Estação Espacial Comercial Bigelow - Bigelow Commercial Space Station

A Estação Espacial Comercial Bigelow Next-Generation era uma estação espacial orbital privada em desenvolvimento conceitual pela Bigelow Aerospace nos anos 2000 e 2010. Conceitos anteriores da estação espacial incluíam vários módulos, como dois módulos de espaçonave expansível B330 , bem como um nó de acoplamento central , propulsão , painéis solares e cápsulas de tripulação conectadas . No entanto, também foi sugerido que cada B330 pode operar como uma estação espacial independente. Conectar um B330 à Estação Espacial Internacional ou pilotar um B330 sozinho foi sugerido por Robert Bigelow.

Em 8 de abril de 2016, a NASA lançou um módulo inflável Bigelow e o anexou à ISS , onde foi testado por mais de quatro anos.

História

Os primeiros trabalhos na Bigelow Aerospace em habitats espaciais expansíveis, com planos de eventualmente montá-los em estações espaciais em órbita, começaram nos primeiros anos após a empresa ser formada em 1999. Em 2004, os planos tornados públicos incluíam a montagem de vários módulos "em um instalação espacial tripulada em órbita baixa da Terra para pesquisa com financiamento público e privado e para turismo espacial . "

Desde então, dois conceitos mais formais foram tornados públicos. Em 2005, os planos da estação espacial Bigelow foram ainda mais conceituados em Commercial Space Station Skywalker , ou CSS Skywalker. Em meados de 2010, a Bigelow anunciou sua Estação Espacial Comercial de Próxima Geração - posteriormente chamada de "Space Complex Alpha".

As datas iniciais para o complexo Alpha não foram alcançadas. Em janeiro de 2013, o complexo Alpha foi especificado para ser uma montagem no espaço de apenas dois módulos B330 , com o primeiro módulo a ser lançado não antes de 2016.

CSS Skywalker

O CSS Skywalker ( Commercial Space Station Skywalker ) foi um conceito de 2005 para o primeiro "hotel espacial" da Bigelow Aerospace. O Skywalker foi projetado para ser composto de vários módulos de habitat Nautilus (B330), que seriam inflados e conectados ao atingir a órbita. Um MDPM (Módulo de Propulsão Multi-direcional) permitiria que o Skywalker se movesse em trajetórias interplanetárias ou lunares.

Em suma, CSS Skywalker foi "um esforço para construir o primeiro hotel espacial em órbita do planeta, [com uma tarifa projetada] de US $ 1 milhão por noite", e uma data esperada de lançamento para o primeiro módulo Nautilus de 2010.

Desafios da empresa

As primeiras avaliações da probabilidade de sucesso do desenvolvimento de tecnologia e dos desafios de uma estação espacial comercial apontaram para a importância de fatores amplamente além do controle de Bigelow. Por exemplo, em 2005, John M. Logsdon, diretor do Instituto de Política Espacial da George Washington University disse: "Tenho poucas dúvidas de que a tecnologia básica provavelmente funcionará ... A questão é se há um sistema de transporte que pode levar as pessoas ou coisas, ou ambos, lá em cima. "

Na prática, os planos de lançamento orbital foram significativamente atrasados. Primeiro, após o desastre do ônibus espacial Columbia em 2003, Bigelow teve que competir com a NASA por passeios no foguete russo Soyuz de três pessoas - "uma posição claramente insustentável". Em meados de 2009, Bigelow anunciou que estava continuando a desenvolver uma variedade de arquiteturas de habitat espacial.

Transporte espacial

Em 2008, Bigelow inicialmente iniciou negociações com a Lockheed Martin para potencialmente contratar serviços de lançamento em seu veículo Atlas V -401 para lançamentos de tripulação e carga.

