Dramaattinen viikko avaruuteen laukaisupolitiikassa on jättänyt NASA: n Space Launch System (SLS) -järjestelmän, jolla on huomattavasti pienempi käynnistysluettelo, ja se asettaa kyseenalaiseksi mahdollisuudet päivittää massiivinen kantoraketti tulevaisuudessa.
Maanantaina Valkoisen talon budjettipyynnössä esitettiin hallinnon suunnitelmat NASAn tuleviksi vuosiksi. SLS: llä oli kolme merkittävää muutosta.
Ensinnäkin budjettipyyntö lykkäsi päivitysten kehittämistä alkuperäisestä lohkon 1 suunnittelusta seuraaviin vuosiin, kun virastoa kehotettiin keskittymään saamaan ajoneuvo lentämään ensin. Ylävaihetta kutsutaan nykyisessä muodossaan väliaikaiseksi kryogeeniseksi työntövaiheeksi (ICPS) ja se on pääosin uudelleenpakattu versio Delta IV: n yläasteesta, jossa käytetään yhtä RL-10-moottoria, jota polttaa 25 tonnia ponneainetta. Tämän ylemmän asteen avulla SLS voi lähettää Orion-kapselin ja sen huoltoyksikön kuuhun.
Tämä riittää kahdelle ensimmäiselle suunnitellulle SLS-operaatiolle, tutkimusmatkalle 1 & 2 (EM-1 & EM-2), lähettämällä ensin ruuvaamattoman kapselin kuukauden pituisella retkellä cislunar-tilaan vuonna 2020 ja lähettämällä sitten miehistön vastaavalle matkalle. vuonna 2022.
Tämän lisäksi suunnitelmana oli kehittää SLS-lohko 1B, jolla olisi päivitetty 2. vaihe, jota käyttäisivät 4 RL-10-moottoria ja kuljettavat yli 100 tonnia ponneainetta. Tämä ylempi vaihe pystyy käynnistämään Orionin ja moduulin Lunar Gatewaylle samassa kuunradalla. Ilman EUS: tä SLS: stä tulee rajoitetumpi kantoraketti.
Toinen suuri muutos SLS: ään on suora seuraus siitä, että EUS: ää ei ole saatavana. Kuuyhdyskäytäväkomponenttien laukaisut siirretään kaupallisille laukaisutoimittajille, kuten ULA, SpaceX ja mahdollisesti Blue Origin. Vaikka budjettipyynnön kieli ajaa EUS: n kehitystä, se poistaa sen tarpeen tulevaisuuden suunnitelmissa.
Kolmas muutos koskee Europa Clipper -operaatiota, jota rahoitettiin sillä ehdolla, että se lentää SLS: llä. Pyynnössä pyydetään Clipper-operaation käynnistämistä kaupallisessa raketissa ja perustellaan tämä osoittamalla, että tämä kytkin säästää 600 miljoonaa dollaria SLS: n laukaisun aikana. Erityistä kaupallista kantorakettia, jota voidaan käyttää, ei ole määritelty, mutta Falcon Heavy on tehokkain kaupallinen kantoraketti, joka todennäköisesti on käytettävissä suunnitellussa ikkunassa.
Edes Falcon Heavy täysin käyttökelpoisessa tilassa ei pystyisi kuljettamaan Europa Clipperiä haluamallasi Jupiter-reitillä. Lisätyllä Star 48BV: n potkuvaiheella se voisi lähettää kunnianhimoisen avaruuskoettimen radalla, joka voisi saavuttaa Jupiterin yhden maapallon painovoima-avun jälkeen. Tämän haittapuoli on, että tehtävän saavuttaminen vie kauemmin, mutta se voi silti olla nopeampaa kuin SLS: n odottaminen.
Nämä muutokset eivät kuitenkaan olleet ainoita pommi, joka hylättiin SLS: ssä. Keskiviikkona NASA: n järjestelmänvalvoja Jim Bridenstine totesi, että ensimmäisen Orion-operaation käynnistämisestä kesäkuuhun 2020 mennessä oli tullut niin kriittinen, että NASA oli alkanut tutkia suunnitelmia lentää tämä operaatio kaupalliseen rakettiin. Ennen tätä useimmat ihmiset ajattelivat, että SLS-operaatiot Orionin kanssa olivat pysyneet turvassa. Tällä hetkellä yhdelläkään kaupallisella raketilla ei ole kykyä laukaista koko 25 tonnin Orion-avaruusalusta palvelumodulillaan kuun ympäri.
EM-1-tehtävän suorittaminen ilman SLS: ää edellyttäisi 2 laukaisua, joista toisessa kannettaisiin Orionia ja sen SPS: ää, ja toisessa kannettaisiin yläaste, jossa on riittävästi ponneainetta, jotta nämä voitaisiin viedä kuuen sisäiseen injektiorataan. Ne telakoituvat yhteen matalalla Maan kiertoradalla ja alkavat sitten Orionin kuukauden mittaisen tutkimusmatkan. Tämä toimenpide, joka tuo takaisin varhaiset Apollo-suunnitelmat maapallon kiertoradan tapaamisista, joita pidettiin turvallisemmina verrattuna siihen ”hulluun” kuun kiertoradan tapaamiskonseptiin, jonka kukaan ei odottanut toimivan.
Vaikka tämä lausunto sai monet rakettifanit aloittamaan teorianmuokkaustehtäviä (prototioin itse suunnitelman Kerbal Space -ohjelman avulla), järkevämpien ihmisten mielestä tämä oli todennäköisemmin retorista. On ollut huhuja, että EM-1 oli todennäköisesti siirtymässä nykyisen kesäkuun 2020 käynnistyspäivänsä ohi, jo viivästynyt alkuperäisestä suunnitelmasta. Tärkein etenemissuunta on Boeingin hidas eteneminen ydinvaiheessa. Arvioitu toimituspäivä menee kesäkuusta 2017 joulukuuhun 2019.
