Có một ý tưởng trước đó đã được NASA đề xuất vào năm 2012, ý tưởng nói về một cấu trúc tổ hợp được đặt ở khu vực giữa Trái Đất và Mặt Trăng (không gian cislunar) và cấu trúc đó được đặt tên là Môi trường Không gian sâu. Trong chương trình NextSTEP được khởi xướng vào năm 2015, ý tưởng đó đã nhanh chóng nhận được nguồn tài trợ rất lớn giúp cho NASA có thể nghiên cứu các yêu cầu và nguyên tắc của không gian sâu trong môi trường sống.[17] Vào tháng 2 năm 2018, những nghiên cứu của NextSTEP và các đối tác ISS đã khẳng định sẽ có thể định hướng các năng lực cần thiết cho mô-đun cư trú từ Gateway.[18] Những quang năng từ Bộ phận Năng lượng và Lực đẩy (PPE) của Gateway ban đầu đã từng là một phần trong kế hoạch bị huỷ bỏ tên là nhiệm vụ điều hướng tiểu hành tinh.[19][20] Vào ngày 7 tháng 11 năm 2017, NASA đã yêu cầu sự trợ giúp từ cộng đồng khoa học toàn cầu để nêu các ý tưởng của họ cho những nghiên cứu lý thuyết có thể tận dụng được vị trí của Deep Space Gateway trong không gian cislunar.[10] Một cuộc Hội thảo Khoa học Lý thuyết về Deep Space Gateway sau đó đã được tổ chức tại thành phố Denver, Colorado từ ngày 27 tháng 2 đến ngày 1 tháng 3 năm 2018. Cuộc hội thảo đã kéo dài ba ngày với tổng cộng 196 bài thuyết trình đã được đưa ra cho các nghiên cứu khoa học khả thi để có thể được nâng cao thông qua việc sử dụng Gateway.[21]

Tham gia

Vào ngày 27 tháng 9 năm 2017, một tuyên bố không chính thức liên quan đến việc NASA đã hợp tác với Roscosmos để hoàn thành dự án Gateway.[13] Tuy nhiên, vào tháng 10 năm 2020, Dmitry Rogozin, tổng giám đốc của cơ quan Roscosmos đã khẳng định lại rằng, dự án này chỉ nhằm để lấy cớ “Hoa Kỳ làm trung tâm” để cho Roscosmos tham gia.[22] Đến tháng 1 năm 2021, Roscosmos đã thông báo rằng họ sẽ ngừng tham gia dự án.[23]

Vào tháng 5 năm 2020, cả ba cơ quan hàng đầu bao gồm Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA), Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Cơ quan vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đều đã lên kế hoạch sẽ tham gia vào dự án Gateway. Họ công bố sẽ đóng góp một phần vào công việc chế tạo robot, nhiên liệu và phần cứng liên lạc. Ngoài ra, họ cũng sẽ tạo ra nơi cư trú và năng suất nghiên cứu. Các bộ phận quốc tế sau đó dự định sẽ phóng lần lượt sau khi bộ phận PPE và HALO ban đầu của NASA được đưa vào quỹ đạo Mặt Trăng.[24]

Nghiên cứu

Trong khoảng thời gian từ tháng 7 cho đến đầu tháng 11 năm 2017. NASA đã thực hiện khoảng năm lần nghiên cứu về cách để phát triển Bộ phận Năng lượng và Lực đẩy (PPE) một cách hợp lý nhất bằng cách tận dụng nhiều bản kế hoạch có giá ngân sách kết hợp 2,4 triệu đô la Mỹ từ các công ty tư nhân. Nhiều tập đoàn thương hiệu nổi tiếng như Boeing, Lockheed Martin, Orbital ATK, Sierra Nevada và Space Systems đã tham gia công việc nghiên cứu PPE.[25][20] Quyết định này đã đươc phán định cho chương trình NextSTEP-2 diễn ra vào năm 2016 nhằm để thuận tiện cho công việc nghiên cứu và tạo ra các mốc nguyên mẫu từ những mô-đun môi trường sống có thể được sử dụng trên Gateway và các phương tiện thương mại khác.[16] Gateway cũng có thể được kết hợp với các bộ phận được phát triển từ NextSTEP.[20][26] Bộ phận PPE sẽ phải sử dụng những bộ đẩy hiệu ứng Hall BHT-6000 của Busek khớp với công suất lên đến 6 kW và cặp bộ đẩy AEPS 12,5 kW từ NASA/Rocketdyne với tổng động cơ công suất nhỏ hơn 50 kW.[27][28][29][30] Vào năm 2019, hợp đồng sản xuất cho PPE đã được trao cho công ty Maxar Technologies.[31] Sau thời gian gần một năm chứng minh, NASA sau đó đã "thực hiện một lựa chọn hợp đồng để giành quyền kiểm soát cho con tàu vũ trụ".[32] Thời gian phục vụ dự kiến của con tàu là 15 năm.[33]

Vào năm 2018, NASA đã khởi xướng một cuộc thi mang tên là Học viện Liên hợp Những khái niệm về Hệ thống Hàng không Vũ trụ mang tính Cách mạng (gọi tắt là RASC-AL). Cuộc thi này dành riêng cho những trường đại học với mục đích là nhằm để phát triển các khái niệm và năng lực cho trạm Gateway. Trong cuộc thi, những đối thủ cạnh tranh sẽ được yêu cầu phải sử dụng các cấu tạo ban đầu và phân tích tại một trong bốn lĩnh vực; “Khai thác và Vận hành Gateway Không người lái”, “Nền tảng Tiếp cập Bề mặt Mặt Trăng của Con người từ Gateway”, “Nền tảng của Khoa học như Hậu cần Gateway” và “Kế hoạch Tàu kéo Cislunar Căn cứ Gateway”. Các nhóm sinh viên đại học và sinh viên tốt nghiệp sau đó đã được yêu cầu phải gửi câu trả lời giải quyết một trong bốn chủ đề này trước ngày 17 tháng 1 năm 2019. Sau đó, NASA đã chọn 20 nhóm đầu tiên để tiếp tục phát triển các quan niệm được đề xuất. 14 nhóm trong số đó đã từng trực tiếp trình bày về dự án của họ vào tháng 6 năm 2019 tại Diễn đàn RASC-AL tổ chức ở Cocoa Beach, Florida. Bài thuyết trình sau đó đã nhận được một khoản trợ cấp trị giá 6,000 đô la Mỹ để tham gia diễn đàn.[5] Sau cùng, dự án “Thám hiểm Mặt Trăng và Tiếp cận Địa cực” của nhóm sinh viên từ trường Đại học Puerto Rico at Mayagüez đã giành được chiến thắng.[34]

Vào tháng 11 năm 2019, NASA đã công bố tên gọi và biểu trưng chính thức của trạm vũ trụ. Họ giải thích rằng, tên gọi và biểu trưng của trạm có liên quan đến biểu tượng biên giới của Hoa Kỳ là vòm cong Gateway Arch nằm ở thành phố St. Louis.[35]