Bốn phi hành gia bên trong một mô-đun Gateway mô phỏng tại Cơ sở Chế biến Trạm Vũ trụ ở Trung tâm Vũ trụ Kennedy.Các nhân viên của NASA và Lockheed Martin đứng trên một trong những mô hình cải tạo mô-đun Gateway bên trong SSPF.

Gateway dự kiến sẽ cho các phi hành đoàn đầu tiên đến trạm trong sứ mệnh Artemis 3 vào năm 2025. Là một trạm vũ trụ thu nhỏ và tối giản chỉ chứa hai bộ phận mô-đun: Bộ phận Năng lượng và Lực đẩy (PPE) và Tiền đồn Cư trú và Hậu cần (HALO).[41][42] Cả hai mô-đun đều sẽ được lắp ghép trên Trái Đất và được phóng bằng tên lửa Falcon Heavy vào tháng 11 năm 2024.[1] Sau khi phóng xong, dự kiến sẽ phải mất từ chín đến mười tháng để có thể đến quỹ đạo Mặt Trăng.[43] I-Hab, một mô-đun được lắp ráp bởi hai cơ quan ESA và JAXA dự kiến sẽ được phóng trên bục SLS Block 1B dưới dạng trọng tải đồng hiển thị trên con tàu Orion của phi hành đoàn trong sứ mệnh Artemis 4.[44] Tất cả các mô-đun đều sẽ được kết nối bằng Tiêu chuẩn hệ thống lắp ghép quốc tế.[45]

Mảng Năng lượng Mặt Trời

PPE mô-đun lực đẩy

Mảng Năng lượng Mặt Trời

ESPRIT-HLCS viễn thông

HLS cổng kết nối

HALO hậu cần và môi trường sống

ESPRIT-ERM cổng quan sát và lưu trữ hàng hóa

Hàng hóa kết nối vận chuyển

Lưu trữ nhiên liệu

Máy tản nhiệt

Máy tản nhiệt

Cổng kết nối

I-HAB hậu cần và môi trường sống

Cổng kết nối

Orion cổng kết nối

Mô-đun chính thức

• Bộ phận Năng lượng và Lực đẩy (PPE), một mô-đun được phát triển tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực đã từng được triển khai trong Nhiệm vụ Điều hướng Tiểu hành tinh. Ban đầu, mô-đun sẽ chỉ là một con tàu vũ trụ được cấu tạo từ điện mặt trời robot, với khả năng hiệu suất cao, nó có thể lấy một tảng đá lớn từ một tiểu hành tinh và đưa nó lên quỹ đạo Mặt Trăng để nghiên cứu.[46] Khi hệ thống robot ARM bị hủy bỏ, động cơ đẩy của mô-đun đã được tái sử dụng cho trạm vũ trụ Gateway.[47][48] PPE sẽ cho phép được tiếp cận toàn bộ bề mặt của Mặt Trăng và hoạt động như là một thiết bị kéo không gian để thăm dò thiết bị.[31] Ngoài ra, nó cũng đóng vai trò như là một trung tâm chỉ huy và liên lạc của Gateway.[49][50] Mô-đun sẽ có khối lượng khoảng 8–9 tấn và có thể tạo ra năng lượng điện Mặt Trời lên đến 50kW cho động cơ ion của nó, PPE cũng có thể cung cấp được thêm lực đẩy hóa học.[20][51] Vào tháng 5 năm 2019, công ty Maxar Technologies đã được NASA ký kết hợp đồng để có thể sản xuất cho loại mô-đun này với một thỏa thuận là ngoài phải cung cấp cho trạm vũ trụ thì mô-đun này sẽ còn phải cung cấp thêm năng lượng điện cho cả xe vệ tinh sê-ri 1300 của Maxar. PPE sẽ sử dụng 6 kW từ bộ đẩy hiệu ứng Hall của Busek và bộ đẩy hiệu ứng Hall từ hệ thống đẩy điện tiên tiến (AEPS) của NASA.[27][28][29] Maxar sau đó đã được trao cho một hợp đồng với trị giá khoảng 375 triệu đô la Mỹ để chế tạo cho PPE. NASA cũng đang cung cấp cho PPE một hệ thống liên lạc băng tần S được sử dụng để bổ sung thêm liên kết vô tuyến với các phương tiện ở gần và bộ điều hợp cầu dẫn để có thể tiếp nhận mô-đun và sử dụng chúng trong tương lai.[52] NASA đã được trao thêm hợp đồng trị giá 331,8 triệu đô la Mỹ để phóng PPE bằng Falcon Heavy trên SpaceX vào tháng 11 năm 2024 với mô-đun HALO.[1][53]

