belangrijke mijlpaal het ruimtevaartuig Preliminary Design Review, dat is bedoeld voor later dit jaar."

De hot-fire-test werd gefinancierd door NASA's Space Technology Mission Directorate via hun Tipping Point-programma. Elk jaar, de STMD geeft subsidies aan commerciële partners om de ontwikkeling van technologieën te bevorderen die de commerciële ruimtecapaciteiten zullen bevorderen en toekomstige NASA-missies ten goede zullen komen.

in 2018, Maxar Technologies – voorheen Space Systems/Loral (SSL) – werd via Tipping Point geselecteerd om de power processing unit (PPU) te ontwikkelen die de 6 kW Hall-thruster zou aandrijven. Busek Co. is al lang een NASA-partner die bekend staat om zijn Hall-effect-satellietschroeftechnologie. Eerdere bijdragen zijn onder meer mini-elektrospray-thrusters voor CubeSats en het ST7-DRS-thrustersysteem dat wordt gebruikt door de LISA Pathfinder-missie.

Deze recente test bestond uit het meerdere keren aan en uitzetten van het systeem en het uitvoeren van verschillende vluchtachtige scenario's, waarvan het doel was om het systeem te demonstreren voor operaties rond de maan. De test van meerdere weken was de eerste keer dat de door Maxar en Busek ontwikkelde hardware werkte als een volledig geïntegreerd systeem en diende om de dual-mode-activiteiten van de SEP te valideren tot vermogens van 6 kW en 600 volt.

Zei Mike Barrett, Vermogens- en voortstuwingselementmanager bij NASA's Glenn Research Center:

"Dit is een opwindende eerste stap om te bewijzen dat het voortstuwingssysteem van de PPE zal voldoen aan de vereisten van Gateway. Deze stuwraketten zullen van cruciaal belang zijn bij het leveren van de eerste elementen van Gateway in een baan om de maan en zullen ons helpen een dynamisch verkenningsplatform te creëren gedurende de 15-jarige levensduur van Gateway."

Zodra het volledig is gemonteerd en geïntegreerd, de PPE zal het krachtigste ruimtevaartuig voor elektrische voortstuwing zijn dat ooit is gevlogen en zal de Gateway rond de maan manoeuvreren. In combinatie met een herbruikbare maanlander, de Gateway zal meer van het maanoppervlak openstellen voor verkenning dan ooit tevoren. Momenteel, de PPE en HALO zijn gepland om samen te lanceren in 2024 aan boord van een Falcon Heavy ter voorbereiding op de Artemis III-missie.

Voorbij HALO, andere modules zullen in de loop van de tijd worden toegevoegd, zoals het Europees systeem voor tanken, Infrastructuur en Telecommunicatie (ESPRIT), en de Internationale Bewoning Module (I-HAB). Deze modules worden ontwikkeld door de ESA en JAXA in samenwerking met de Franse ruimtevaartontwikkelaar Thales Alenia Space, met aanvullende bijdragen van NASA, en de Canadian Space Agency (CSA).

Deze modules worden gelanceerd in 2026 en 2027, respectievelijk, en geïntegreerd met de Gateway in een baan om de maan. Dit station zal een essentieel onderdeel zijn van NASA's Artemis-programma, essentiële ondersteuning bieden voor langdurige missies naar het maanoppervlak. Het zal ook partnerschappen met andere ruimteagentschappen (zoals de ESA, CSA, JAXA, en anderen), voortzetten in de traditie van het ISS.

Gecombineerd met een herbruikbare lander, het zal ook zorgen voor de oprichting van een basiskamp op het maanoppervlak waar astronauten essentieel onderzoek kunnen doen in maanomstandigheden. Laatste, maar niet de minste, het zal de komende tien jaar bemande missies naar Mars vergemakkelijken, op welk punt het niet langer een "Poort" naar het maanoppervlak zal zijn, maar ook naar locaties in de verre ruimte.