תחנת החלל Gateway תהיה תחנת החלל הראשונה של האנושות סביב הירח כמרכיב חיוני במשימות ארטמיס להחזרת בני אדם אל פני הירח לצורך גילוי מדעי ומתווה את הדרך למשימות האדם הראשונות למאדים. אסטרונאוטים ב-Gateway יהיו בני האדם הראשונים לקרוא לחלל העמוק הביתה במהלך משימות בהן הם ישתמשו ב-gateway כדי לנהל מדע ולהתכונן למשימות פני הירח. קרדיט: נאס"א, אלברטו ברטולין, בראדלי ריינולדס
שער, המקיף את הירח, יחקור את קרינת השמש והקוסמית כדי להבין את מזג האוויר בחלל, חיוני למשימות ארטמיס וירח עתידי מַאְדִים נסיעות. המכשירים שלה, HERMES, ERSA ו-IDA, יעטרו את רמות הקרינה, ויסייעו בהערכות סיכונים בריאותיים ובטיחות במסעות בחלל.
חלק ניכר מהמדע הראשוני המתרחש בתחנת החלל Gateway אשר תקיף את הירח יתמקד בקרינה מהשמש והחלל העמוק.
שלישיית מכשירי קרינה שתוכננו עבור Gateway, מרכיב חשוב במשימות ארטמיס של נאס"א, יסייעו למדענים להבין טוב יותר כיצד לתכנן את מזג האוויר הבלתי צפוי בחלל הנובע מהשמש וקרניים קוסמיות גלקטיות מהחלל העמוק שאסטרונאוטים, חלליות וחומרה יתקלו בהן. במסעות לירח ולמאדים.
מזג האוויר בחלל – סיכון עיקרי לבריאות האדם ולהצלחת המשימה במהלך נסיעות רחוקות יותר מכדור הארץ והגנה על המגנטוספרה – הוא מונח תופס לתיאור התנאים המשתנים בחלל המונעים על ידי השמש. הוא כולל זרם רציף של חלקיקים ושדות מגנטיים, הידועים כרוח סולארית, התפרצויות של ענני גז במשקל מיליארד טון הידועים כפליטות מסה קורונלית, והבזקי אור בהיר במיוחד מהתלקחויות שמש.
בין היכולות הרבות שלה, תחנת החלל Gateway תאפשר מחקרים על פיצוצים של חלקיקים ושדות מגנטיים מהשמש המשפיעים על המגנטוספירה של כדור הארץ, המתוארת כאן, ועל קרניים קוסמיות מהחלל העמוק. קרדיט: MSFC / נאס"א
שער יפעל במסלול הילה כמעט ישר סביב הירח, הרחק מהאטמוספרה המגנה של כדור הארץ ומשדות מגנטיים שמגנים במידה רבה על בני אדם, כולל אסטרונאוטים החיים על תחנת חלל בינלאומית במסלול נמוך של כדור הארץ, ממזג אוויר בחלל וקרינה. השפעות הקרינה על גוף האדם יהיו הרבה יותר גדולות במשימות לירח או למאדים, שבהן חשיפה לחלקיקים טעונים עתירי אנרגיה עלולה לגרום להשפעות בריאותיות שליליות כולל סיכון מוגבר לסרטן, שינויים בתפקודים מוטוריים ובהתנהגות, וניוון של רקמות. סיכונים נוספים כוללים נזק אפשרי לכלי רכב של אסטרונאוטים ולציוד שהם מסתמכים עליהם כדי לחיות ולנסוע בבטחה בחלל.
שלושת המכשירים ב-Gateway שיקדמו את הידע של המדענים על מזג האוויר בחלל כדי לעזור להם להבין את הסיכונים הנשקפים מקרינה הם ה- Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite (HERMES), מערך חיישני הקרינה האירופי (ERSA), ומערך הדוסימטר הפנימי ( IDA).
