V dubnu proběhlo kritické zhodnocení komunikačního systému, který agentura ESA dodá na americký modul HALO (Habitation and Logistics Outpost) pro chystanou stanici Gateway. ESA proto při této příležitosti vyzpovídala vedoucího projektu Esprit, kterým je Luca Stagnaro. Ten zodpovídá za oba prvky, které tvoří Esprit, tedy jak za lunární komunikační systém modulu HALO (označuje se též jako Esprit-HCLS), tak i za evropský modul pro doplňování pohonných látek. Jelikož má komunikační systém startovat ze zmíněné dvojice jako první, musí být připraven a postaven v předstihu. Stejně jako každý jiný kosmický hardware, i on si prošel kritickým zhodnocením návrhu, kde všechny zainteresované strany odsouhlasily jeho design a implementaci. Od uzavření tohoto procesu je design jasně stanoven a může začít výroba.

Nákres stanice Gateway s popisem jednotlivých modulů.
Zdroj: https://blogs.esa.int/

Myší ouška

Komunikační systém Esprit je tvořen dvojicí antén, které se mohou nezávisle na sobě otáčet a naklánět. Design tvořený dvojicí antén byl nezbytný, protože u Měsíce bude v blízké době rušno a Esprit bude potřebovat sledovat rovery na povrchu Měsíce zatímco bude obstarávat komunikaci s lodí Orion, která se zrovna bude chystat k připojení ke stanici Gateway – a to vše souběžně. Komunikační systém má být zároveň kompatibilní s projektem evropského landeru Argonaut, z jehož přistání na měsíci by mohl přenášet živé video – zřejmě ve spolupráci s komunikačními a navigačními družicemi v rámci iniciativy Moonlight z dílny ESA.

Dubnového setkání se zúčastnili zástupci NASA a ESA, ale také inženýři z konkrétních firem, aby společně zhodnotili plány a ujistili se, že závěrečný design je plně ve shodě s požadavky Gateway. Byly zvažovány všechny aspekty komunikačního systému – velikostí a hmotností počínaje, přes spotřebu elektrické energie a spolehlivost až po komunikační parametry a dodací termíny. Tento typ zhodnocení je pro každého zapojeného člena významným milníkem, protože se během něj prověřuje, zda systém může fungovat tak, jak je plánováno a zda doákáže odolat okolím podmínkám, jaké se očekávají.

Komunikační systém pro modul HALO.
Zdroj: https://blogs.esa.int/

Pozitivní výsledek zhodnocení dává oficiální povolení k zahájení stavby letového exempláře, jelikož testy a výpočty prokázaly, že systém odpovídá původnímu záměru. Přezkoumání proběhlo úspěšně a všechny hardwarové části jsou nyní připraveny k dalším krokům. Je tu však jeden bod, který zatím nebyl uzavřen. Netýká se však hardwaru samotného, ale softwarové stránky – jaký internetový protokol se má na Měsíci používat? Luca Stagnaro vysvětluje: „Naprostá většina sond ESA komunikuje přímo s pozemním střediskem a nejsou součástí sítě, jakou tvoří například domácí počítače a tiskárny. V následujících letech očekáváme kolem Měsíce stovky misí a musíme tedy definovat systém, který umožní vzájemnou komunikaci mezi nimi, tedy něco jako lunární internetovou síť. Víme naprosto přesně, jak internet funguje a dokonce mám na svém stole „internetovou bibli“, ale zatím nevíme, jak máme tuhle myšlenku aplikovat na „měsíční internet“, který neexistuje … tedy alespoň zatím. Během zhodnocení jsme debatovali se zástupci NASA o rozšíření interní sítě stanice Gateway dál, takže by astronauti a rovery na Měsíci mohli interagovat s počítači na Gateway – podobně jako váš domácí notebook může komunikovat se servery po celém světě. HLCS tedy zajistí to, co dělá Váš domácí Wi-Fi router, když připojí domácí počítače ke zbytku internetu.“

