Aufblasbare Lebensräume: Von der Raumstation zum Mond und Mars?

Der bevorstehende Start eines privaten aufblasbaren Moduls zur Internationalen Raumstation könnte den Weg für Kolonien auf dem Mond und Mars ebnen.

Das Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) von Bigelow Aerospace wird auf der nächsten Roboter-Mission von SpaceX zur Raumstation der NASA starten. Dieser Flug war ursprünglich für September geplant, aber die Auflösung der Falcon 9-Rakete von SpaceX während der letzten Ladung des Unternehmens Ende Juni wird wahrscheinlich verzögern.

Immer wenn BEAM den Orbit erreicht, wird die Ergänzung zur ISS (International Space Station) ein großer Meilenstein für aufblasbare Raumfahrzeuge im Allgemeinen und Bigelow Aerospace im Besonderen, so Unternehmensvertreter. [Bigelows aufblasbare Raumstation Idee in Fotos]

"Dies wird uns die Gelegenheit geben, erstmals die erweiterbare Habitat-Technologie als Teil eines bemannten Systems zu demonstrieren", sagte Michael Gold, Director von Washington, D.C., für das Geschäft und Wachstum von Bigelow Aerospace. "Das wird ein sehr großer Schritt sein."

Der aufblasbare Vorteil

Aufblasbare Lebensräume wie BEAM starten in einer dicht gepackten Konfiguration und erweitern sich dann erheblich, wenn sie in den Weltraum gelangen. Daher nehmen sie in einer Raketenverkleidung weniger Platz ein als traditionelle Metalllebensräume und bieten viel mehr Lebensraum, wenn sie ihr Ziel erreichen, sagen Anwälte.

Expandierbare Raumfahrzeuge bieten auch einen besseren Schutz gegen Weltraumstrahlung und Trümmerangriffe als Metall-Module, sagte Gold. Tatsächlich fügte er hinzu, dass die NASA vor mehr als 50 Jahren das Potenzial von Expandables für die bemannte Raumfahrt erkannte und sogar eine Modell-aufblasbare Raumstation in den frühen 1960er Jahren entwickelte.

Aber dieses frühe Modell war aus Gummi - der Bauunternehmer war Goodyear - und wäre mit ziemlicher Sicherheit von irgendeinem Meteoriten oder Weltraumschrott zerstört worden, sagte Gold.

Also "die Idee von aufblasbaren oder ausdehnbaren Lebensräumen musste zurückgestellt werden, um der Materialwissenschaft zu erlauben, zu dem Punkt zu reifen, dass Sie Kevlar-ähnliche Gewebe oder Materialien hatten, die flexibel waren, aber stark genug, um der Weltraumumgebung zu widerstehen", sagte Gold letzten Monat während einer Präsentation mit der NASA-Arbeitsgruppe Future In-Space Operations.

Die NASA hat die Idee erweiterbarer Lebensräume für die Weltraumforschungsinitiative (SEI) wiederbelebt, ein langfristiger Plan, den der damalige Präsident George H. W. Bush 1989 angekündigt hatte, sagte Gold. SEI wollte eine Raumstation bauen, eine permanente Mondkolonie errichten und schließlich Astronauten zum Mars schicken. [5 bemannte Mars Mission Ideen]

Aber SEI war vier Jahre später tot. Die NASA arbeitete in den neunziger Jahren über ihr TransHab-Programm - kurz für Transit Habitat, da die Technologie als Hilfe für Astronauten beim Erreichen des Mars gedacht war - an Inflatables mit der Idee, dass Expandables noch in die ISS integriert werden könnten. Im Jahr 2000 untersagte der Kongress der NASA ausdrücklich die Fortsetzung der Arbeit an TransHab.

Und dann kam Bigelow Aerospace ins Spiel. Das 1999 von Hotel Magnat Robert Bigelow gegründete Unternehmen mit Sitz in Nevada kaufte die Rechte an der TransHab-Technologie der NASA und baute sie weiter aus.

Bigelow zielt darauf ab, ausbaufähige Lebensräume in einer niedrigen Erdumlaufbahn und schließlich auf der Oberfläche des Mondes und Mars für Regierungen, Privatunternehmen, akademische Einrichtungen und andere Kunden bereitzustellen.

