Коммерческие службы лунной полезной нагрузки - Commercial Lunar Payload Services

Коммерческие службы лунной полезной нагрузки
НАСА выбирает первые коммерческие службы посадки на Луну для программы Artemis (47974872533) .jpg
Для участия в программе отобраны модели первых трех коммерческих посадочных устройств. Слева направо: Сапсан к Астроботические технологии, Нова-С к Интуитивные машины, и Z-01 к Орбита.
Тип проектаАэрокосмическая промышленность
ТоварыПредложил: Сапсан, Артемида-7, Нова-С, Лунный посадочный модуль McCandless, Бытие, XL-1, MX-1, MX-2, MX-5, MX-9, Z-01 и Z-02
ВладелецНАСА
СтранаСоединенные Штаты
Положение делАктивный
Интернет сайтNASA.gov/content/commercial-lunar-payload-services

Коммерческие службы лунной полезной нагрузки (CLPS) это НАСА программа для заключения контрактов на транспортные услуги, способные отправлять небольшие роботизированные посадочные устройства и вездеходы на Луна с южный полярный регион по большей части[1][2] с целями разведки для лунные ресурсы, тестирование использование ресурсов на месте (ISRU) и выполнение лунных исследований для поддержки Лунная программа Artemis. CLPS предназначена для закупки услуг непрерывной полезной нагрузки между Землей и поверхностью Луны с использованием контрактов с фиксированной ценой.[3][4]

Программа CLPS осуществляется Управлением научных миссий штаб-квартиры НАСА совместно с Управлением исследований и операций человека и управлениями научно-технических миссий. НАСА ожидает, что подрядчики обеспечат все мероприятия, необходимые для безопасной интеграции, размещения, транспортировки и эксплуатации полезных нагрузок НАСА, включая ракеты-носители, лунные посадочные аппараты, системы лунной поверхности, аппараты для возврата на Землю и связанные с ними ресурсы.[4] Возможности полетов намечены на середину 2020 года.[5]

История

НАСА планировало исследование и использование природных лунные ресурсы на протяжении многих лет. НАСА определило множество исследовательских, научных и технологических задач, которые можно решить, регулярно отправляя на Луну инструменты, эксперименты и другие небольшие полезные нагрузки.[3]

Когда концепция исследования на Исследователь ресурсов Марсоход был отменен в апреле 2018 года, представители НАСА пояснили, что исследование поверхности Луны будет продолжено в будущем, но с использованием коммерческих посадочных устройств в рамках новой программы CLPS.[6][7] Позже в апреле НАСА запустило программу Commercial Lunar Payload Services в качестве первого шага в поиске полетов на Луну.[3][4][8] В апреле 2018 года CLPS выпустила проект запроса предложений,[4] а в сентябре 2018 года был выпущен фактический запрос предложений CLPS.[9] Текст официального приглашения и выбранные подрядчики находятся здесь:[9]

29 ноября 2018 года НАСА объявило первые девять компаний, которым будет разрешено участвовать в торгах по контрактам,[10] которые представляют собой бессрочные поставки, контракты с неопределенным количеством товаров с общей максимальной стоимостью контракта в 2,6 миллиарда долларов в течение следующих 10 лет.[10] Первый официальный запрос ожидается где-то в 2019 году.

В феврале 2018 года НАСА выпустило заявку на приобретение аппаратуры и технологической полезной нагрузки Лунной поверхности, которые могут стать клиентами CLPS. Предложения должны были быть представлены к ноябрю 2018 года и 17 января 2019 года. НАСА планирует ежегодно проводить конкурс заявок.[11][12]

31 мая 2019 года НАСА объявило список наград, среди которых Astrobotic из Питтсбурга, штат Пенсильвания, 79,5 миллиона долларов; Интуитивные машины из Хьюстона, штат Техас, 77 миллионов долларов; и Орбита 97 миллионов долларов; для запуска своих посадочных устройств на Луну.[5] Тем не менее, Orbit Beyond вышла из этого контракта в июле 2019 года, но остается подрядчиком, который может участвовать в торгах на будущие миссии.[13]

18 ноября 2019 года НАСА добавило пять новых подрядчиков к группе компаний, которые имеют право участвовать в торгах на отправку больших грузов на поверхность Луны в рамках программы CLPS: Blue Origin, Ceres Robotics, Sierra Nevada Corporation, SpaceX, и Наноспутниковые системы Tyvak.[14]

8 апреля 2020 года было объявлено, что НАСА заключило четвертый (после наград Astrobotic, Intuitive Machines и OrbitBeyond) контракт CLPS на Мастен Космические Системы. Контракт на сумму 75,9 миллиона долларов США предназначен для лунного посадочного модуля Masten XL-1, который доставит полезные нагрузки от НАСА и других заказчиков к южному полюсу Луны в конце 2022 года. [15]

