Quando la NASA rimanda gli astronauti sulla luna come parte del programma Artemis, prenderanno la visione a lungo termine. Piuttosto che essere un altro programma "orme e bandiere", l'obiettivo è creare un'infrastruttura duratura che assicuri un "programma sostenuto di esplorazione lunare". Un elemento importante in questo piano è il Lunar Gateway, un habitat orbitale che gli astronauti utilizzeranno per avventurarsi da e verso la superficie.

Il primo passo nella creazione del Gateway è l'implementazione di due moduli critici:l'Avamposto per l'Abitazione e la Logistica (HALO) e l'Elemento per l'Energia e la Propulsione (PPE). Secondo un recente aggiornamento, La NASA (insieme a Maxar Technologies e Busek Co.) ha recentemente completato un test a fuoco caldo del sottosistema di propulsione DPI, il primo di molti che garantirà che il DPI e HALO saranno pronti per il lancio entro il 2024.

Questo sottosistema di propulsione è un gruppo di propulsori ad effetto Hall (noti anche come motori ionici), che utilizzano campi elettromagnetici per accelerare il gas ionizzato attraverso gli ugelli del motore per generare spinta. In questo caso, il sistema motore è un concetto di propulsione elettrica solare (SEP) da 6 kilowatt che incorpora l'elettronica Maxar e un sistema di alimentazione allo xeno con quattro propulsori BHT-600 costruiti da Busek.

Questo sistema è il 30% più potente di qualsiasi altro costruito e pilotato in precedenza da Maxar o Busek e sarà combinato con propulsori ad effetto Hall di maggiore potenza per completare il sistema SEP da 50 kW del PPE. Ha detto Robert Curbeam, il vicepresidente senior della cattura dello spazio presso Maxar Technologies:

"I propulsori elettrici BHT-6000 di Busek offrono capacità ad alta potenza a un prezzo competitivo e si adattano perfettamente sia ai nostri programmi vicino alla Terra che allo spazio profondo. I sistemi SEP che stiamo evolvendo per i DPI sono un fantastico esempio di tecnologia commerciale innovativa con grande patrimonio di volo viene sfruttato per i programmi della NASA. Continuiamo a fare progressi costanti sull'elemento di potenza e propulsione, con la prossima importante pietra miliare che sarà la revisione preliminare della progettazione del veicolo spaziale, che è previsto per la fine dell'anno".

Il test è stato finanziato dalla direzione della missione per la tecnologia spaziale della NASA attraverso il loro programma Tipping Point. Ogni anno, la STMD emette sovvenzioni ai partner commerciali per favorire lo sviluppo di tecnologie che faranno avanzare le capacità spaziali commerciali e gioveranno alle future missioni della NASA.

Nel 2018, Maxar Technologies, precedentemente Space Systems/Loral (SSL), è stata selezionata tramite Tipping Point per sviluppare l'unità di elaborazione di potenza (PPU) che alimenterebbe il propulsore Hall da 6 kW. Busek Co. è un partner della NASA di lunga data rinomato per la sua tecnologia di propulsione satellitare a effetto Hall. I contributi passati includono i propulsori mini-electrospray per CubeSats e il sistema di propulsione ST7-DRS utilizzato dalla missione LISA Pathfinder.

Questo recente test consisteva nell'accendere e spegnere il sistema più volte e nell'eseguire vari scenari di volo, il cui scopo era dimostrare il sistema per le operazioni intorno alla luna. Il test di più settimane è stata la prima volta che l'hardware sviluppato da Maxar e Busek ha funzionato come un sistema completamente integrato ed è servito a convalidare le operazioni a doppia modalità del SEP fino a livelli di potenza di 6 kW e 600 volt.

Ha detto Mike Barrett, Power and Propulsion Element manager presso il Glenn Research Center della NASA:

"Questo è un primo entusiasmante passo per dimostrare che il sistema di propulsione del DPI soddisferà i requisiti di Gateway. Questi propulsori saranno fondamentali per portare i primi elementi di Gateway nell'orbita lunare e ci aiuteranno a creare una piattaforma di esplorazione dinamica per i 15 anni di vita di Gateway".

Una volta che è completamente assemblato e integrato, il PPE sarà il veicolo spaziale a propulsione elettrica più potente mai volato e manovrerà il Gateway intorno alla luna. Accoppiato con un lander lunare riutilizzabile, il Gateway aprirà più superficie lunare per l'esplorazione che mai. Attualmente, il PPE e HALO dovrebbero essere lanciati insieme nel 2024 a bordo di un Falcon Heavy in preparazione della missione Artemis III.

Oltre HALO, altri moduli verranno aggiunti nel tempo, come il Sistema Europeo di Rifornimento, Infrastrutture e telecomunicazioni (ESPRIT), e l'International Habitation Module (I-HAB). Questi moduli sono sviluppati dall'ESA e dalla JAXA in collaborazione con lo sviluppatore aerospaziale francese Thales Alenia Space, con ulteriori contributi della NASA, e l'Agenzia spaziale canadese (CSA).

Questi moduli saranno lanciati entro il 2026 e il 2027, rispettivamente, e integrato con il Gateway mentre si trova in orbita lunare. Questa stazione sarà una parte vitale del programma Artemis della NASA, fornendo un supporto vitale per missioni di lunga durata sulla superficie lunare. Faciliterà inoltre le partnership con altre agenzie spaziali (come l'ESA, CSA, JAXA, e altri), proseguendo nella tradizione della ISS.

In combinazione con un lander riutilizzabile, servirà anche per la creazione di un campo base sulla superficie lunare dove gli astronauti potranno condurre ricerche vitali in condizioni lunari. Scorso, ma non meno importante, faciliterà le missioni con equipaggio su Marte nel prossimo decennio, a quel punto non sarà più una "Porta" verso la superficie lunare, ma anche in luoghi nello spazio profondo.