Flugerprobt

BEAM wird nicht das erste Bigelow-Modul sein, das den Weltraum erreicht. Das Unternehmen startete sein Genesis I Testmodul im Juli 2006 in die Umlaufbahn und lüftete Genesis II ein Jahr später. Beide freifliegenden Raumfahrzeuge, die aus Russland gestartet wurden, messen im aufgeblasenen Zustand 14,4 Fuß Länge und 8,3 Fuß Breite (4,4 x 2,5 Meter) und bieten ein nutzbares Innenvolumen von 11,5 Kubikmetern.

Beide Raumfahrzeuge haben sich sehr gut entwickelt und gezeigt, dass erweiterbare Module die Weltraumumgebung bewältigen können, sagte Gold.

"Wenn überhaupt, Genesis I und II waren viel zu erfolgreich, lernen Sie nur von Problemen", sagte er. "Sehr erfolgreiche, sehr saubere Missionen."

BEAM ist der nächste Schritt auf dem Weg von Bigelow. Das Unternehmen erhielt einen Auftrag über 17,8 Millionen US-Dollar für die Installation von BEAM auf der ISS; Die Behörde beabsichtigt, das Modul mindestens zwei Jahre lang im ersten Weltraumtest eines erweiterbaren Habitats in einer Umgebung mit Crew an das umkreisende Labor angeschlossen zu lassen.

BEAMs Mission ist in erster Linie eine Technologiedemonstration, und Gold sagte, er kenne keine spezifischen Nutzungspläne für das Modul - das, wenn es aufgebläht ist, 13 Fuß lang und 10,5 Fuß breit (4 mal 3,2 m) misst und 565 Fuß (16 Kubikm) Wohnfläche - im Moment.

BEAM hat keine Wasser- oder Stromanschlüsse, daher sind die Einsatzmöglichkeiten etwas eingeschränkt. Dennoch sagte Gold, das Modul könnte Speicherplatz bieten, als Testgelände für winzige CubeSats dienen, bevor sie aus dem umkreisenden Labor eingesetzt werden, und bestimmte wissenschaftliche Experimente durchführen, die unter anderem von einem Grad an Isolation profitieren würden.

"Ich höre auch, dass es der ruhigste Ort auf der ISS sein wird, also schmeiß ein paar Schlafsäcke hinein und vielleicht können sogar die Astronauten dort bleiben", sagte Gold.

Kommerzielle Raumstationen, der Mond und der Mars

Bigelow träumt viel größer als BEAM. Die Firma entwickelt auch ein Modul, das sie die B330 nennt, weil das Handwerk 330 Kubikmeter (11.650 Kubikfuß) Innenraum anbietet. Eine 31 Fuß lange (9,45 m) B330 kann eine Besatzung von sechs Astronauten unterstützen, sagen Firmenvertreter.

Bigelow sieht vor, dass die B330 - oder mehrere B330 zusammengefügt werden, da die Habitate auf modulare Erweiterung ausgelegt sind - als eigenständige kommerzielle Raumstation dient, die eine Vielzahl von Aktivitäten in der Umlaufbahn, von der Schwerelosigkeitsforschung über die Fertigung bis hin zum Weltraum, ermöglichen und unterstützen kann Tourismus.

Der Zeitplan für den ersten B330-Einsatz ist derzeit ungewiss, da er mit der Entwicklung von privaten Astronautentaxen zusammenhängt, die Menschen in den Orbit bringen können, sagte Gold.

Im September 2014 vergab die NASA SpaceX $ 2,6 Milliarden für die Fertigstellung der bemannten Dragon-Kapsel und $ 4,2 Milliarden für die Kapsel CST-100 an Boeing. Die Agentur hofft, dass eines oder beide dieser Raumfahrzeuge in der Lage sein werden, Astronauten bis 2017 in den Orbit zu befördern.

"Wir werden bereit sein, wenn sie es sind", sagte Gold.

Darüber hinaus könnte die B330 mit ein paar kleineren Variationen auch als Wohnquartier für Astronauten während der langen Reise zum Mars dienen, ebenso wie die Häuser der Kolonisten auf der Oberfläche des Mondes, des Mars oder anderer Welten, so Gold.

"Es ist ein sehr vielseitiges System", sagte er. "Wir denken, dass wir die B330 auf die gleiche Weise nutzen wie Southwest Airlines die [Boeing] 737 [Jet] - dass es sich um ein Standardmodul handelt, das das Rückgrat in Bezug auf zukünftiges Wohnen werden könnte."