Em meados de 2010, Bigelow buscava ativamente opções de lançamento para seus módulos de estação espacial e cápsulas de tripulação de dois sistemas de lançamento: a cápsula Boeing CST-100 em um lançador ULA Atlas V e também a combinação cápsula / lançador SpaceX Dragon / Falcon 9 . "Bigelow oferece à Boeing, SpaceX e outros desenvolvedores de veículos ... a promessa de um grande mercado sustentado para serviços de transporte espacial." Com o Space Complex Alpha inicial, Bigelow "precisaria de seis voos por ano; com o lançamento de uma segunda estação maior, esse número aumentaria para 24, ou dois por mês." Depois de 2010, nenhum outro plano concreto foi anunciado para o transporte com veículos de lançamento Atlas V.

Em maio de 2012, quase simultaneamente com a missão de sucesso da cápsula Dragon da SpaceX, lançada pelo veículo Falcon 9 da SpaceX, para a Estação Espacial Internacional, Bigelow e SpaceX anunciaram em conjunto que estavam se unindo para oferecer missões tripuladas privadas ao espaço, promovendo a estação espacial Bigelow e sistemas de transporte SpaceX.

Em 2014, os planos previam o transporte de humanos e o reabastecimento de carga para a estação por meio de um SpaceX Dragon V2 , com assento de ida e volta ao preço de US $ 26,5 milhões . O aluguel das estações em órbita custou US $ 25 milhões para alugar um terço de um módulo B330 por 60 dias. Os módulos B330 e qualquer um dos vários rebocadores foram planejados para lançamento a bordo de um veículo de lançamento Falcon Heavy .

Space Complex Alpha

Space Complex Alpha

Estatísticas da estação
Equipe	Até 12
Volume pressurizado	690 m 3 (24.000 pés cúbicos)

Uma maquete em escala real da Estação Espacial Alfa da Bigelow Aerospace dentro de suas instalações em Nevada

A Estação Espacial Comercial Bigelow Next-Generation foi anunciada em meados de 2010. A configuração inicial para a montagem espacial de 2014/2015 era de dois módulos Sundancer e um módulo B330, denominado Space Complex Alpha após outubro de 2010.

Bigelow começou a se referir publicamente à configuração inicial - dois módulos Sundancer e um módulo B330 - da primeira estação Bigelow como Space Complex Alpha em outubro de 2010. Se a estação inteira for alugada, isso pode significar até 25 lançamentos por ano para a tripulação e carga. No início de 2013, a Bigelow Aerospace começou a se referir a Alpha como consistindo em dois módulos B330 em vez de dois Sundancer e um B330.

Em outubro de 2010, Bigelow anunciou que tinha um memorando de entendimento com seis nações soberanas para utilizar as instalações em órbita da estação espacial comercial: Reino Unido , Holanda , Austrália , Cingapura , Japão e Suécia . Um sétimo país assinado em fevereiro de 2011: os Emirados Árabes Unidos

Em agosto de 2015, Michael Gold afirmou que o cronograma para a implantação do primeiro B330 é incerto no momento, pois está vinculado ao desenvolvimento de táxis de astronautas privados que podem levar as pessoas à órbita. Com isso projetado para 2017 ou mais tarde, Bigelow espera estar "pronto quando eles estiverem".

Em abril de 2016, os dois B330s acoplados também foram questionados, sugerindo que o primeiro B330 poderia idealmente ser acoplado à Estação Espacial Internacional ou que cada B330 poderia operar por conta própria. A primeira decolagem foi planejada para 2020. Todos os voos estão atualmente em espera devido à dispensa temporária de todos os funcionários da Bigelow devido à pandemia do COVID-19 .

Construção de complexo orbital

Em 2010, a Bigelow Aerospace começou a construir uma grande unidade de produção em North Las Vegas, Nevada, para produzir os módulos espaciais. A instalação de 16.800 m ² (181.000 pés quadrados) incluirá três linhas de produção para três espaçonaves distintas, dobrando a quantidade de espaço em Bigelow e mudando o foco de pesquisa e desenvolvimento para produção . Bigelow espera contratar aproximadamente 1200 novos funcionários para trabalhar na planta, com a produção começando no início de 2012. A construção exigiria três lançamentos de médio porte e um lançamento de levantamento pesado. Em outubro de 2011, a Reuters relatou que Bigelow "reduziu sua força de trabalho de 115 membros para 51 [...] devido aos atrasos no desenvolvimento de táxis espaciais necessários para levar as pessoas aos postos avançados."

