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Próximas tecnologías espaciales para asociaciones de exploración

Next Space Technologies for Exploration Partnerships ( NextSTEP ) es un programa de la NASA que utiliza un modelo de asociación público-privada que busca el desarrollo comercial de capacidades de exploración del espacio profundo para apoyar misiones de vuelos espaciales humanos más extensas en el campo de pruebas alrededor y más allá del espacio cislunar (el espacio cerca de la Tierra que se extiende justo más allá de la Luna). [1]

Descripción general del programa

NextSTEP es un modelo de asociación público-privada que busca el desarrollo comercial de capacidades de exploración del espacio profundo para apoyar misiones de vuelos espaciales humanos más extensas en el campo de pruebas alrededor y más allá del espacio cislunar (el espacio cerca de la Tierra que se extiende justo más allá de la Luna). [1]

La NASA emitió el Anuncio Ampliado de Agencia (BAA) NextSTEP original a la industria estadounidense a finales de 2014, y emitió el segundo BAA NextSTEP en abril de 2016. [1]

Una parte importante de la estrategia de la NASA es estimular la industria espacial comercial para ayudar a la agencia a alcanzar sus metas y objetivos estratégicos de expandir las fronteras del conocimiento, la capacidad y las oportunidades en el espacio. Un componente clave del modelo de asociación NextSTEP es que brinda una oportunidad para que la NASA y la industria se asocien para desarrollar capacidades que cumplan con los objetivos de exploración espacial humana de la NASA y, al mismo tiempo, respalden los planes de comercialización de la industria. [1]

La NASA espera incorporar módulos y piezas desarrollados en el proyecto NextSTEP en los proyectos siguientes Lunar Gateway y Deep Space Transport . [2]

Fases

NextSTEP (primera selección)

En abril de 2015, la primera selección NextSTEP de la NASA seleccionó 12 asociaciones para avanzar en estudios conceptuales y proyectos de desarrollo de tecnología en las áreas de propulsión avanzada, habitabilidad y satélites pequeños. [3] [4]

Los proyectos de propulsión eléctrica avanzada seleccionados desarrollaron sistemas de tecnología de propulsión en el rango de 50 a 300 kilovatios (67 a 402 hp) para satisfacer las necesidades de una variedad de conceptos de misiones en el espacio profundo. Los tres proyectos de propulsión avanzada NextSTEP, con un presupuesto de entre 400.000 y 3,5 millones de dólares por año por adjudicación, se limitaron a un período de desempeño de tres años centrado en esfuerzos de pruebas en tierra. Las empresas seleccionadas fueron: [4]

Estas selecciones tenían como objetivo ampliar la cápsula Orión con el desarrollo de capacidades para sustentar inicialmente una tripulación de cuatro personas durante un máximo de 60 días en el espacio cislunar con la posibilidad de ampliar la capacidad de habitabilidad en tránsito para futuras misiones a Marte. Los proyectos seleccionados abordaron conceptos y, en algunos casos, proporcionaron avances en tecnologías relacionadas con la habitabilidad y las operaciones, o el control ambiental y las capacidades de soporte vital de un sistema de habitabilidad. Los siete proyectos de hábitat NextSTEP tenían períodos de ejecución iniciales de hasta 12 meses, con un valor de $400,000 a $1 millón para los esfuerzos de estudio y desarrollo, con el potencial de que se definieran fases de seguimiento durante la fase inicial. Las empresas seleccionadas fueron: [4]

Se esperaba que los proyectos CubeSat seleccionados en el premio volaran como misiones de carga útil secundaria en el primer vuelo del Sistema de Lanzamiento Espacial , Artemis 1. Las selecciones de CubeSat abordaron las brechas de conocimiento estratégico de la NASA reduciendo el riesgo, aumentando la efectividad y mejorando el diseño de la exploración espacial robótica y humana. [4]

Los dos proyectos CubeSat de NextSTEP tenían contratos de precio fijo con hitos técnicos y de pago y valores totales para todo el desarrollo y las operaciones de 1,4 a 7,9 millones de dólares por adjudicación. Las empresas seleccionadas fueron: [4]

Las actividades de NextSTEP se ejecutaron mediante contratos de precio fijo con pagos por hitos, combinados con contribuciones de recursos corporativos. El socio seleccionado proporcionó esfuerzos generales de estudio y desarrollo de tecnología, lo que benefició a la NASA y a futuros emprendimientos comerciales. [4]