Обзор

В южный полюс Луны регион представляет особый интерес из-за появления ледяная вода в постоянно затененных областях внутри кратеров, вблизи постоянной солнечной энергии на краях кратеров и в большом количестве металлов и кислорода в реголите.[16][17]

Ожидается, что конкурентный характер программы CLPS снизит стоимость исследования Луны, ускорит возвращение роботов на Луну, возврат образца, поиск ресурсов в южный полярный регион, а также способствовать инновациям и росту смежных коммерческих отраслей.[18] Программа разработки полезной нагрузки называется «Разработка и совершенствование лунной аппаратуры» (DALI), а ее цели - исследование, на месте утилизация ресурсов (ISRU ) и лунная наука. Ожидается, что первые инструменты будут выбраны к лету 2019 года.[4] а возможности полетов стартуют в 2021 году.[18][4]

Будет заключено несколько контрактов, и первые полезные нагрузки, вероятно, будут небольшими из-за ограниченной вместимости начальных коммерческих посадочных устройств.[8] Первые посадочные аппараты и роверы будут демонстраторы технологий на оборудование, такое как точное приземление / предотвращение опасностей, выработка электроэнергии (солнечный и РИТЭГи ), на месте утилизация ресурсов (ISRU ), криогенный управление жидкостями, автономные операции и зондирование, и продвинутый авионика, мобильность, механизмы и материалы.[4] Эта программа требует, чтобы только США ракеты-носители может запустить космический корабль.[4] Масса посадочных устройств и марсоходов может варьироваться от миниатюрных до 1000 кг (2200 фунтов).[19] с посадочным устройством массой 500 кг (1100 фунтов), запуск которого запланирован на 2022 год.[18]

В сопроводительном письме к проекту запроса предложений указано, что контракты будут действовать до 10 лет. По мере того, как у НАСА возникает необходимость отправлять полезные нагрузки на поверхность Луны (и в другие места назначения за пределами Луны), оно будет выдавать «заказы-заказы» с фиксированной фиксированной ценой, за которые утвержденные генеральные подрядчики могут делать ставки. Объем работ будет опубликован с каждым заказом на задание. Предложения CLPS оцениваются по пяти стандартам технической доступности.[4]

НАСА предполагает стоимость одного миллиона долларов за килограмм, доставленный на поверхность Луны. (Эта цифра может быть пересмотрена после высадки на Луну, когда станут известны фактические затраты.)[20]

Подрядчики

Astrobotic Сапсан
Z-01 спускаемый аппарат и вездеход
Нова-С посадка на Интуитивные машины

Выбранные компании считаются «основными подрядчиками», которые могут передавать проекты другим компаниям по своему выбору. Первые компании, получившие право участвовать в торгах по контрактам CLPS, были выбраны в 2018 году.[10][21][9]

31 мая 2019 года трое из них получили контракты на посадку: Астроботические технологии, Интуитивные машины, Орбита (выделено жирным шрифтом).[5]

29 июля 2019 года НАСА объявило, что удовлетворило просьбу OrbitBeyond об освобождении от этого конкретного контракта, сославшись на «внутренние корпоративные проблемы».[22]

В апреле 2020 года НАСА выбирает Мастен Космические Системы доставить груз на Луну в 2022 году.[23][24]

Список подрядчиков

Подрядчики, выбранные для CLPS:

Дата выбораКомпанияШтаб-квартираПредлагаемые услугиПрисужденный контракт
29 ноября 2018 г.Астроботические технологииПиттсбург, ПенсильванияСапсан спускаемый аппарат31 мая 2019
Системы дальнего космосаЛиттлтон, КолорадоРовер; услуги проектирования и разработки
Лаборатория ДрейпераКембридж, МассачусетсАртемида-7 спускаемый аппарат
Firefly AerospaceСидар-Парк, ТехасБытие спускаемый аппарат[25]
Интуитивные машиныХьюстон, ТехасНова-С спускаемый аппарат31 мая 2019
Локхид Мартин СпейсЛиттлтон, КолорадоЛунный посадочный модуль McCandless
Мастен Космические СистемыМохаве, КалифорнияXL-1 спускаемый аппарат8 апреля 2020 г.
Лунный экспрессМыс Канаверал, ФлоридаMX-1, MX-2, MX-5, MX-9 посадочные места; возврат образца.
ОрбитаЭдисон, Нью-ДжерсиZ-01 и Z-02 посадочные места31 мая 2019/29 июля 2019
18 ноября 2019 г.Blue OriginКент, ВашингтонГолубая луна спускаемый аппарат
Ceres RoboticsПало-Альто, Калифорния
Sierra Nevada CorporationЛуисвилл, Колорадо
SpaceXХоторн, КалифорнияЗвездолет
Наноспутниковые системы TyvakИрвин, Калифорния
  • Компании заключили контракты с посадочными модулями, выделенными жирным шрифтом.
  • Орбита был заключен контракт, но позже выпущен (выделено курсивом).