Em 2010, a montagem em órbita dos componentes da Estação Espacial Comercial Bigelow Next-Generation foi projetada para começar em 2014. Em julho de 2010, a construção do complexo orbital foi projetada para ocorrer em sete etapas principais, com base em um conceito de operações que incluiu a adição em órbita de dois módulos Sundancer e um módulo B330.

• Unidade 1: Módulo Sundancer-one , com volume pressurizado de 180 metros cúbicos (m ³ ), (desocupado)
• Unidade 2: a cápsula da tripulação comercial chega com os astronautas da Bigelow Aerospace para configurar o Sundancer-one e carregar suprimentos adicionais
• Unidade 3: barramento de força suplementar e nó de encaixe
• Unidade 4: Sundancer-dois
• Unidade 5: A segunda cápsula da tripulação comercial traz tripulação e suprimentos adicionais e fornece um método redundante para o retorno da tripulação à Terra.
• Unidade 6: B330 , módulo de maior volume (330 m ³ )
• Unidade 7: A terceira cápsula da tripulação comercial traz suprimentos adicionais e fornece uma solução dupla redundante e robusta para a reentrada do astronauta.

Leasing comercial

Em janeiro de 2013, a Bigelow anunciou que venderia direitos de nome para o complexo Alpha de módulo duplo B330 por US $ 25 milhões por ano.

Em 2014, Bigelow anunciou que os preços do acesso humano à estação espacial eram esperados em US $ 26,25 milhões a bordo de um SpaceX Dragon , ou US $ 36,75 milhões a bordo de um Boeing CST-100 .

O preço do aluguel de dois meses de um terço de um módulo (aproximadamente 110 metros cúbicos (3.900 pés cúbicos)) foi provisoriamente fixado em US $ 25 milhões.

Técnico

Sistema de ancoragem

Em 2007, a Bigelow planejava equipar seus módulos espaciais expansíveis com um sistema de encaixe no estilo Soyuz em uma extremidade e um Sistema de encaixe de baixo impacto padrão da NASA na outra. As opções de porta de encaixe disponíveis para a Estação Espacial Comercial de Próxima Geração ainda não foram lançadas.

Programa de teste

O "teste humano no circuito do sistema de controle ambiental e suporte à vida (ECLSS) " para o Sundancer começou em outubro de 2010.

Em janeiro de 2013, o módulo pressurizado Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) estava em desenvolvimento pela Bigelow Aerospace, sendo adquirido pela NASA para anexação à Estação Espacial Internacional . O BEAM chegou à ISS em 10 de abril de 2016, foi atracado à estação em 16 de abril e foi ampliado e pressurizado em 28 de maio de 2016. O plano inicial era testar a tecnologia de habitat expansível por pelo menos dois anos. Durante sua missão de vôo, a NASA testou e monitorou a integridade estrutural do módulo, a taxa de vazamento, a dosagem de radiação e as mudanças de temperatura. O módulo tem apresentado bom desempenho e, em outubro de 2017, foi anunciado que o módulo permaneceria vinculado ao ISS até 2020, com opções para mais duas prorrogações de um ano. O módulo está sendo usado para armazenar até 130 bolsas de transferência de carga em um esforço para liberar espaço adicional a bordo da estação.

Planejamento de lançamento

As opções de lançamento em potencial estão na classe de sistema de lançamento de médio porte, onde Bigelow já negociou acordos com dois fornecedores de lançamento comercial. Em janeiro de 2013, a SpaceX - usando o Falcon 9 / Dragon - e a United Launch Alliance / Boeing - usando o Atlas V / CST-100 - assinaram contrato para fornecer serviços de lançamento para a Estação Espacial Bigelow Alpha.

Em fevereiro de 2011, Bigelow anunciou que iria começar a lançar seus módulos de estação espacial não tripulada em 2014 a partir de Cabo Canaveral usando veículos lançadores Atlas V.

