Dramaattinen viikko avaruuden kantorakettipolitiikassa on jättänyt NASAn Space Launch Systemin (SLS) laukaisuohjelman huomattavasti pienemmäksi ja kyseenalaistaa massiivisen kantoraketin tulevien päivitysten mahdollisuudet.
Maanantaina Valkoisen talon budjettipyyntö esitti hallinnon suunnitelmat NASAn tuleville vuosille. SLS:ssä tapahtui kolme merkittävää muutosta.
SLS:n suunnitellut päivitykset, nyt lykätty.
Ensinnäkin budjettipyyntö lykkäsi parannusten kehittämistä alkuperäisestä Block 1 -suunnittelusta tuleville vuosille, ja virastoa kehotettiin keskittymään ajoneuvon saamiseen lentämään ensin. Nykyisessä muodossaan ylempi vaihe on nimeltään Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), ja se on pohjimmiltaan uudelleen pakattu versio Delta IV -ylävaiheesta, jossa käytetään yhtä RL-10-moottoria, jonka polttoaineena on 25 tonnia ponneainetta. Tämän ylemmän vaiheen avulla SLS pystyy lähettämään Orion-kapselin ja sen palvelumoduulin kuun ympäri.
Tämä riittää kahteen ensimmäiseen suunniteltuun SLS-tehtävään, Exploration Mission 1 & 2 (EM-1 & EM-2), jolloin ensin lähetetään miehittämätön kapseli kuukauden mittaiselle retkelle cislunar-avaruuteen vuonna 2020 ja sen jälkeen miehistö samanlaiselle matkalle. vuonna 2022.
Interim Cryogenic Propulsion Stage -lentoartikkeli, muokattu versio Delta IV -ylävaiheesta.
Tämän lisäksi suunnitelmana oli kehittää SLS Block 1B, jossa olisi päivitetty 2. vaihe, joka toimisi neljällä RL-10-moottorilla ja kuljettaisi yli 100 tonnia ponneainetta. Tämä ylempi vaihe voisi laukaista Orionin ja moduulin Lunar Gatewaylle samalla kuun liikeradalla. Ilman EUS:ää SLS:stä tulee rajoitetumpi kantoraketti.
Toinen suuri muutos SLS:ään on suora seuraus siitä, että EUS ei ole käytettävissä. Kuun yhdyskäytävän komponenttien laukaisut siirrettäisiin kaupallisiin laukaisutarjoajiin, kuten ULA, SpaceX ja mahdollisesti Blue Origin. Vaikka budjettipyynnön sanamuoto lykkää EUS:n kehitystä, se poistaa sen tarpeen tulevissa suunnitelmissa.
Kolmas muutos koskee Europa Clipper -tehtävää, joka oli rahoitettu sillä ehdolla, että se lennättäisiin SLS:llä. Pyynnössä pyydetään Clipper-tehtävän laukaisemista kaupallisella raketilla ja perustellaan tätä sillä, että tämä kytkin säästää 600 miljoonaa dollaria SLS-laukaisuun verrattuna. Tarkkaa kaupallista kantorakettia, jota saatetaan käyttää, ei ole määritelty, mutta Falcon Heavy on tehokkain kaupallinen kantoraketti, joka todennäköisesti on saatavilla suunnitellussa ikkunassa.
Europa Clipper, tällä hetkellä kehitystyössä JPL:ssä
Edes Falcon Heavy täysin kulutettavassa tilassa ei pystyisi kuljettamaan Europa Clipperiä halutulla Jupiterin suoralla liikeradalla. Star 48BV:n muodossa olevan lisäpotkulavan avulla se voisi lähettää kunnianhimoisen avaruusluotaimen liikeradalle, joka voisi saavuttaa Jupiterin yhden maan painovoima-avustuksen jälkeen. Tämän haittapuolena on, että tehtävän saavuttaminen kestää kauemmin, mutta se saattaa silti olla nopeampaa kuin SLS:n odottaminen.
Nämä muutokset eivät kuitenkaan olleet ainoa pommi, joka pudotettiin SLS:lle. NASAn johtaja Jim Bridenstine totesi keskiviikkona, että ensimmäisen Orion-operaation käynnistämisestä kesäkuuhun 2020 mennessä oli tullut niin kriittistä, että NASA oli alkanut tutkia suunnitelmia lentää tämä tehtävä kaupallisella raketilla. Tätä ennen useimmat uskoivat, että SLS-tehtävät Orionin kanssa olivat säilyneet turvallisina. Tällä hetkellä yhdelläkään kaupallisella raketilla ei ole kykyä laukaista täyttä 25 tonnin Orion-avaruusalusta palvelumoduulillaan kuun ympäri.
Orion-kapseli ja sen palvelumoduuli
EM-1-tehtävän suorittaminen ilman SLS:ää vaatisi 2 laukaisua, joista toisessa olisi Orion ja sen SPS ja toisessa ylempi vaihe, jossa on riittävästi ponneainetta, jotta ne nousevat kuun läpi kulkevalle ruiskutusradalle. Nämä telakoituisivat yhteen matalalla Maan kiertoradalla ja alkaisivat sitten Orionin kuukauden mittaisen 'tutkimustehtävän'. Tämä toimenpide, joka tuo takaisin varhaiset Apollo-suunnitelmat Maan kiertoradalla tapahtuvaa tapaamista varten, joita pidettiin turvallisempana verrattuna siihen 'hulluun' Kuun kiertoradan tapaamiskonseptiin, jonka kukaan ei odottanut toimivan.