Выбор полезной нагрузки

Первая партия научной полезной нагрузки разрабатывается на объектах НАСА из-за короткого времени до первых запланированных полетов. Последующие выборы включают полезные нагрузки, предоставляемые университетами и промышленностью. Планируется, что запросы на полезные нагрузки будут выпускаться каждый год для дополнительных возможностей.

Первая партия

Первые двенадцать полезных нагрузок и экспериментов НАСА были объявлены 21 февраля 2019 года.[26][27] и будут летать по отдельным миссиям. НАСА надеялось назначить первую миссию в мае 2019 года, прежде чем выбрать конкретную полезную нагрузку для этого полета. Это было реализовано 31 мая 2019 года, когда НАСА опубликовало список компаний, которые первыми примут участие в программе.[5]

  • Спектрометр с линейной передачей энергии для контроля излучения поверхности Луны.
  • Магнитометр, для измерения поверхностного магнитного поля.
  • Низкочастотные радионаблюдения с ближней поверхности Луны, радиоэксперимент по измерению плотности фотоэлектронной оболочки вблизи поверхности.
  • Набор из трех инструментов для сбора данных во время входа, спуска и посадки на лунную поверхность, чтобы помочь в разработке будущих посадочных устройств с экипажем.
  • Стереокамеры для исследования поверхности лунного шлейфа - это набор камер для наблюдения за взаимодействием шлейфа посадочного двигателя с поверхностью Луны.
  • «Поверхность и изменения экзосферы», созданный Ландерсом, еще один прибор для приземления, предназначенный для изучения воздействия космических аппаратов на экзосферу Луны.
  • Навигационный доплеровский лидар для точного определения скорости и дальности - это скорость и дальность лидар инструмент, предназначенный для более точных посадок на Луну.
  • Система летучих спектрометров ближнего инфракрасного диапазона - это спектрометр для анализа состава лунной поверхности.
  • Система нейтронного спектрометра и Advanced Neutron Measurements на поверхности Луны - это пара нейтронных детекторов для количественного определения водорода и, следовательно, воды у поверхности.
  • Масс-спектрометр с ионной ловушкой для летучих веществ на поверхности Луны - это масс-спектрометр для измерения летучих веществ на поверхности и в экзосфере.
  • Демонстрационная платформа солнечных батарей для обеспечения долгосрочного использования энергии на поверхности Луны, следующего поколения солнечная батарея для длительных миссий.
  • Lunar Node 1 Navigation Demonstrator, навигационный маяк для обеспечения геолокации орбитальных и десантных кораблей.

Вторая партия

1 июля 2019 года НАСА объявило о выборе двенадцати дополнительных полезных нагрузок, предоставленных университетами и промышленностью. Семь из них являются научными исследованиями, а пять - демонстрациями технологий. [28]

  • MoonRanger, небольшой, быстро движущийся марсоход, способный выходить за пределы диапазона связи с посадочным модулем, а затем возвращаться к нему. Astrobotic Technology, Inc.
  • Heimdall, гибкая система камер для изучения Луны на коммерческих транспортных средствах. Институт планетологии.
  • Лунная демонстрация реконфигурируемой радиационно-стойкой компьютерной системы, которая продемонстрирует радиационно-стойкую компьютерную технологию. Государственный университет Монтаны.
  • Полезная нагрузка Regolith Adherence Characterization (RAC), которая определяет, как лунный реголит прилипает к ряду материалов, подверженных воздействию окружающей среды Луны. Alpha Space Test and Research Alliance, LLC.
  • Лунный магнитотеллурический эхолот, который будет характеризовать структуру и состав мантии Луны путем изучения электрических и магнитных полей. Юго-Западный научно-исследовательский институт.
  • Lunar Surface Electromagnetics Experiment (LuSEE), который проведет всесторонние измерения электромагнитных явлений на поверхности Луны. Калифорнийский университет в Беркли.
  • Гелиосферный рентгеновский сканер лунной среды (LEXI), который будет снимать изображения взаимодействия магнитосферы Земли с солнечным ветром. Бостонский университет.
  • Лунные ретрорефлекторы нового поколения (NGLR), которые будут служить мишенью для лазеров на Земле для точного измерения расстояния Земля-Луна. Университет Мэриленда.
  • Lunar Compact InfraRed Imaging System (L-CIRiS), инфракрасный радиометр для исследования состава поверхности Луны и распределения температуры. Колорадский университет.
  • Лунный прибор для быстрых геологоразведочных работ (LISTER), прибор, предназначенный для измерения теплового потока из недр Луны. Техасский технический университет.
  • PlanetVac, технология для получения и переноса лунного реголита с поверхности на другие инструменты или помещения его в контейнер для его потенциального возвращения на Землю. Honeybee Robotics, Ltd.
  • SAMPLR: Сбор образцов, фильтрация морфологии и зондирование лунного реголита - технология сбора образцов, в которой будет использоваться роботизированная рука. Maxar Technologies.