חבילת ניסוי מדידת סביבה וקרינה הליופיזיקה
בראשותו של נאס"אמרכז טיסות החלל של גודארד בגרינבלט, מרילנד, HERMES יחובר לחלק החיצוני של Gateway ויציץ במה שקורה עמוק בזנב המגנטו של כדור הארץ. זה יאפשר לנאס"א להשוות את התצפיות שלה לשתיים מתוך חמש חלליות ההיסטוריה של אירועים ואינטראקציות מקרו (THEMIS), זוג מסלולי ירח הנושאים מכשירים הדומים ל-HERMES. היכולת לאסוף נתונים בו-זמנית משלוש חבילות המכשירים במקומות שונים היא הזדמנות נדירה לשחזר את התנהגות רוח השמש כפי שהיא משתנה עם הזמן.
המטען המדעי מורכב מארבעה מכשירים המורכבים יחדיו על פלטפורמה: מגנומטר למדידת השדות המגנטיים סביב Gateway; טלסקופ פרוטון האלקטרון הממוזער (MERiT) למדידת יונים ואלקטרונים; ה-Electron Electrostatic Analyzer (EEA) למדידת האלקטרונים בעלי האנרגיה הנמוכה המרכיבים את רוב רוח השמש; ו-Solar Probe Analyzer עבור יונים (SPAN-I) למדידת פרוטונים ויונים כגון חמצן. המגנומטר, MERiT ו-EEA מסופקים על ידי Goddard ו-SPAN-I מסופק על ידי אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי.
מערך חיישני קרינה אירופאי
פותח על ידי ה סוכנות החלל האירופית (ESA), ERSA תטוס גם בחלק החיצוני של Gateway כדי לחקור את רוח השמש והקרינה מהחלל העמוק. מצוידת בחמישה מכשירים, ERSA תמדוד חלקיקים אנרגטיים מהשמש, קרניים קוסמיות גלקטיות, נויטרונים, יונים ושדות מגנטיים, ותספק נתונים על הפיזיקה של הקרינה במערכת השמש.
כלול בסוויטה מכשיר Influence sur les Composants Avancés des Radiations de l'Espace (ICARE-NG), אשר ימדוד קרינה מייננת שיכולה ליצור קוצים קצרים במתח, שעלולים לגרום לקצר חשמלי. הסוויטה מכילה גם את המכשיר האירופי Active Dosimeter, אשר ימדוד את האנרגיה המופקדת על ידי קרינה ברקמה חיה כדי להבין טוב יותר מדענים את החשיפה האנושית לקרינה.
מערך דוסימטר פנימי
גם בהובלת ESA, עם מכשירים מדעיים נוספים מסוכנות חקר החלל היפנית (JAXA), IDA יטוס בתוך Gateway כדי לחקור השפעות מיגון קרינה ולשפר מודלים של פיזיקת קרינה עבור השפעות סרטן, לב וכלי דם ומערכת העצבים המרכזית, ויסייע להעריך את הסיכון לצוות במשימות חקירה.
IDA יהיה חיוני להערכת עד כמה מבנה מודול השער מגן על הנפח הפנימי שניתן למגורים מקרינה, וזה חשוב מכיוון שהוא ממוקם בתוך מודול ה- Habitation and Logistics Outpost (HALO) של נאס"א שישמש כתא הצוות הראשוני לאסטרונאוטים. המערך יאפשר השוואה ישירה של סביבות הקרינה הפנימיות והחיצוניות בגלל מכשור דומה ב-ERSA.
היכולת לחקור מזג אוויר בלתי צפוי בחלל היא אחת מהיכולות הרבות של Gateway לאפשר חקר ומחקר מתמשכים בחלל העמוק. תחנת החלל הקטנה תכלול יציאות עגינה למגוון חלליות מבקרים, מקום לצוות לחיות ולעבוד, וחקירות מדעיות נוספות ללימוד בריאות האדם ומדעי החיים, בין היתר. Gateway יהווה פלטפורמה קריטית לפיתוח טכנולוגיה ויכולות לתמיכה בחקירת הירח והמאדים העתידיים.