Além dos lançamentos Atlas para os módulos expansíveis, Bigelow reservou um único lançamento de 2014 no foguete SpaceX Falcon 9, mas esse lançamento não havia ocorrido no início de 2019. Em agosto de 2011, relatos da imprensa indicam que Bigelow será lançado em pelo menos algumas de suas tripulações para a estação no Atlas V de classificação humana utilizando a cápsula espacial de sete pessoas Boeing CST-100 .

Em abril de 2016, Bigelow assinou um acordo com a United Launch Alliance para lançar o primeiro módulo B330 em 2020 usando um foguete Atlas V.

Em outubro de 2017, a Bigelow Aerospace e a United Launch Alliance (ULA) anunciaram que estão trabalhando juntas para lançar um módulo expansível B330 no veículo de lançamento Vulcan da ULA . O lançamento colocaria um módulo B330 na órbita da Terra e, após equipá-lo, seria impulsionado para uma órbita lunar baixa por mais dois lançamentos Vulcan ACES no final de 2022 para servir como um depósito lunar. Como este anúncio afirmava que apenas um Vulcan tinha o desempenho e a capacidade de carenagem necessários para lançar um B330, parece que qualquer lançamento do Atlas V seria para a tripulação em vez de módulos do B330. A linha do tempo pode ser "aspiracional", pois a ULA indicou que o Vulcan fará a transição para usar o estágio superior do ACES por volta de 2024.

Propostas de longo prazo

No final de 2010, Bigelow indicou que a empresa gostaria de construir dez ou mais estações espaciais e que existe um mercado comercial substancial para apoiar esse crescimento.

Conceitos de futura estação espacial

Space Complex Bravo

Estatísticas da estação
Equipe	Até 24
Volume pressurizado	1.320 m 3 (47.000 pés cúbicos)

Em 2010, Bigelow disse que a segunda estação orbital - Space Complex Bravo - estava programada para começar a ser lançada em 2016 e entrar em operação comercial em 2017. Este complexo seria composto por quatro módulos B330.

Bigelow mostrou publicamente as configurações do projeto da estação espacial com até nove módulos B330 contendo 2.800 m ³ (100.000 pés cúbicos) de espaço habitável. As configurações conceituais estão listadas abaixo.

• Instalação Médica Avançada (3000 m ³ ) - Nove módulos B330, três ônibus de propulsão com nó de atracação, três cápsulas de tripulação.
• Estação de contenção biológica de baixa órbita terrestre (2.800 m ³ habitáveis,660 m ³ controlado remotamente)
• Estação de Pesquisa Biológica Órbita Terrestre Baixa (2000 m ³ )
• Deep Space Complex (1320 m ³ ) - Quatro módulos B330, nove ônibus de propulsão com nó docking e três portas docking.
• Lunar Depot Ares (990 m ³ ) - Três módulos B330, quatro ônibus de propulsão com nós de acoplamento. A estação inteira pousaria diretamente na lua. Destina-se a conter 12 astronautas, mas é capaz de conter 18. Perto da base lunar, haveria um campo de painéis solares. Um modelo deste conceito foi construído.
• Exploração de Marte (1320 m ³ ) - Quatro módulos B330, três ônibus de propulsão com nó docking.
• Depósito de reabastecimento Hercules (8300 m ³ ) - Anunciado em outubro de 2010 Seis módulos B330, três módulos BA 2100, nove ônibus de propulsão com nó de ancoragem e três cápsulas de tripulação.

Veja também

• Módulo de atividade expansível Bigelow , um módulo experimental atualmente atracado para a ISS
• CST-100
• Estação Espacial Internacional
• Estação Espacial Comercial Orbital Technologies
• Skylab II
• TransHab , destinado a ISS

Referências

links externos

• Vídeo promocional da Boeing do acoplamento da cápsula CST-100 à Estação Espacial Bigelow Comercial
• MOU do telescópio espacial do Centro de Tecnologia de Astronomia do Reino Unido com Bigelow