En dramatisk uge inden for rumfartøjspolitik har efterladt NASA's Space Launch System (SLS) med et enormt reduceret lanceringsmanifest og skaber tvivl om udsigterne til fremtidige opgraderinger af det massive lanceringsbil.
Mandag lagde Det Hvide Hus's budgetanmodning administrationens planer for NASAs kommende år. For SLS var der tre betydelige ændringer.
For det første udsatte budgetanmodningen udviklingen af opgraderinger fra det oprindelige Block 1-design til fremtidige år, med agenturet instrueret om at fokusere på at få køretøjet til at flyve først. I sin nuværende form kaldes det øverste trin Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), og det er i det væsentlige en ompakket version af et Delta IV-øverste trin ved hjælp af en enkelt RL-10-motor brændt af 25 ton drivmiddel. Med denne øverste fase er SLS i stand til at sende Orion Capsule og dens servicemodul rundt om månen.
Dette er tilstrækkeligt for de første to planlagte SLS-missioner, Exploration Mission 1 & 2 (EM-1 & EM-2), først at sende en ubesvinget kapsel ved måned lang udflugt til cislunar plads i 2020 og derefter sende en besætning på en lignende rejse i 2022.
Ud over dette havde planen været at udvikle SLS Block 1B, der ville have en opgraderet 2. trin drevet af 4 RL-10 motorer og transporteret over 100 ton drivmiddel. Denne øverste fase ville være i stand til at lancere en Orion og et modul til Lunar Gateway på den samme månebane. Uden EUS bliver SLS et mere begrænset lanceringsmiddel.
Den anden store ændring af SLS er en direkte konsekvens af, at EUS ikke er tilgængelig, lanceringer af lunar gateway-komponenter ville blive skiftet til kommercielle lanceringsudbydere som ULA, SpaceX og potentielt Blue Origin. Mens sproget i budgetanmodningen skubber udviklingen af EUS tilbage, fjerner det ethvert behov for det i eventuelle fremtidige planer.
Den tredje ændring er til Europa Clipper-missionen, der var blevet finansieret med en bestemmelse om, at den skulle flyves på SLS. Anmodningen anmoder om, at Clipper-missionen skal lanceres ombord på en kommerciel raket og retfærdiggør dette ved at påpege, at denne switch vil spare 600 millioner dollars ved SLS-lanceringen. Det specifikke kommercielle lanceringskøretøj, der muligvis bruges, er ikke specificeret, men Falcon Heavy er det mest dygtige kommercielle lanceringskøretøj, der sandsynligvis er tilgængeligt i det planlagte vindue.
Selv Falcon Heavy i fuldt forbrugt tilstand ville ikke være i stand til at transportere Europa Clipper på den ønskede direkte Jupiter-bane. Med et tilføjet sparkstadium i form af en Star 48BV kunne det sende den ambitiøse rumsonde på en bane, der kunne nå Jupiter efter en enkelt tyngdekraftassistent fra Jorden. Ulempen med dette er, at missionen vil tage længere tid at komme dertil, men det kan stadig være hurtigere end at vente på SLS.
Imidlertid var disse ændringer ikke det eneste bombeskal, der blev tabt på SLS. Onsdag erklærede NASA-administrator Jim Bridenstine, at lanceringen af den første Orion-mission i juni 2020 var blevet så kritisk, at NASA var begyndt at undersøge planer om at flyve denne mission på en kommerciel raket. Før dette troede de fleste, at SLS-missionerne med Orion var forblevet sikre. I øjeblikket har ingen kommerciel raket muligheden for at lancere det fulde 25-ton Orion-rumfartøj med sit servicemodul rundt om månen.
At udføre EM-1-mission uden SLS ville kræve 2 lanceringer, en med Orion og dens SPS, og en anden med et øvre trin med tilstrækkelig drivmiddel til at øge disse til en trans-månens injektionsbane. Disse ville lægge sammen i lav jordbane og derefter begynde Orions måneds lange 'efterforskningsmission'. Denne manøvre, der bringer tidlige Apollo-planer tilbage for Jorden-bane-møde, som blev betragtet som sikrere sammenlignet med det 'skøre' lunar-bane-møde-koncept, som ingen forventede at arbejde.
Mens denne erklæring fik mange raketfans til at starte teori-udarbejdelse af missioner (jeg selv prototype en plan ved hjælp af Kerbal Space Program), følte mere fornuftige individer, at dette var mere sandsynligt retorisk. Der har været rygter om, at EM-1 sandsynligvis ville glide forbi sin nuværende lanceringsdag i juni 2020, allerede forsinket fra den oprindelige plan. Hovedvejen til fremskridt er Boees langsomme fremgang på kernetrin, med den forventede leveringsdato glidende fra juni 2017 til december 2019.