Siguiente PASO-2

Sistemas de habitabilidad

La cocina en una estación espacial

A partir de septiembre de 2016, en el marco del Apéndice A de NextSTEP-2, seis empresas recibieron aproximadamente 24 meses para desarrollar prototipos terrestres o realizar estudios conceptuales para un Hábitat del Espacio Profundo . Los sistemas habitacionales brindan un lugar seguro para que los humanos vivan a medida que se desplazan más allá de la Tierra, especialmente en el contexto de la transición de la Luna a Marte . Las empresas seleccionadas fueron: [5]

En agosto de 2016, la NASA estimó que el total combinado de todos los premios, que abarcan el trabajo de 2016 y 2017, sería de aproximadamente 65 millones de dólares, y que los esfuerzos y la financiación adicionales continuarían en 2018. Los socios debían contribuir con al menos el 30 por ciento del costo del esfuerzo general propuesto. [5]

En enero de 2018, Sierra Nevada Corporation (SNC) recibió una modificación de contrato que le permite desarrollar sistemas avanzados de soporte vital y producción de alimentos de base biológica en las oficinas de SNC en Madison, Wisconsin. El objetivo es producir módulos de base vegetal que puedan reciclar agua potable de corrientes de aguas residuales, regenerar oxígeno a partir de dióxido de carbono, producir alimentos frescos para astronautas y brindar protección radiológica a la tripulación durante misiones de exploración profunda, como misiones a Marte. [6]

ISRU, Laboratorio de fabricación

En diciembre de 2017, la NASA emitió varios conjuntos de anuncios, contratos y acuerdos de la Ley Espacial (SAA). [7] [8]

En el primer comunicado, la NASA emitió un anuncio de agencia general (BAA) en el que solicitaba "propuestas para estudios comerciales y diseño, fabricación y prueba de componentes y subsistemas críticos para la adquisición y procesamiento de recursos extraterrestres en agua, oxígeno y combustible". [7] La ​​NASA espera emitir múltiples contratos a precio fijo por pequeñas cantidades en enfoques escalonados durante un máximo de cinco años. Se requerirá compartir los costos y/o igualar la inversión. [9]

En el segundo proyecto, se adjudicó un total de 10,2 millones de dólares en 18 meses para el desarrollo de equipos prototipo para su uso en su FabLab. Las máquinas realizarán la fabricación a demanda en el espacio. Las propuestas para el desarrollo de un laboratorio de fabricación multimaterial (FabLab) de primera generación en el espacio para misiones espaciales se solicitaron en mayo de 2017 en el Apéndice B del Anuncio General de la Agencia NextSTEP-2. [10] Los 3 ganadores del premio fueron: [8]

Sistemas de aterrizaje humano (Luna)

En diciembre de 2018, la NASA anunció que estaba emitiendo una solicitud formal de propuestas como Apéndice E de NextSTEP-2 que permite a las empresas estadounidenses presentar ofertas para el diseño y desarrollo de nuevos sistemas reutilizables que permitan a los astronautas aterrizar en la superficie lunar. [12] El 14 de febrero de 2019, la NASA organizó un Foro de la Industria en la sede de la NASA para proporcionar una descripción general del Sistema de Aterrizaje Humano (HLS) BAA. [13]

En abril de 2019, la NASA anunció una solicitud formal de propuestas para el Apéndice H de NextSTEP-2, que permite a las empresas estadounidenses presentar ofertas para el diseño y desarrollo del elemento de ascenso del sistema de aterrizaje humano (HLS), incluida la cabina utilizada durante los aterrizajes. [14] Esto luego se amplió para cubrir todo el módulo de aterrizaje: elemento de descenso, elemento de ascenso y vehículo de transferencia. [15]

Siguiente PASO-3

La fase 3 finaliza con el despliegue y el estado operativo de los sistemas de habitabilidad y de habitación en el espacio profundo. [16]

Transporte al espacio profundo

Este proyecto tiene como objetivo desarrollar un vehículo con propulsión eléctrica solar tripulada y capaz de volar a la órbita de Marte. Es un proyecto de continuación que utiliza parte del hardware, software y sistemas desarrollados por NextSTEP. Actualmente se encuentra en la etapa de planificación inicial. [16] [2]

Progreso

En agosto de 2016, se completó la primera fase de NextSTEP y se iniciaron las negociaciones con las empresas para los acuerdos de NextSTEP-2. [5] En marzo de 2017, se anunció la propuesta de desarrollo del vehículo de transporte de espacio profundo.

