Ares V

Dit artikel gaat over het ARES V -lanceervoertuig.Zie voor ander gebruik Ares (ondubbelzinnig).
Ares V
Ares-V (Feb 2008).jpg
Artist's indruk van een Ares V tijdens Solide raketbooster scheiding
Functie Cargo Launch Vehicle
Land van herkomst Verenigde Staten
Maat
Hoogte 116 m (381 ft) of 109 m (358 ft)
Diameter 10 m (33 ft) of 8,4 m (28 ft)
Massa 3.700.000 kilogram (8.200.000 lb) RS-68-variant [1]
Fasen 2
Capaciteit
Lading naar Leo
Massa 188.000 kg (414.000 lb)[2]
Lading naar Tli
Massa 71.100 kg (156.700 lb) of 60.600 kg (133.600 lb)
Lanceergeschiedenis
Toestand Geannuleerd vanaf oktober 2010
Lanceer sites Kennedy Space Center
Boosters - 5- of 5,5 segment shuttle afgeleide SRB
Aangedreven door 2 stevig
Drijfveer APCP (Solid)
Eerste fase
Lege massa 140.000 kg (310.000 lb)
Grove massa 1,914.000 kg (4.220.000 lb)
Aangedreven door 5 of 6 RS-68B[3] of 5 SSME (RS-25)
Maximale stuwkracht 8.350 kN (1.880.000 lbf) of 10.350 kN (2.330.000 lbf) Bovenste sfeer (voor RS-25)
18.822 kN (4.231.000 lbf) (voor RS-68)
Drijfveer LH2 / LOX
Tweede podium - Aarde vertrekstadium
Aangedreven door 1 of 2 J-2x
Drijfveer LH2 / LOX
[bewerken op wikidata]

De Ares V (voorheen bekend als de Cargo Launch Vehicle of Calv) was de geplande lanceringscomponent van de geannuleerde NASA Constellatieprogramma, die de Ruimteschip na zijn pensionering in 2011. Ares V was ook gepland om voorraden te dragen voor een menselijke aanwezigheid op Mars.[4] Ares V en de kleinere Ares i zijn vernoemd Ares, de Griekse god van de oorlog.

De Ares V moest de Aarde vertrekstadium en Altair maanlander voor de terugkeer van NASA naar de Maan, die gepland was voor 2019.[5] Het zou ook hebben gediend als de belangrijkste lanceerder voor missies buiten het Earth-Moon-systeem, inclusief het ultieme doel van het programma, een bemanningsmissie naar Mars.De losgeschreven Ares V zou de kleinere, en beoordeeld Ares i Rocket voor de lancering van de 4-6 persoon Orion ruimtevaartuigen.Beide raketten, die als veiliger worden beschouwd dan de toenmalige ruimtevaart shuttle, zouden technologieën hebben gebruikt die zijn ontwikkeld voor de Apollo -programma, het shuttle -programma en de Delta IV EELV programma.[6] Het constellatieprogramma, inclusief Ares V en Ares I, werd echter in oktober 2010 geannuleerd door de NASA Authorization Act van 2010.In september 2011 beschreef NASA de Space Launch System als zijn nieuwe voertuig voor menselijke verkenning voorbij de baan van de aarde,[7] Terwijl commerciële ruimtebedrijven lage aarde -baantoegang bieden voor zowel vracht- als astronauten.

Ontwikkeling

Vroege concepten

In het boek 1996 De zaak voor Mars, auteur Robert Zubrin Besproken een mogelijk toekomstige zware lanceringsvoertuig genaamd Ares.In het boek zou de raket uit de Space Shuttle Externe tank aangedreven door vier Space Shuttle Hoofdmotoren (SSME's) en een tweede fase aangedreven door een RL-10 motor.Een opmerkelijk verschil in de Zubrin et al. Ontwerp is dat de SSME's op een klein zijkant-flyback-vaartuig waren.Dit ontwerp was bedoeld om de Ares te laten vliegen met behulp van bestaande space shuttle -infrastructuur.[8]

Sterrenbeeld

ARES V zou de vrachtcomponent zijn van de Constellatieprogramma. In tegenstelling tot de Saturn v en Ruimteschip, waar de bemanning en lading samen op dezelfde raket werden gelanceerd, was Project Constellation van plan om twee afzonderlijke lanceervoertuigen, Ares I en de Ares V, te gebruiken voor respectievelijk bemanning en vracht.Door deze configuratie zou de twee lanceringsvoertuigen kunnen worden geoptimaliseerd voor hun respectieve missies.Constellatie combineerde daarom de Lunar Orbit Rendezvous gebruikt door Apollo met de Earth Orbit Rendezvous modus voorgesteld door Dr. Wernher von Braun (naast het voorstel "Direct Ascent") tijdens de vroege planningsfase van Apollo.

Artist's Impression of the Ares V bij Liftoff

Ontwikkeling van de raket en het vertrekpodium van de aarde werd geleid door NASA's Marshall Space Flight Center.NASA's Ames Research Center Was verantwoordelijk voor het ARES V Integrated Health Management System ondersteuning bij het ontwikkelen van de lading -lijkwade. Glenn Research Center leidde de ontwikkeling van de Lunar Lander Ascent -fase evenals Ares V -stroomsysteem, stuwkrachtvectorcontrolesysteem en laadverlading. Langley Research Center Had een hoofdrol bij het onderzoeken van ARES V -aerodynamica.[9]

In 2007 heeft NASA dat aangekondigd Alliant TechSystems Zou de aannemer zijn voor de SRB's van zowel Ares I als Ares V.[10]

Verdere rollen

Hoewel de ARES V een project op middellange tijd was, was NASA van plan zijn liftcapaciteit in verschillende projecten in te zetten,[11] langs de trant van de eerste Apollo Applications Program.