Perjantaiaamuna tämä tehtiin selväksi, kun Jim Bridenstine tweettoi päivityksen:
Hyviä uutisia: @NASA ja Boeing-joukkueet työskentelevät ylitöitä nopeuttaaksesi @NASA_SLS: n julkaisuaikataulua. Mikäli se on saavutettavissa, tämä on suositeltava vaihtoehto ensimmäiselle tutkimusmatkalle, joka lähettää @NASA_Orion -kapselin Kuun ympäri. Tarkoitan edelleen vaihtoehtoja.
- Jim Bridenstine (@JimBridenstine) 15. maaliskuuta 2019
Joten toistaiseksi näyttää siltä, että SLS on edelleen korteilla, mutta on selvää, että kärsivällisyys on loppumassa.
Vaikka nämä muutokset näyttävätkin SLS: n katastrofilta, on syytä ymmärtää, että tämä budjettipyyntö on vain se. Budjetin laatii kongressi, joka tekee melkein varmasti suuria muutoksia näihin suunnitelmiin, kun yksittäiset poliitikot yrittävät suunnitella budjetteja paikallisten etujensa hyväksi. SLS on tällaisen prosessin julistelapsi, ja se velkaa sen jatkuvan olemassaolon poliitikkoille, kuten Alabaman senaattori Richard Shelbylle. SLS: n kehitystä johtaa Marshal Space Flight Center Alabamassa, joten ohjelmaa jatketaan paikallisella tuella riippumatta siitä, mitä POTUS haluaa.
SLS: n historia tekee siitä vieläkin selvemmän, ennen kuin SLS-ohjelma aloitettiin virallisesti vuoden 2010 budjetilla, vuonna 2005 aloitettiin Constellation-ohjelma. Se sisälsi Orionin miehistön kapselin ja parin raketteja: Ares I ja Ares V. Kuten SLS, nämä raketit suunniteltiin avaruussukkulassa käytettyjen komponenttien ympärille, mutta koottiin järkevämmällä tavalla. Suuret, kiinteät raketinvahvistimet kiinnitetään erottuvan oranssin vety / hapen polttoainesäiliön sivuille, mutta moottorit kiinnitetään säiliön pohjaan ja hyötykuorma päälle. Väitettiin, että tämän tekniikan uudelleenkäyttö kiihdyttäisi kehitystä säilyttäen nykyiset sopimukset toimittajien (ja heidän edunvalvojiensa) kanssa.
Vuonna 2009 ohjelmaa arvioi Norman Augustinen johtama Yhdysvaltojen ihmisten avaruuslennon suunnittelukomitean katsaus. Valiokunta totesi, että Constellation-ohjelma oli vaikeuksissa eikä se aio tietenkään saavuttaa tavoitteitaan ilman, että rahoitusta lisättäisiin huomattavasti. Vuonna 2010 talousarviosta poistettiin Constellation-ohjelma tappamalla sen tehokkaasti, mutta kongressin tuki johti kompromissiin, jonka mukaan Constellation syntyi uudelleen SLS: ksi. Suurin osa mukana olevista työntekijöistä, urakoitsijoista ja laitteistoista vaihtoi keskeytyksettä.
Konstellaatiosta SLS: ään siirtyminen tappoi Ares I -raketin, jonka piti laukaista Orion-kapseli ISS: ään. Tämän osoittaminen oli saanut aikaan yhden laukaisun, mutta suunnittelussa oli huolenaiheita. Miehistölle kiinteän rakettimoottorin värähtelytasojen odotettiin olevan niin voimakkaita, että se saattaisi 'First Man'n ohjaamon kohtaukset tuntemaan olonsa rauhalliseksi. 45. Space Wing julkaisi surullisen kuuluvan turvallisuustutkimuksen, jonka otsikko oli “Capsule ~ 100% -Fratricide Environments”. Näyttää, että jos keskeytyssysteemiä käytettäisiin lennon ensimmäisissä minuutteissa, kapselin laskuvarjot tuhoutuisivat polttamalla kiinteän polttoaineen fragmentit.
Sen sijaan vuoden 2010 budjetti eteni kaupallisen miehistön kehittämisohjelman kanssa, joka on rohkea suunnitelma astronauttien laskemiseksi maapallon kiertoradalle kaupallisten rakettien avulla. Aiemmin tässä kuussa näimme tämän ohjelman ensimmäisen käynnistyksen, kun SpaceX: n Dragon 2 -kapseli vieraili ISS: ssä ja palasi turvallisesti Maahan. Lähikuukausina odotamme Boeingin tuovan Starliner-kapselinsa ULA Atlas V: n aluksella, ja molempien tulee käynnistää miehistö ISS: ään vuoden loppuun mennessä.
On hienoa nähdä ihmisten lentävän uudelleen kiertoradalle Yhdysvaltain rakentamissa ajoneuvoissa, mutta on vieläkin ihmeellisempi nähdä tämä valossa, kuinka ohjelmia on rahoitettu viime vuosina. Vuonna 2015 senaatin kaupan, oikeuden ja tieteen alakomitea leikkasi kaupallisen miehistön rahoitusta mainitsemalla syyt ennakoituihin viivästyksiin, ja sama valiokunta suositteli SLS: n rahoituksen korottamista sen pitämiseksi aikataulussa. Komiteasta vastaava senaattori oli Alabaman Richard Shelby.
Neljä vuotta myöhemmin kaupallinen miehistö lentää ja SLS ajaa aikatauluja ja pienentää odotuksiaan, mutta liittolaiset ovat epäilemättä jo tekemässä suunnitelmia.
