Elektroautos auf der Erde und Mars: Wie sie sich stapeln

Die Investitionen der NASA in Technologien zur Weltraumforschung wurden im vergangenen Jahr drastisch zurückgefahren und konzentrierten sich auf Bereiche, die als entscheidend für den Einsatz des Crew Exploration Vehicle (CEV) gelten und die ersten menschlichen Mondeinsätze seit dem Apollo-Programm durchführen.

Die Ende 2004 ausgewählten Explorations- systeme-Missionsdirektionen der NASA, die im Wert von 1 Milliarde US-Dollar für Human- und Robotik-Technologieprojekte eingesetzt wurden, hätten jahrelang viele Forscher aus Industrie und Wissenschaft beschäftigt, die sich mit einer Mischung aus drängenden Problemen und längerfristigen Überlegungen auseinandersetzen wollten wagen Sie sich über die Umlaufbahn der Erde hinaus.

NASA-Administrator Mike Griffin, der mehrere Monate nach der Auswahl durch das frühere NASA-Regime vereidigt wurde, verschwendete nicht viel Zeit damit, zu entscheiden, dass sich die Agentur ein solch robustes Technologieentwicklungsportfolio nicht leisten könnte, wenn sie ihre Explorationsagenda auf Kurs halten wollte.

"Das alte Portfolio umfasste 118 separate Projekte im Wert von rund 1 Milliarde US-Dollar pro Jahr", sagte Chris Moore, der NASA-Programmleiter, der das verkleinerte Explorationstechnologie-Entwicklungsportfolio der Agentur verwaltet. "Griffin hat schnell entschieden, dass die NASA sich diesen Ansatz nicht leisten kann und die Anstrengung deutlich zurückfahren kann."

In den 10 Monaten, seit Griffin die Industrie zum ersten Mal darauf aufmerksam gemacht hat, dass das Explorationstechnologie-Portfolio zurückgenommen werden würde, wurden 80 der 118 ursprünglich ausgewählten Projekte gestrichen. Die verbleibenden 38 Projekte würden, so Moore, mindestens bis zum Ende ihrer ersten Ein-Jahres-Phase durchgehalten.

Moore sagte, die NASA habe auch rund zwei Dutzend neue Projekte unter der Leitung von NASA-Feldzentren eingerichtet, um Technologien zu entwickeln, die von der Explorationssystem-Architekturstudie, die letztes Jahr beauftragt wurde, um ihren Kurs zurück zum Mond zu bestimmen, als hoch prioritär angesehen werden.

Zu den wichtigsten technologischen Anforderungen gehörten die ablativen Hitzeschilde für die CEV, leichte Treibstofftanks, Strahlungsabschirmung, Elektronik, die in extremen Umgebungen funktionieren kann, und Techniken zur Herstellung von Sauerstoff aus dem Mondregolith, um nur einige zu nennen.

Moore sagte, dass die regionalen Feldzentren der NASA die Technologieentwicklungsbemühungen leiten werden, ein Ansatz, der mit Griffins Plan übereinstimmt, alle seine Zentren in das Explorationsprogramm der Agentur einzubeziehen.

"Bevor wir alles im Programm hatten, mussten die Zentren zusammen mit der Industrie und den Universitäten Vorschläge machen", sagte Moore. "Unter diesem Ansatz beauftragen wir Zentren, um bestimmte Technologiebereiche zu leiten und ihnen dann die Befugnis zu geben, die Projekte zu fördern, die die Technologieentwicklung in diesem Bereich unterstützen. Wir versuchen, in den Zentren gesunde Arbeitskräfte zu erhalten."

Mit einem voraussichtlichen Jahresbudget von rund 300 Millionen US-Dollar soll das neue Feldzentrum vielversprechende Explorationstechnologien bis hin zu prototypischen Demonstrationen in einer relevanten Umgebung zeigen - was die NASA als Technology Readiness Level 6 bezeichnet.