Список миссий по контракту CLPS

Дальнейшая информация: Список миссий Артемиды
ИмяЗапускПодрядчикСпускаемый аппаратРакета-носительПримечанияИсход
Перегрин Миссия перваяИюнь 2021 г.Астроботические технологииСапсанВулканНагражден в мае 2019 года. Будет нести 28 полезных нагрузок, в том числе 14 полезных нагрузок НАСА, по контракту с CLPS. Lacus Mortis на Луну высадка запланирована на июнь 2021 года. НАСА выделило 79,5 млн долларов.[29] Масса сапсана 1283 кг, масса полезной нагрузки до 256 кг.Планируется
Интуитивные машины, миссия 1 (ИМ-1)Октябрь 2021 г.Интуитивные машиныНова-ССокол 9Награжден в мае 2019 г.[30] Будет перевозить до пяти полезных нагрузок по контракту НАСА, а также грузов от других клиентов на Долина Шротера на Луне космический корабль проработает до 14 суток после приземления.[31][32]Планируется
Мастен Миссия перваяДекабрь 2022 г.Masten SpaceXL-1Сокол 9[33]Выдан в апреле 2020 г.[34] Предназначен для доставки нескольких сотен кг полезной нагрузки на Южный полюс Луны, больше информации ожидается, когда миссия приблизится.[35][36]Планируется
ПРАЙМ-1Декабрь 2022 г.Интуитивные машиныНова-СTBAВыдан в октябре 2020 г.[37] Посадит дрель в сочетании с масс-спектрометром на Южный полюс Луны, чтобы попытаться добыть лед из-под поверхности.Планируется
VIPERНЕТТО 2023 г.Астроботические технологииГрифонTBAПервый полет более крупного посадочного модуля Griffin Astrobotic доставит НАСА VIPER поисково-разведочный луноход к Южному полюсу Луны.[30] Грифон 450 кг, награда - 199,5 млн долларов.[30] (это также должно покрыть расходы на посадочный модуль Griffin и запуск).Планируется

