Montage van een nieuwe bewoonbare structuur bij de maan, bekend als de poort, is gepland om te beginnen in 2023. Het internationale project zal mensen in staat stellen verder te verkennen dan ooit tevoren en het biedt nieuwe kansen voor Europees ontwerp in de ruimte.

Eind 2018, ESA heeft twee consortia - een onder leiding van Airbus en de andere door Thales Alenia Space - opdracht gegeven om parallelle studies uit te voeren naar het ontwerp van een wetenschappelijke luchtsluis. Net als bij de Japanse experimentmodule Kibo op het internationale ruimtestation, deze luchtsluis zal het mogelijk maken wetenschappelijke experimenten over te brengen van de Gateway naar en van de ruimte.

De wetenschappelijke luchtsluis maakt deel uit van een Europese module genaamd ESPRIT – een module die ook het tanken mogelijk zal maken en telecommunicatie met de maan en de aarde zal bieden.

Hoewel het nog erg vroeg is voor de ontwikkeling van ESPRIT, ESA-astronaut Jean-François Clervoy en ESA-astronautentrainer Hervé Stevenin kregen onlangs de kans om in Marseille aan de slag te gaan met één luchtsluisconcept, Frankrijk en kijk hoe dit in de ruimte zou kunnen werken.

Onder water werken

Ontworpen en gebouwd door het Franse bedrijf Comex voor Airbus, de mockup van ESPRIT's interieur werd onder water getest om de gewichtloosheid van de ruimte te simuleren.

Het team, onder leiding van Peter Weiss, gebruikte 3D-geprinte modellen om de hardware weer te geven die door astronauten in de Gateway zal worden bediend. Deze omvatten delen van de robotarm die door de Canadian Space Agency voor de Gateway moeten worden ontwikkeld.

Comex-duiker Kathrin Nowack zegt dat de belangrijkste doelstellingen van de test waren om de vereisten voor ladingoperaties te evalueren en de beste positionering te bepalen voor twee camera's waarmee operaties vanaf de aarde kunnen worden bekeken.

"We wilden zien of de astronauten genoeg ruimte hadden om hardware op de payload-tafel te installeren, voer de nodige controles uit en verplaats ze vervolgens door de luchtsluistunnel om blootgesteld te worden aan de ruimte, " legt ze uit. "We wilden er ook voor zorgen dat de bemanningsleden ruimte hadden om onderhouds- of reparatiewerkzaamheden uit te voeren in de luchtsluis en om te identificeren waar verdere bemanningsinterfaces - zoals leuningen - nodig zijn."

Om een ​​echt representatief onderzoek te garanderen, Jean-François en Hervé voerden de tests uit in neopreenpakken terwijl ze ademden door een lange ademautomaat die op het oppervlak was aangesloten.

ESA-studiemanager Philippe Schoonejans zegt dat dit belangrijk was om "de omgeving van de Gateway na te bootsen waarin astronauten in gewone kleding rondzweven".

Eerste indruk

Na 28 dagen in de ruimte te hebben doorgebracht in de loop van drie Shuttle-missies, Philippe zegt dat Jean-François goed geschikt was voor de test. Hervé heeft ook zeven uur in gewichtloosheid gelogd tijdens het trainen van astronauten tijdens paraboolvluchten. Dankzij deze ervaringen kon het paar zowel de toegankelijkheid als de ergonomie van de module evalueren.

"Door het testen we konden bevestigen dat dit voorlopige binnenontwerp compatibel zou zijn met taken die astronauten geacht worden uit te voeren in gewichtloosheid en de beste plaats identificeren om leuningen te plaatsen om optimale stabiliteit van de bemanning te garanderen bij het uitvoeren van ladingbehandeling en luchtsluisoperaties, ' zegt Hervé.

Philippe zegt dat het team ook onder de indruk was van de enorme omvang van de verwachte payloads en robotinterfaces.

"Hoewel we de afmetingen van deze componenten in de documenten hadden gezien, door 3D-geprinte modellen op ware grootte te zien, konden we beter begrijpen hoe ongelooflijk groot ze zijn, "zegt Philippe. "Het is iets waar we tijdens het hele proces rekening mee moeten houden in termen van het balanceren van massa en kracht."

Vooruit naar de maan

Dus, wat zijn precies de vervolgstappen? Philippe zegt voor Airbus en Comex dat dit een bevestigende en onderzoeksmissie was. Ze zullen de testresultaten nu gebruiken om hun concept te verfijnen en hun ontwerp te stroomlijnen.

Thales Alenia Space zal ook blijven werken aan hun luchtsluisconcept en ESA is van plan om in de zomer een concurrerende offerteaanvraag uit te brengen. In dit stadium zal aan beide bedrijven worden gevraagd om hun concepten en kostenbegroting te presenteren ter overweging voorafgaand aan de volgende ministerraad van ESA in november.