En agosto de 2017, Ad Astra Rocket Company informó que había completado los hitos del año 2 para el motor de plasma eléctrico VASIMR . La NASA dio su aprobación para que Ad Astra procediera con el año 3 después de revisar la finalización de una prueba acumulativa de 10 horas del cohete 200SS™ a 100 kW (130 hp). [17]

En marzo de 2019, la NASA anunció que se habían entregado prototipos terrestres de NextSTEP-2 a varias de sus instalaciones para realizar pruebas. Los prototipos son de tamaño real. Los accesorios incluyen sistemas de control ambiental y soporte vital, aviónica, dormitorios, equipos de ejercicio y áreas comunes. [18]

Resumen de financiación

La financiación de todos los socios de exploración para cada fase del programa NextSTEP es la siguiente

Véase también

Notas

Referencias

  1. ^ abcd «Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP)». NextSTEP . NASA . Consultado el 10 de agosto de 2016 .
  2. ^ por Kathryn Hambleton (28 de marzo de 2017). "Deep Space Gateway to Open Opportunities for Distant Destinations" (Puerta de acceso al espacio profundo para abrir oportunidades para destinos distantes). www.nasa.gov . NASA . Consultado el 31 de marzo de 2017 .
  3. ^ ab Mike Wall (2 de abril de 2015). «La NASA financia 12 tecnologías de exploración del espacio profundo». Space.com . Consultado el 14 de agosto de 2016 .
  4. ^ abcdefghi «La NASA anuncia nuevas alianzas con la industria estadounidense para capacidades clave en el espacio profundo». NASA. 31 de marzo de 2015. Consultado el 10 de agosto de 2016 .
  5. ^ abcde «La NASA selecciona seis empresas para desarrollar prototipos y conceptos para hábitats en el espacio profundo». NASA. 9 de agosto de 2016. Consultado el 10 de agosto de 2016 .
  6. ^ "Sierra Nevada Corporation mantiene contrato para el crecimiento avanzado de plantas en el marco del proyecto NextSTEP de la NASA" (Nota de prensa). Sierra Nevada Corporation. 1 de febrero de 2018. Consultado el 14 de mayo de 2023 .
  7. ^ ab Doug Messier (7 de diciembre de 2017). "La NASA busca asociaciones industriales para el estudio de recursos in situ". Arco parabólico . Consultado el 7 de diciembre de 2017 .
  8. ^ abcd Cheryl Warner (7 de diciembre de 2017). «La NASA selecciona a tres empresas para desarrollar prototipos de 'FabLab'». NASA . Consultado el 8 de diciembre de 2017 .
  9. ^ Número de solicitud: NNH16ZCQ001K-ISRU. "Apéndice D de NextSTEP-2 BAA: Tecnología de utilización de recursos in situ (ISRU)". Oportunidades comerciales federales . NASA . Consultado el 7 de diciembre de 2017 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  10. ^ Erin Mahoney (2 de mayo de 2017). «La NASA busca conceptos de 'FabLab' para la fabricación en el espacio». NASA . Consultado el 8 de diciembre de 2017 .
  11. ^ Doug Messier (2 de febrero de 2018). "Continúa contrato de Sierra Nevada sobre crecimiento avanzado de plantas para la NASA". Arco parabólico . Consultado el 3 de febrero de 2018 .
  12. ^ Shanessa Jackson (12 de diciembre de 2018). «La NASA busca socios estadounidenses para desarrollar sistemas reutilizables para que los astronautas aterricen en la Luna». NASA . Consultado el 13 de diciembre de 2018 .
  13. ^ Siguiente PASO E: Estudios del sistema de aterrizaje humano...
  14. ^ "Sistema de aterrizaje humano - Elemento de ascenso". Oportunidades comerciales federales . NASA . Consultado el 9 de abril de 2019 .
  15. ^ "NextSTEP H: Sistema de aterrizaje humano - Módulo de aterrizaje integrado". NASA. 4 de abril de 2019. Consultado el 28 de abril de 2019 .
  16. ^ por Robyn Gatens, Jason Crusan. "Sistema de control ambiental, soporte vital y habitación cislunar" (PDF) . www.nasa.gov . NASA . Consultado el 31 de marzo de 2017 .
  17. ^ ab "COMUNICADO DE PRENSA Ad Astra Rocket Company completa con éxito todos los hitos del contrato NextStep de la NASA para el segundo año y recibe la aprobación de la NASA para continuar con el tercer año, 08/09/17" (PDF) . Ad Astra Rocket Company . Consultado el 9 de agosto de 2017 .
  18. ^ Doug Messier (29 de marzo de 2019). «La NASA comienza a probar prototipos habitacionales». Arco parabólico . Consultado el 30 de marzo de 2019 .
  19. ^ "1 Registro de preguntas y respuestas Next Space Technologies for Exploration Partnerships - 2 (NextSTEP - 2)" (PDF) . NASA. p. 5 . Consultado el 10 de agosto de 2016 .

Enlaces externos