Vaikka tämä lausunto saikin monet rakettifanit aloittamaan teoriatyöskentelyn (tein itse prototyypin suunnitelman Kerbal Space Program -ohjelman avulla), järkevämmät ihmiset pitivät tätä todennäköisemmin retorisena. On ollut huhuja, että EM-1 olisi todennäköisesti liukastunut yli nykyisen kesäkuun 2020 julkaisupäivänsä, mikä oli jo myöhässä alkuperäisestä suunnitelmasta. Pääasiallinen etenemisen este on Boeingin hidas eteneminen ydinvaiheessa, kun arvioitu toimituspäivä on kesäkuusta 2017 joulukuuhun 2019.
Perjantaiaamuna tämä tuli selväksi, kun Jim Bridenstine twiittasi päivityksen:
Hyviä uutisia: @NASA ja Boeing-tiimit tekevät ylitöitä nopeuttaakseen laukaisuaikataulua @NASA_SLS . Jos se on mahdollista, tämä on ensisijainen vaihtoehto ensimmäiselle tutkimustehtävällemme, joka lähettää @NASA_Orion kapseli Kuun ympärillä. Vaihtoehtoja katsotaan edelleen.
- 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 näyttävät SLS:n katastrofilta, on ymmärrettävä, että tämä budjettipyyntö on vain sitä. Talousarvion laatii kongressi, joka tekee lähes varmasti suuria muutoksia näihin suunnitelmiin, kun yksittäiset poliitikot yrittävät laatia budjetteja paikallisten etujensa hyväksi. SLS on tällaisen prosessin julistelapsi, ja sen jatkuva olemassaolo on velkaa poliitikoille, kuten Alabaman senaattori Richard Shelbylle. SLS-kehitystä johtaa Marshal Space Flight Center Alabamassa, joten tälle ohjelmalle tulee jatkossakin paikallista tukea POTUSin toiveista riippumatta.
SLS:n historia tekee tämän entistä selvemmäksi, ennen kuin SLS-ohjelma alkoi virallisesti vuoden 2010 budjetilla, oli Constellation-ohjelma, joka alkoi vuonna 2005. Se sisälsi Orionin miehistökapselin ja pari rakettia: Ares I ja Ares V. Like SLS, nämä raketit suunniteltiin avaruussukkulassa käytettyjen komponenttien ympärille, mutta ne koottiin järkevämmällä tavalla. Suuret kiinteät rakettivahvistimet on kiinnitetty erottuvan oranssin vety/happipolttoainesäiliön sivuille, mutta moottorit on kiinnitetty säiliön pohjaan ja hyötykuorma päällä. Väitettiin, että tämän tekniikan uudelleenkäyttö nopeuttaisi kehitystä samalla, kun säilytetään olemassa olevat sopimukset toimittajien (ja heidän lobbaajiensa) kanssa.
Ares I:n ja V:n piti korvata avaruussukkula.
Vuonna 2009 ohjelman arvioi t Yhdysvaltain ihmisavaruuslentosuunnitelmien komitean katsaus Norman Augustine johtamana. Valiokunta totesi, että Constellation-ohjelma oli vaikeuksissa eikä saavuttanut tavoitteitaan ilman massiivista rahoituksen lisäystä. Vuonna 2010 talousarviosta poistettiin Constellation-ohjelma tuhoten sen, mutta kongressin sisäinen tuki johti kompromissiin, joka Constellation uudestisyntynyt SLS:nä . Suurin osa mukana olevista työntekijöistä, urakoitsijoista ja laitteistosta vaihtoi ilman taukoa.
Siirtyminen Constellationista SLS:ään tappoi Ares I -raketin, jonka piti laukaista Orion-kapseli ISS:lle. Tämän esittely oli lentänyt yhdellä laukaisulla, mutta suunnittelussa oli huolia. Miehistön kannalta kiinteän rakettimoottorin tärinätasojen odotettiin olevan niin voimakkaita, että se saisi 'First Man' -elokuvan ohjaamokohtaukset tuntumaan rauhalliselta. 45th Space Wing julkaisi surullisen turvallisuustutkimuksen nimeltä 'Capsule ~100%-Fratricide Environments', joka osoittaa, että jos keskeytysjärjestelmää käytettäisiin lennon ensimmäisten minuuttien aikana, kapselin laskuvarjot tuhoutuisivat palamalla kiinteän polttoaineen palaset.
Sen sijaan vuoden 2010 budjetti edisti kaupallisen miehistön kehitysohjelmaa, rohkeaa suunnitelmaa lähettää astronautit matalalle Maan kiertoradalle kaupallisilla raketteilla. Aiemmin tässä kuussa näimme tämän ohjelman ensimmäisen käynnistyksen, kun SpaceX:n Dragon 2 -kapseli vieraili ISS:llä ja palasi turvallisesti Maahan. Tulevina kuukausina odotamme Boeingin Starliner-kapselin laukaisevan ULA Atlas V -aluksella, ja molempien miehistön pitäisi laukaista ISS:lle vuoden loppuun mennessä.
On hienoa nähdä taas ihmisiä lentävän kiertoradalle Yhdysvalloissa valmistamilla ajoneuvoilla, mutta on vielä hämmästyttävämpää nähdä tämä sen valossa, miten ohjelmia on rahoitettu viime vuosina. Vuonna 2015 senaatin kauppa-, oikeus- ja tiede-alavaliokunta leikkasi kaupallisen miehistön rahoitusta syynä ennakoituihin viivästyksiin, kun taas sama valiokunta suositteli SLS:n rahoituksen lisäyksiä, jotta se pysyisi aikataulussa. Komiteasta vastaava senaattori oli Richard Shelby Alabamasta.
Neljä vuotta myöhemmin Commercial-miehistö lentää ja SLS lykkää aikatauluja ja pienentää odotuksia, mutta sen liittolaiset tekevät epäilemättä jo suunnitelmia.