Zu diesem Zeitpunkt, so Moore, werden die Technologien als ausgereift genug angesehen, um vom Constellation-Programm der NASA in die CEV, Trägerraketen und andere Systeme aufgenommen zu werden, die benötigt werden, um den Mond zu erreichen und für längere Zeit an der Oberfläche zu operieren.

"Wir haben das Programm in Phase gebracht, so dass wir an Technologien arbeiten, die für die CEV und [Crew Launch Vehicle] benötigt werden, und auch an langfristigen Technologien, die wir zur Unterstützung des Außenpostens benötigen, wie die In-Situ-Ressourcennutzung , Sagte Moore.

Laut Moore wurde das größte der neuen Technologieprojekte für das Feldzentrum an das Ames Research Center vergeben. Das in Mountain View, Kalifornien, ansässige Field Center wurde mit einem dreijährigen Projekt betraut, um Kandidatenmaterialien für die ablativen Hitzeschilde des CEV auszuwerten und einen Prototyp zu produzieren, der 2007 oder 2008 testbereit sein wird.

Die nächsten beiden größten Anstrengungen in Moores Portfolio werden vom Glenn Research Center in Cleveland geleitet. Glenn hat mehrere Aufträge an die Industrie vergeben, um sogenannte grüne Antriebssysteme zu entwickeln, die anstelle von sehr zuverlässigen, aber hochgiftigen Hydrazin-betriebenen Systemen auf dem Mondlander und Elementen der NASA-Explorationsarchitektur verwendet werden könnten. Glenn arbeitet auch an der Entwicklung ungiftiger Hilfstriebwerke für die CEV.

Bis jetzt wurden vier weitere NASA-Feldzentren in den Mix gebracht, um einige der neuen Bemühungen sowie die 38 konkurrierenden Projekte zu managen, die Griffins Budgetaxt entkamen.

Einige der konkurrierenden Projekte, die weiterhin finanziert werden, umfassen Arbeiten an leichten Kraftstofftanks, strahlungsgehärteter Elektronik und leichten Energiespeichern.

Leora Peltz, eine Wissenschaftlerin bei Boeing Phantom Works in Huntington Beach, Kalifornien, arbeitet mit dem Georgia Institute of Technology in Atlanta an robusten elektronischen Komponenten, die die Strahlungsumgebung des Mondes und dramatische Temperaturschwankungen überstehen können. Peltz und ihre Kollegen arbeiten an Silizium-Germanium-integrierter Elektronik für extreme Umgebungen, die zumindest in diesem Jahr finanziert wird.

Wenn die NASA das Projekt bis zur Fertigstellung fortsetzt, sagte Peltz, sie und ihre Kollegen würden Prototypkomponenten produzieren, die bereit sind, sich in thermischen Vakuumkammern zu bewähren und mit Strahlung bombardiert zu werden.

Larry Clark, Manager der Raumfahrzeugtechnologieentwicklung bei Lockheed Martin Space Systems in Denver, hat zwei konkurrierende Projekte, die vorerst finanziert bleiben, wenn auch auf wesentlich reduziertem Niveau. Clark und sein Team arbeiten an einem Prozess zur Herstellung von Sauerstoff aus dem Mondboden und einem regenerativen Brennstoffzellensystem, das die Anzahl der Batterien, die die NASA auf einer menschlichen Mission zum Mond tragen müsste, erheblich reduzieren könnte.

Die NASA plante ursprünglich, 38 Millionen Dollar für die Sauerstoffproduktionstechnologie auszugeben, aber Clark sagte, die Finanzierung sei stark reduziert worden.Gleiches gilt für das regenerative Brennstoffzellenprojekt, das als 15-Millionen-Dollar-Projekt ausgewählt wurde, aber laut Clark nun auf "Hausmeisterebene" finanziert wird.

Kleinere Unternehmen nahmen auch einige der ursprünglichen konkurrierenden Projekte auf und werden auch heute noch finanziell unterstützt. Zum Beispiel arbeitet XCOR Aerospace in Mojave, Kalifornien, hart an der Arbeit an einem Leichtbau-Flüssig-Sauerstoff-Kraftstofftank.

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