• Tiền đồn Cư trú và Hậu cần (HALO),[54][55] hay còn được gọi là Mô-đun Môi trường sống Tối giản (MHM), trước đây được gọi là Mô-đun Tận dụng,[56] là một mô-đun được phát triển bởi công ty hệ thống Northrop Grumman (NGIS).[41][57] HALO sẽ ra mắt bởi một chiếc tên lửa Falcon Heavy vào tháng 11 năm 2024 cùng với chiếc mô-đun PPE.[53][41][58] HALO được thiết kế trực tiếp dựa trên một chiếc mô-đun tái tiếp tế hàng hóa tên là Cygnus, nằm ở bên ngoài mô-đun sẽ được bổ sung thêm các cổng kết nối theo lực hướng tâm, bộ tản nhiệt thì sẽ được gắn trên thân con tàu (BMR), ngoài ra con tàu cũng chứa các ắc quy và ăng-ten liên lạc. HALO dự kiến sẽ là một mô-đun cư trú thu nhỏ,[59] và nó sẽ có một bộ điều áp hữu dụng cung cấp đủ khả năng để chỉ huy, kiểm soát và xử lý các dữ liệu, lưu trữ năng lượng và phân phối điện, kiểm soát nhiệt độ, khả năng liên lạc và giám sát. Khi có hai trục trở lên đến hai cổng kết nối hướng tâm, khối lượng sắp xếp và hệ duy trì sự sống có thể bổ sung thêm cho con tàu vũ trụ Orion và hỗ trợ cho phi hành đoàn bốn người trong thời gian ít nhất 30 ngày.[57] Vào ngày 5 tháng 6 năm 2020, công ty Northrop Grumman đã được NASA trao hợp đồng trị giá 187 triệu đô la Mỹ để hoàn thành giai đoạn thiết kế sơ bộ cho HALO.[60] Đến ngày 9 tháng 7 năm 2021, NASA đã ký thêm một hợp đồng riêng với Northrop để có thể chế tạo HALO và kết hợp với mô-đun PPE, tổng trị giá lên đến 935 triệu đô la Mỹ.[1] Vào tháng 7 năm 2022, Northrop Grumman đã trao cho công ty Solstar một hợp đồng cung cấp về quyền truy cập Wi-Fi cho nhân viên và các thiết bị trong mô-đun.[61][62]

