Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wat is de beste manier om ruimte in te pakken?

Het QASIS-systeem van ontwerper Kriso Leinfellner won de eerste plaats in de Artemis Lunar Gateway Cargo Packing and Storing Challenge voor gebruik in de ruimte. Dit ontwerp maximaliseert de opbergcapaciteit, maakt gebruik van lichtgewicht constructies en toont gebruiksgemak zonder de complexiteit van motoren, batterijen en elektronica. Credit:QASIS / NASA

Inpakken om de ruimte in te gaan lijkt veel op het klaarmaken voor een vliegreis met alleen een handbagage. Je moet de ruimte in je tas maximaal benutten en er tegelijkertijd zeker van zijn dat je hebt wat je nodig hebt. Dat is de uitdaging waarmee astronauten worden geconfronteerd tijdens de komende Artemis-maanmissies. Daarom hield NASA een wedstrijd om de beste en meest innovatieve manieren te vinden om vracht op te slaan voor de missies.



Bij de Lunar Gateway Cargo Packing and Storage-uitdaging werd het publiek gevraagd goede manieren te bedenken om materialen te verpakken in de beperkte ruimte op de maangateway die in een baan om de maan zal draaien. Het idee inspireerde zo'n 90 deelnemers uit 35 landen om hun inpakvaardigheden te tonen. Het hielp ook dat er geldprijzen waren voor de winnaars. Iedereen diende schriftelijke oplossingen en 3D-computermodellen in om te laten zien wat er kan worden gedaan voor astronauten die gemakkelijke en snelle toegang tot hun lading nodig hebben.

Bij de ontwerpparameters moest rekening worden gehouden met de opslag van de vracht die door de logistieke module bij de gateway werd afgeleverd. Het meest efficiënte ruimteontwerp zou astronauten in staat stellen gemakkelijk toegang te krijgen tot de lading in de module, die ook hun opslagruimte voor voedsel en voorraden zal zijn, plus een plek om afval op te slaan. Dus gezien alles wat daar efficiënt geplaatst moet worden, was het idee om het volume te maximaliseren en de massa te minimaliseren.

Het beste ontwerp kwam uit Oostenrijk, gemaakt door ontwerper Kriso Leinfellner. Het heet QASIS, een afkorting van Quick Access Storage in Space. Het is een vrij eenvoudige manier van stapelen en verpakken, waarbij de hoeveelheid ruimte die de lading inneemt wordt gemaximaliseerd. Het stelt ook lichtgewicht opslagstructuren voor en is niet afhankelijk van motoren of batterijen om kranen of andere apparatuur aan te drijven om de dozen te verplaatsen.

Leinfellner won $ 3.000,00 voor dit ontwerp.

Vier andere prijzen met bedragen variërend van $ 2.000,00 tot $ 250,00 werden toegekend aan winnaars uit Turkije, Brazilië, Nigeria en Duitsland. Ze hielden rekening met de lancerings- en orbitale omstandigheden, en verschillende gespecificeerde handmatige en/of geautomatiseerde systemen om vracht te verplaatsen voor toegang.

De complexe bevoorradingslogistiek van de Artemis-missie. Krediet:NASA

Inpakruimte voor Artemis en de Gateway

Het Artemis-programma zal meerdere missies hebben en de logistiek zal variëren per bemannings- of vrachtreis. Bij de uitdaging 'Inpakruimte' werd dus gebruik gemaakt van het volgende scenario. Een bemanning van vier lanceert in de Orion-capsule bovenop een SLS-raket voor een missie van drie weken naar de Gateway. Twee bemanningsleden reizen vervolgens door naar de maan om een ​​week lang onderzoek en wetenschappelijke experimenten door te brengen. Voordat de bemanning bij Gateway arriveert, zal deze al bezocht zijn door een onbemande logistieke module vol met voorraden. Het zal daar wachten tot de astronauten ongeveer een week later arriveren.

Om het nog ingewikkelder te maken:er zal niet veel ruimte beschikbaar zijn bij de Gateway. Uit de plannen van NASA blijkt dat het station ongeveer zo groot zal zijn als een appartement met één slaapkamer, dus een fractie van de grootte van het Internationale Ruimtestation. Zodra de astronauten daar aankomen, trekken ze naar binnen en gebruiken een intern systeem om hen te helpen de voorraden op te bergen. De wedstrijd vroeg deelnemers om dat opbergsysteem te ontwerpen.

Artemis Missieoverzicht

De Artemis-missie is een ambitieus langetermijnplan voor maanverkenning en uiteindelijke bewoning. Het richt zich voornamelijk op wetenschappelijke verkenning van het maanoppervlak. De lessen die op de maan zijn geleerd, zullen zich vertalen in missies op langere termijn naar Mars. Het Gateway-gedeelte van de missie is cruciaal. Het biedt een ruimtestation in een baan om de maan, dat zal functioneren als een overdrachtspunt en bevoorradingsdepot.

Er zijn Deep Space Logistics-projectkantoren in het Johnson Space Center in Houston. Het Kennedy Space Center is echter verantwoordelijk voor het leiden van de commerciële toeleveringsketen. Dat team vraagt ​​offertes aan voor vrachtvervoer, aanschaf van uitrusting en verbruiksartikelen voor de missie, zowel in de toegangspoort als op het maanoppervlak.

Waarom zo’n complexe keten? Het is een complexe missie, waarbij de bouw van de Gateway betrokken is, waarvoor transport van materialen naar de "bouwplaats" in een baan om de maan vereist is. Het zal er een aantal jaren blijven, dus de levensvatbaarheid op de lange termijn is belangrijk. Het dient als verbinding met het maanoppervlak en zal dus de verzamelplaats worden voor materialen die op de maan nodig zijn voor bases en installaties.

Alles voor Artemis en zijn Gateway moet bestand zijn tegen de ontberingen van de lancering, het inbrengen in een baan om de maan en het gebruik/hergebruik door de astronauten die er doorheen zullen gaan. Er zullen vijf Artemis-missies plaatsvinden. Anderen bevinden zich nog in de voorstelfase. Artemis 1 vloog in 2022 als onbemande testvlucht. Het 'oefende' om Orion in een baan om de maan te brengen en bracht de capsule vervolgens terug naar de aarde.

Artemis 2 zou eind 2025 kunnen vliegen, hoewel dat waarschijnlijk zal mislukken. Het zal de eerste bemande testvlucht zijn en orbitale tests rond de aarde en de maan uitvoeren. Artemis 3 zal de eerste bemande maanlanding zijn en een gevarieerde groep astronauten naar de nieuw gebouwde maangateway en vervolgens naar de maan brengen. Daarna zullen Artemis 4 en 5 vliegen (data moeten nog worden bepaald) en astronauten naar de toegangspoort en het maanoppervlak brengen voor verdere verkenningen.

Aangeboden door Universe Today