Orbit Beyond вернула свой заказ (отменила миссию) через два месяца после награждения.[30]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ НАСА привлекло 3 компании для коммерческих полетов на Луну. Уильям Харвуд, CBS Новости. 31 мая 2019.
  2. ^ НАСА заключает контракты с тремя компаниями на посадку полезных грузов на Луну. Джефф Фуст, Космические новости. 31 мая 2019
  3. ^ а б c «НАСА расширяет планы по исследованию Луны: больше миссий, больше науки». НАСА. Получено 4 июня, 2018.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я «Проект коммерческих услуг лунной полезной нагрузки - запрос CLPS». Федеральные возможности для бизнеса. НАСА. Получено 4 июня, 2018.
  5. ^ а б c d «НАСА выбирает три компании для отправки посадочных устройств на Луну». UPI. Получено 1 июня, 2019.
  6. ^ НАСА утверждает, что Resource Prospector больше не вписывается в планы агентства по исследованию Луны. Джефф Фуст, Космические новости. 4 мая 2018.
  7. ^ НАСА подчеркивает планы коммерческих посадочных устройств на Луну с отменой Resource Prospector. Джефф Фуст, Космические новости. 28 апреля 2018.
  8. ^ а б НАСА отменяет использование лунохода и переключает внимание на коммерческие посадочные аппараты. Стивен Кларк, Космические новости. 1 июня 2018.
  9. ^ а б c "Коммерческие службы лунной полезной нагрузки
    Номер запроса: 80HQTR18R0011R "    . Федеральные возможности для бизнеса. НАСА. Получено 29 января, 2019.
  10. ^ а б c «НАСА объявляет о новом партнерстве по коммерческим службам доставки лунной полезной нагрузки». НАСА.ГОВ. НАСА. Получено 29 ноября, 2018.
  11. ^ «НАСА требует инструментов и технологий для доставки на Луну». НАСА. Получено 21 декабря, 2018.
  12. ^ «Лунные наземные приборы и технологические полезные нагрузки». NSPIRES - Комплексная система обзора и оценки НАСА для запросов и предложений. НАСА. Получено 21 декабря, 2018.
  13. ^ Частная компания Orbit Beyond падает из сделки НАСА по высадке на Луну 2020 года. Майк Уолл, Space.com. 30 июля 2019.
  14. ^ Груш, Лорен (18 ноября 2019 г.). «НАСА сотрудничает с SpaceX, Blue Origin и другими в отправке больших грузов на Луну 5. Компании планируют приземлиться в начале 2020-х годов». Грани. Получено 25 мая, 2020.
  15. ^ Мастен получил награду НАСА за лунный посадочный модуль. Джефф Фуст, Космические новости. 8 апреля 2020.
  16. ^ Почему именно Южный полюс Луны? Адам Хьюго. Космический ресурс. 25 апреля 2029 г.
  17. ^ Лунные ресурсы: открытие космических рубежей. Пол Д. Спудис. Ad Astra, Volume 23 Number 2, Summer 2011. Издано Национальным космическим обществом. Проверено 16 июля 2019.
  18. ^ а б c НАСА расширяет планы исследования Луны: больше миссий, больше науки. Пресс-релиз НАСА. Опубликовано SpaceRef. 3 мая 2018.
  19. ^ НАСА начнет закупать аттракционы на коммерческих лунных спускаемых аппаратах до конца года. Дебра Вернер, Космические новости. 24 мая 2018.
  20. ^ Серия отчетов: Комитет по астробиологии и планетологии. Обзор коммерческих аспектов лунных исследований и исследований NASA SMD. Издательство национальных академий. п. 15. Дои:10.17226/25374. Получено 9 февраля, 2019.
  21. ^ Проекты концепций коммерческих лунных кораблей. НАСА, CLPS. Доступ 12 декабря 2018 г.
  22. ^ «Коммерческая компания по посадке на луну расторгает контракт с НАСА». SpaceNews.com. 30 июля 2019 г.,. Получено 30 июля, 2019.
  23. ^ https://techcrunch.com/2020/04/08/nasa-selects-masten-space-systems-to-deliver-cargo-to-the-moon-in-2022/
  24. ^ https://www.govconwire.com/2020/04/masten-space-systems-awarded-76m-to-help-nasa-deliver-lunar-sci-tech-payloads/
  25. ^ Джефф Фуст (9 июля 2019 г.). «Firefly будет сотрудничать с IAI на посадке на луну». Космические новости. Получено 15 сентября, 2019.
  26. ^ НАСА выбирает эксперименты для полетов на коммерческих лунных посадочных аппаратах. Дерек Ричардсон, Spaceflight Insider. 26 февраля 2019 г.,
  27. ^ НАСА выбирает 12 лунных экспериментов, которые можно будет запустить в этом году. Дэвид Сонди, Новый Атлас. 21 февраля 2019.
  28. ^ НАСА выбирает 12 новых исследований Луны и технологий. Грей Хауталуома, пресс-релиз штаб-квартиры НАСА 19-053. 1 июля 2019 г.,
  29. ^ https://www.astrobotic.com/2019/5/31/astrobotic-awarded-79-5-million-contract-to-deliver-14-nasa-payloads-to-the-moon
  30. ^ а б c d https://www.astrobotic.com/2020/6/11/astrobotic-awarded-199-5-million-contract-to-deliver-nasa-moon-rover
  31. ^ https://techcrunch.com/2020/04/13/intuitive-machines-picks-a-launch-date-and-landing-site-for-2021-moon-cargo-delivery-mission/
  32. ^ https://7c27f7d6-4a0b-4269-aee9-80e85c3db26a.usrfiles.com/ugd/7c27f7_bc896cfc90ca4ae9a0643bfbf5ed214a.pdf
  33. ^ SpaceX запустит лунную миссию Мастена в 2022 году. Миган Кроуфорд, пресс-релиз Masten. 26 августа 2020.
  34. ^ [1]
  35. ^ https://www.masten.aero/xl1
  36. ^ https://www.masten.aero/
  37. ^ Браун, Кэтрин (16 октября 2020 г.). «НАСА выбирает интуитивно понятные машины для приземления полезной нагрузки для измерения воды на Луне». НАСА. Получено 15 ноября, 2020.

внешняя ссылка

  • [2] Слайды с Индустриального дня 8 мая 2018 г.