Az űrhajók gyöngysorból álló formációban állhatnak sorba, miközben a dokkolásra várnak
Előretekintő: A sci-fi játékok és filmek rajongói felidézhetik egy repülőtér ismerős látványát az űrben, amely tele van idegenekkel, akik hajókon utaznak különböző bolygókra. A NASA azt tervezi, hogy a következő két évtizeden belül elkészíti ennek a valóságra alapozottabb változatát: a Gateway-t, a Hold körül keringő állomást, amelyet az első holdi űrrepülőtérként tartanak nyilván.
A Texas A&M Egyetem, a NASA Johnson Űrközpontja és a Purdue Egyetem csapata most kidolgozta azt a matematikai repülési kézikönyvet és a közlekedési szabályokat, amelyek megakadályozhatják, hogy ez a kozmikus repülőtér a Futurama-stílusú káoszba süllyedjen.
A Gateway, amelyet a NASA hivatalosan az emberiség első Hold körüli űrállomásaként ír le, a tervek szerint „legkorábban 2027-ben” indul. Az Artemis programot támogató Orion legénységi kapszulák, teherszállító járművek és holdraszállók központjaként fog működni. A korábbi jelentések az állomás nagy teljesítményű napelemes elektromos tolóerőiről és a SpaceX készletek szállítására vonatkozó szerződéséről szóltak.
Az állomás közel egyenes vonalú halopályát vagy NRHO-t fog követni. Ez a hosszúkás, tojás alakú útvonal körülbelül 1000 mérföldre viszi a Hold északi pólusától, majd csaknem 40 000 mérföldre elküldi a déli sarkon.
Az útvonal folyamatos kommunikációt biztosít a Földdel, és viszonylag kevés hajtóanyagot igényel a fenntartása, de a Föld és a Hold együttes gravitációs hatása bonyolulttá teszi több közeli űrhajó kezelését.
A látogató járművek nem egyszerűen leállhatnak és leparkolhatnak, miközben a dokkolókikötőre várnak. Minden mozgásban marad, és előfordulhat, hogy az űrhajóknak órákig, napokig vagy hetekig kell ácsorogniuk, mielőtt megközelítenék a Gateway-t.
A kutatók több ezer szimulációt használtak annak tesztelésére, hogy több jármű hogyan tudja biztonságosan megosztani a pályát, figyelembe véve a navigációs hibákat, a tolómotor tökéletlen égését és egyéb zavarokat. Javasolt megoldásuk kiszámított időközönként a Gateway elé vagy mögé helyezi a várakozó űrhajókat, így a csapat által gyöngysornak nevezett szálat alkotnak.
Ahelyett, hogy minden jármű önállóan karbantartaná a pálya saját verzióját, egy relatív pálya-karbantartási algoritmus követi a helyzetét a Gateway-hez képest. A valamivel gyakoribb pályakorrekciók szűkebb alakzatokban tartották az űrjárműveket, miközben kevés extra üzemanyagot használtak fel, így könnyebben előre jelezhetővé vált helyzetük és csökkentve az ütközések kockázatát.
Az Acta Astronauticában megjelent megállapítások nem érvényesíthető légiforgalmi szabályok. Ehelyett egy technikai keretet alkotnak a jövőbeli érkezések, távozások és orbitális tartási minták kezelésére.
A NASA már fenntartja az interoperabilitási szabványokat a Gateway-dokkolásra, a randevúzásra, a kommunikációra és a robotikára vonatkozóan; ez a kutatás azzal az ugyanilyen fontos kérdéssel foglalkozik, hogy hol várjon a látogató űrhajó.
A NASA terveiben nem szerepelnek poggyászkörhinták, vámmentes üzletek vagy viták a középső ülés körül, de ez lehet az első lépés e jövőkép felé. Ki tudja, milyen lesz az űrutazás néhány évtized múlva?