• Đội ngũ sản xuất đứng trước một nhà máy của Thales Alenia tại Cannes, Pháp. Hệ thống Châu Âu Cung cấp Tiếp nhiên liệu, Cơ sở hạ tầng và Viễn thông (gọi tắt là ESPRIT) là một dạng mô-đun dịch vụ có thể cung cấp thêm dung tích xenon và hydrazin, thiết bị liên lạc bổ sung và chốt gió cho các phần mềm khoa học.[2] Mô-đun có khối lượng khoảng 4.000 kg (8.800 lb) và chiều dài lên đến 3,91 m (12,8 ft).[63] Trước đây, ESA đã từng giao nhiệm vụ này thành hai bản thiết kế được nghiên cứu và chế tạo theo hai phần song song, một phần là do Airbus hợp tác với Comex và OHB đảm nhận và một phần là do chính Thales Alenia Space đảm nhận.[64][65] Việc xây dựng mô-đun đã được chính thức phê duyệt vào cuối tháng 11 năm 2019.[66][67] Cho đến ngày 14 tháng 10 năm 2020, công ty Thales Alenia Space thông báo rằng, họ đã được cơ quan ESA lựa chọn để chế tạo cho chiếc mô-đun ESPRIT và họ đã ký hợp đồng để thực hiện vào đầu năm 2021.[68][69] Công ty Thales sau đó đã được NASA trao cho một hợp đồng riêng để xây dựng thêm lớp bảo vệ cho thân tàu và các vi thiên thạch.[70] ESPRIT có cấu tạo bao gồm hai bộ phận: Bộ phận đầu tiên được gọi là Hệ thống Liên lạc Halo Lunar (HLCS), chúng sẽ cung cấp các thông tin liên lạc cho trạm Gateway. Được dự kiến sẽ ra mắt vào tháng 11 năm 2024 và được gắn cùng với mô-đun HALO. Bộ phận thứ hai được gọi là Mô-đun Tiếp Nhiên liệu ESPRIT (ERM), một mô-đun nhỏ có chứa các bình nhiên liệu được điều áp, những cánh cổng tiếp giáp và hành lang lưu trú nhỏ có cửa sổ. Mô-đun dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2029.[68][69][71]

• Mô-đun Môi trường sống Quốc tế (I-HAB) là một mô-đun cư trú bổ sung được chế tạo bởi cơ quan ESA hợp tác với JAXA.[66] Khi được gắn với mô-đun HALO, con tàu có thể cung cấp thêm 125 m3 (4.400 ft khối) thể tích cư trú tại trạm sau năm 2024.[2] Vào ngày 14 tháng 10 năm 2020, công ty Thales Alenia Space đã được cơ quan ESA tiếp tục lựa chọn để chế tạo thêm mô-đun I-HAB với thời hạn hoàn thành là vào năm 2026. Mô-đun này cũng có sự đóng góp của nhiều đối tác cơ quan khác, bao gồm cả hệ thống hỗ trợ sự sống từ JAXA, hệ thống điện tử hàng không và phần mềm từ NASA và hệ thống người máy từ CSA.[68][69] Mô-đun này sau đó dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2028 trong nhiệm vụ Artemis 4 dưới dạng trọng tải đồng biểu thị trên bục SLS Block 1B cùng với con tàu vũ trụ có người lái Orion.[71]

Mô-đun đề xuất

Bản minh họa về con tàu Lunar Gateway đang quay quanh Mặt Trăng với con tàu Orion MPCV được gắn ở bên trái.

Các khái niệm về Gateway vẫn còn đang ở trong giai đoạn phát triển và vẫn sẽ có các mô-đun khác được đề xuất:[72]

• Mô-đun Hậu cần Gateway là một loạt các mô-đun được sử dụng để tiếp thêm nhiên liệu và cung cấp các dịch vụ hậu cần trên trạm vũ trụ. Những mô-đun hậu cần đầu tiên sẽ được gửi đến Gateway cũng như là sẽ đến cùng với một cánh tay rô-bốt do cơ quan CSA chế tạo.[73][74]

• Mô-đun Chốt gió Gateway là một mô-đun được sử dụng để thực hiện các hoạt động bên ngoài trạm vũ trụ và sẽ có cổng tiếp giáp cho Deep Space Transport.

• Canadarm3, một con tàu robot có chiều dài khoảng 8,5 m (28 ft) và có cánh tay được điều khiển từ xa. Với thiết kế tương đồng với Tàu con thoi Canadarm và Bộ phận ISS Canadarm2. Đây là một sự đóng góp của Cơ quan Vũ trụ Canada dành cho con tàu. CSA đã từng ký hợp đồng với MDA để xây dựng những con robot cánh tay này. Công ty con cũ của MDA, Spar Aerospace, đã chế tạo nên Canadaarm.[75][76][77][78]