První dva moduly stanice Gateway (PPE a HALO) budou vypuštěny společně. Evropský komunikační systém můžete vidět v levé části válcového modulu HALO směrem k nám.
Zdroj: https://blogs.esa.int/

Jakékoliv změny, ke kterým dojde, se týkají softwarové stránky HLCS. „S tím, jak budeme pokračovat a vybereme s našimi mezinárodními partnery vhodné protokoly, jakékoli změny softwaru by byly omezenou aktualizací softwaru, ovšem naopak na straně hardwaru máme robustní systém, který může nabídnout šifrovaný přenos dat rychlostí až 25 Mb/s, což stačí pro streamování 4K videa z Měsíce!“

Xenonový pohon, okna a na velikosti záleží

Jak bylo uvedeno výše, pod Stagnarův dohled spadá i ERM, tedy European Refuelling Module, který by měl být vynesen při misi Artemis V. K Měsíci jej s sebou doveze loď Orion vybavená evropským servisním modulem. Návrh modulu pro dotankování je zatím v časné fázi a teprve čeká na předběžné zhodnocení návrhu. Mezi jeho hlavní úkoly bude umožnit dopravu zásob na Gateway, jejich uložení a také zajistit přečerpávání pohonných látek, které doplní nádrže stanice. Vzhledem k tomu, že kritické zhodnocení návrhu je ještě daleko, může být rozsah ERM stále průběžně upravován tak, aby odpovídal potřebám stanice Gateway.

Detail stanice Gateway zaměřený na modul ESPRIT pro přečerpávání pohonných látek.
Zdroj: https://blogs.esa.int/

Modul pro doplňování pohonných látek také poskytne stanici Gateway okna, která jsou velmi důležitá nejen pro astronauty, ale i pro celkový provoz kosmické stanice. „Jak se asi dá předpokládat, stále je tu mnoho detailů, které musíme vyřešit a projednat s ostatními partnery projektu Gateway, abychom se dopracovali k předběžnému zhodnocení návrhu,“ vysvětluje Luca Stagnaro. Esprit umožní doručovat na stanici Gateway dodatečné zásoby pohonného média, přičemž stanice bude pro své vysoce výkonné iontové motory využívat xenon. Tento typ pohonu má oproti klasickému chemickému pohonu jisté výhody – třeba to, že vyžaduje 20× méně pohonného média, takže se na Gateway nebude muset vozit tolik pohonných látek. „Aspekt doplňování xenonu je v popředí technologických možností, protože zatím neexistuje žádné xenonové čerpadlo,“ říká Luca Stagnaro a dodává: „Ovšem díky technologiím vyvinutým pro Esprit se ESA v tomto aspektu vesmírného pohonu a doplňování paliva, který bude klíčem k tomu, aby lidé mohli cestovat mezi planetami, dostane výrazně vpřed.“

Scéna z možné nepříliš vzdálené budoucnosti. Astronauti na povrchu Měsíce pracují u landeru Argonaut a na obloze vidíme (nereálně velkou) stanici Gateway.
Zdroj: https://blogs.esa.int/

EDIT 9. června 10:50
Na upozornění Jiřího Hoška byla opravena mise, při které bude vynesen EDRM.

Přeloženo z:
https://blogs.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://blogs.esa.int/exploration/files/2023/06/Gateway_over_Moon-1500×844.png
https://blogs.esa.int/exploration/files/2023/06/Gateway-April-18-A3.png
https://blogs.esa.int/exploration/files/2023/06/ESPRIT_HALO-Lunar_Communication_System.png
https://blogs.esa.int/exploration/files/2023/06/50356329113_bb2a1eb8ea_o.png
https://blogs.esa.int/exploration/files/2023/06/Gateway_with_ESPRIT_module_right.png
https://blogs.esa.int/exploration/files/2023/06/Moon_surface_scenario-scaled.jpg