Het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) is een internationaal ruimtevaartproject onder leiding van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA met als doel een ruimtestation te bouwen in een bijzondere baan om de maan. Dit ruimtecomplex zal gebouwd worden door de Verenigde Staten (NASA), Europa (ESA), Japan (JAXA) en Rusland (Roscosmos) en zal plaats bieden aan vier ruimtevaarders. Naast studie van de maan zal dit nieuwe ruimtestation ook gebruikt worden voor planetair onderzoek, aardobservatie en onderzoek van het menselijk lichaam. Het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) ruimtestation moet als uitvalsbasis dienen voor de verdere bemande verkenning van de ruimte, zoals de planeet Mars.
Oorspronkelijk maakte het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) project deel uit van NASA's Asteroid Redirect Mission maar dit werd uiteindelijk in 2018 geannuleerd wegens te duur. In september 2017 lieten NASA en zijn Russische tegenhanger Roscosmos weten dat ze zouden samenwerken in een nieuw ruimtevaartproject waarna al gauw gesproken werd over een gezamenlijke missie naar de maan. Uiteindelijk bracht een wetenschappelijke studie aan het licht dat een permanente basis in een baan om de maan een goede zaak zou zijn voor de verdere exploratie van de mens in de ruimte. Zo zou het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) complex in een baan om de maan perfect als tussenstation kunnen dienen voor toekomstige bemande ruimtemissies naar de planeet Mars of naar planetoïden. In maart 2018 keurde de Amerikaanse president Trump de start goed van het programma en werd de bouw van het Power and Propulsion Element (PPE) voor het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) al opgenomen is NASA's budget voor het fiscale jaar 2019. Voor de bouw van het Power and Propulsion Element (PPE) ging NASA eind 2017 al in zee met de bedrijven Boeing, Lockheed Martin, Orbital ATK, Sierra Nevada en Space Systems/Loral die momenteel werken aan een studie van deze belangrijke module. Verwacht wordt dat in 2019 één van deze bedrijven het contract toegewezen krijgt voor de bouw van het Power and Propulsion Element (PPE) dat uitgerust zal worden met elektrische aandrijving.
Bijzondere baan om de maan
In tegenstelling tot de Apollo ruimtecapsules, die zich in een lage baan om de maan bevonden, zal het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) ruimtestation in een totaal andere baan om onze trouwe buur bevinden. Zo wil men dit nieuwe complex in een zogeheten 'highly elliptical near-rectilinear halo orbit' (NRHO) om de maan brengen. Hierdoor zou het ruimtestation op zijn dichtste punt ongeveer 1.500 kilometer verwijderd zijn van het maanoppervlak en op zijn verste punt ongeveer 70.000 kilometer. Elke omwenteling om de maan zou zes dagen duren. Vanuit deze baan moet het perfect mogelijk zijn om de maan uitvoerig te bestuderen en om ander wetenschappelijk werk te verrichten. Ook biedt deze baan ideale mogelijkheden om af te dalen naar het maanoppervlak met bemande of onbemande maanlanders. Ondanks het feit dat deze bijzondere baan om de maan tal van voordelen biedt, duiken er toch enkele vragen en bekommernissen op. Zo beweren sommige ingenieurs en wetenschappers dat dit een zeer onstabiele baan is waardoor het ruimtestation twee aanpassingen zal moeten uitvoeren tijdens één omwenteling om de maan. Wanneer men dit niet doet, kan het ruimtestation uit zijn bijzondere baan om de maan geraken.
Modules en onderdelen
Net zoals de bouw van het internationale ruimtestation ISS zal ook het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) gebouwd worden in verschillende stappen. De bouw van de verschillende onderdelen en modules is in handen van de partners die hieraan meewerken. Hieronder volgt een opsomming van de verschillende modules en onderdelen die vandaag de dag deel uitmaken van het nieuwe LOP-G ruimtestation.