Fredag morgen blev dette gjort klart, da Jim Bridenstine tweetede en opdatering:
Gode nyheder: @NASA- og Boeing-teamet arbejder overarbejde for at fremskynde startplanen for @NASA_SLS. Hvis det er muligt, er dette den foretrukne mulighed for vores første efterforskningsmission, der sender @NASA_Orion-kapslen rundt om månen. Ser stadig på muligheder.
- Jim Bridenstine (@JimBridenstine) 15. marts 2019
Så nu ser det ud til, at SLS stadig er på kortene, men det er klart, at tålmodigheden er ved at løbe ud.
Selvom disse ændringer ser ud som en katastrofe for SLS, skal det forstås, at denne budgetanmodning blot er den. Budgettet er oprettet af Kongressen, som næsten helt sikkert vil gøre store ændringer i disse planer, når individuelle politikere forsøger at skabe budgetter til fordel for deres lokale interesser. SLS er plakatbarnet for denne form for proces og skylder dets fortsatte eksistens til politikere som senator Richard Shelby fra Alabama. SLS-udvikling ledes af Marshal Space Flight Center i Alabama, så der vil fortsat være lokal støtte til dette program uanset hvad POTUS ønsker.
SLS 'historie gør dette endnu mere tydeligt, før SLS-programmet officielt startede med 2010-budgettet var der Constellation-programmet, der startede i 2005. Det omfattede Orion-besætningskapslen og et par raketter: Ares I og Ares V. SLS, disse raketter blev designet omkring komponenter, der blev brugt på rumfærgen, men samlet på en mere fornuftig måde. De store faste raketforstærkere spændte fast til siderne af en markant orange brint / ilt-drivgas, men med motorerne fastgjort til bunden af tanken og nyttelasten på toppen. Det blev argumenteret for, at genbrug af denne teknologi ville fremskynde udviklingen, samtidig med at de eksisterende kontrakter med leverandører (og deres lobbyister) opretholdes.
I 2009 blev programmet vurderet af Review of United States Human Space Flight Plans Committee, ledet af Norman Augustine. Udvalget fandt, at Constellation-programmet var i problemer og ikke på kursus for at nå sine mål uden en massiv stigning i finansieringen. I 2010 fjernede budgettet Constellation-programmet effektivt og dræbte det, men støtte inden for Kongressen resulterede i et kompromis, der så Constellation genfødt som SLS. Størstedelen af de involverede arbejdere, entreprenører og hardware skiftede uden pause.
Overgangen fra Constellation til SLS dræbte Ares I-raketten, som skulle udsætte Orion-kapslen til ISS. En demonstration af dette var fløjet med en enkelt lancering, men der var bekymring design. For besætningen forventedes vibrationsniveauerne fra den faste raketmotor at være så kraftige, at det ville få cockpit-scenerne i 'First Man' til at føle sig rolige. Den 45. rumvinge offentliggjorde en berygtet sikkerhedsundersøgelse med titlen “Capsule ~ 100% -Fratricide Environments”, der viser, at hvis abortsystemet blev brugt i de første minutter af flyvning, ville faldskærme på kapslen blive ødelagt af brændende fragmenter af fast brændstof.
I stedet blev budgettet for 2010 skubbet frem med Commercial Crew Development Program, en dristig plan for at lancere astronauter til en lav jordkredsløb ved hjælp af kommercielle raketter. Tidligere denne måned så vi den første lancering af dette program med SpaceX's Dragon 2-kapsel, der besøger ISS og vender sikkert tilbage til Jorden. I de kommende måneder forventer vi, at Boeing lancerer deres Starliner-kapsel ombord på en ULA Atlas V, og begge bør starte besætningen til ISS inden udgangen af året.
Det vil være dejligt at se mennesker flyve til kredsløb, på amerikanske byggede køretøjer igen, men det er endnu mere forbløffende at se dette i lyset af, hvordan programmerne er blevet finansieret i de sidste par år. I 2015 skar Senats Underudvalg for Handel, Retfærdighed og Videnskab ned de kommercielle besætnings finansiering med henvisning til forventede forsinkelser som en grund, til sammenligning anbefalede det samme udvalg SLS-finansieringsforhøjelser for at holde det tidsplan. Senatoren, der var ansvarlig for dette udvalg, var Richard Shelby fra Alabama.
Fire år senere flyver kommercielt besætning, og SLS skubber frem tidslinjer og skalerer forventningerne tilbage, men dets allierede er uden tvivl allerede ved at lave planer.