- Power and Propulsion Element (PPE): Amerikaanse module waarmee elektriciteit en aandrijving kan opgewekt worden aan de hand van zonnepanelen, dit wordt het hart van het ruimtestation
- European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications (ESPRIT): module voor de opslag van brandstof en waarin zich apparatuur voor communicatie bevindt
- U.S. Utilization Module: kleine module waarin ruimtevaarders kunnen leven en werken
- International Partner Habitat & U.S. Habitat: twee modules waarin ruimtevaarders kunnen leven en werken
- Gateway Logistics Modules: module voor de opslag van levensmiddelen en brandstof
- Gateway Airlock Module: module met een luchtsluis dat zal gebruikt worden voor koppelen met ruimtevaartuigen of tijdens ruimtewandelingen
Bouw van het ruimtestation
Indien alles verloopt zoals gepland, wat in de bemande ruimtevaart wel eens kan veranderen, moet de start van de bouw van het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) complex in 2022 al beginnen. Zo wil men in eerste instantie het Power and Propulsion Element (PPE) in de ruimte brengen aangezien dit het centrale hart van dit nieuwe ruimtestation is. Twee jaar later, in 2024, wil men uiteindelijk tijdens de eerste bemande missies de European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications (ESPRIT) module en de U.S. Utilization Module in de ruimte brengen die zich vervolgens moeten vastmaken aan het Power and Propulsion Element (PPE). Hierna moeten ook de International Partner Habitat en de U.S. Habitat aan het LOP-G ruimtestation bevestigd worden waarna ten vroegste in 2025 de eerste logistieke module en een robotarm worden toegevoegd aan dit nieuwe complex. Deze robotarm zal worden gebouwd door Canada. In 2026 moet dan ook de Gateway Airlock Module vastgemaakt worden aan het LOP-G. Om al deze onderdelen in de ruimte te krijgen gaan NASA en haar partners beroep doen op het nieuwe Amerikaanse Space Launch System (SLS), Russische raketten als Proton en Angara en commerciële lanceerbedrijven zoals SpaceX. Om ruimtevaarders naar en van het LOP-G complex te brengen, wil NASA beroep doen op zijn nieuwe Orion ruimtecapsule. Doordat de ontwikkeling van de Orion grote achterstand oploopt, kijkt men echter ook hiervoor naar commerciële partners zoals SpaceX.
Landen op de maan
Wanneer men een ruimtestation in een baan om de maan brengt, wordt de vraag ook meteen gesteld of er mensen opnieuw gaan landen op de maan. In eerste instantie maken bemande en onbemande maanlandingen geen deel uit van het Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) project maar er wordt wel luidop over nagedacht. Zo hebben verschillende ruimtevaartorganisaties en bedrijven al concepten uitgewerkt voor de bouw van toekomstige maanlanders die als uitvalsbasis het LOP-G ruimtestation zouden kunnen gebruiken. Eén van deze concepten is het Human-Enhanced Robotic Architecture and Capability for Lunar Exploration and Science (HERACLES) project dat een samenwerking is tussen Europa, Japan en Canada. Met HERACLES wil men verschillende onbemande ruimtetuigen/rovers tot op het maanoppervlak brengen die vervolgens bodemstalen terug naar de Aarde kunnen brengen. De afdalingsmodules die deze rovers naar de maan moeten brengen, zouden een tussenstop maken bij het LOP-G ruimtestation en zouden meermaals kunnen gebruikt worden. Ook het Amerikaanse lucht- en ruimtevaartbedrijf Lockheed Martin gelooft in het LOP-G project en werkt aan de ontwikkeling van een nieuwe bemande maanlander. Het concept voor deze 22 ton zware maanlander werd eind 2018 voor het eerst voorgesteld aan het grote publiek. Aan boord van deze 14 meter grote lander is er plaats voor 4 ruimtevaarders en 1 ton aan vracht. Na een verblijf op het maanoppervlak van maximaal twee weken zou deze lander terugkeren naar het LOP-G ruimtestation waarna deze opnieuw zou kunnen gebruikt worden. Ter vergelijking, de Apollo maanlander had een gewicht van 4,7 ton wanneer deze vol geladen was.