Een voorstel was om een 8- tot 16-meter te bouwen Geavanceerde technologie grootmantel ruimtetelescoop[12] om in de zon/aarde te worden geplaatst L2 -punt.Het zou een significante toename van de dimensie en prestaties zijn ten opzichte van de Hubble Space Telescope en het Ares V -voertuig werd verwacht dat dit in een enkele lancering naar zijn bestemming zou worden gebracht.Toekomst Ares V -missies had ook kunnen dienen als een kosteneffectief, massatransport van bouwmaterialen voor de toekomst ruimtevaartuig en missies, leveren grondstoffen, bijvoorbeeld naar een maan dok.

NASA-Ares-logo.svg

In mei 2010 plantte NASA vluchtdemonstraties van ARES V-hardware samen met ARES I-hardware na de geplande aankomende ARES I-X Prime Test van de Ares I Five-Segment SRB eerste fase.Verschillende vluchten werden vermeld als "zware lift" testvluchten voor het testen van de eerste fase van de Ares V tegelijkertijd met de Ares I bovenste fase bevestigd op de eerste fase van Ares V.Dit zou zowel tijd als geld besparen bij het vermijden van de kloof tussen het testen van ARES I en ARES V -hardware met beperkte financiering.[13]

Annulering

De Augustinus Commissie concludeerde dat "onder het FY 2010 -financieringsprofiel schat dat de commissie schat dat ARES V niet beschikbaar zal zijn tot het einde van de jaren 2020".[14] Zelfs als NASA een verhoging van de financiering van $ 3 miljard had gekregen en het ISS in 2015 met pensioen was gegaan, geloofde de commissie nog steeds dat de ARES V niet klaar zou zijn tot het midden van de 2020.[15]

Op 1 februari 2010, president Barack Obama kondigde een voorstel aan om het Constellation -programma te annuleren dat effectief is met het Budget van de VS 2011, 2011,[16] maar kondigde later wijzigingen aan in het voorstel in een grote speech van ruimtebeleid in Kennedy Space Center op 15 april 2010. In oktober 2010, de NASA Authorization Act van 2010 werd ondertekend in de wet, die Constellation annuleerde.[17] Eerdere wetgeving hield echter constellatiecontracten van kracht totdat een nieuwe financieringsrekening werd aangenomen voor 2011.[18][19] Vanwege eerdere wetgevende verplichtingen moest $ 500 miljoen worden betaald aan aannemers na de annulering van het programma tot maart 2011.[20]

Opvolger

De opvolger van de Ares Rocket -familie is de Space Launch System, een meer veelzijdig voertuig dat is ontworpen om zowel bemanning als lading te lanceren, vergelijkbaar met het Ares IV -concept.Het heeft een laadloadbereik van 95-130 ton naar LEO over zijn verschillende varianten.De SLS is vergelijkbaar met eerdere ARES V -ontwerpen in die zin dat het een uitgerekte externe tank van 8,4 meter gebruikt en wordt aangedreven door 4 RS-25's.Eerste ontwerpen voor de SLS gebruikten hetzelfde vertrekfase van de aarde, maar de ontwikkeling werd in de wacht gezet met de 4-RL-10 Exploratie bovenste podium zijn plaats innemen.Beide voertuigen maken gebruik van dezelfde 5 -segment SRB's, hoewel de SLS ze niet zullen herstellen.Onder het Artemis -programma zal het voertuig bemanning naar de maan transporteren in de Orion ruimtevaartuigen evenals logistieke apparatuur en lading voor oppervlaktemissies.Ze zullen afspreken met een aparte maanlander die aan de aan de Maangateway, een maan -orbitaal station, of gratis vliegen in maanbaan.De SLS Block 1B -versie is in staat om orbitale rendez -vous maanmissieprofielen zoals die van de Ares V, Lunar Orbital Rendezvous, zoals wat NASA momenteel nastreeft, en geïntegreerde Lunar -missies zoals de Apollo -missies met behulp van de Saturn V, die is geweestvoorgesteld onder een nieuw Huis van Afgevaardigden Bill.[21][22][23][24][25]

Ontwerp

De Ares V was bedoeld als een zwaar lanceervoertuig om grote hardware en materialen naar de maan te sturen, of om benodigdheden buiten de aarde te sturen om daar de menselijke aanwezigheid te ondersteunen.[3] De ARES V was ontworpen als een drie-fasen raket: de eerste en tweede stadia, die samen branden, moesten zowel vaste als vloeibare voortstuwing gebruiken met de bovenste fase die de nodige voortstuwing bood om de hardware en nietjes daarachter te sturen Lage aardebaan en op een traject naar de maan.

ARES V onderging een voorlopig ontwerponderzoek na de resultaten van de Augustinus Commission 2009.[26] Net als de Space Shuttle was het ARES-voertuig om een paar vaste stage raketboosters te gebruiken die tegelijkertijd branden met de door de vloeistof gevoede kernstadium.De solide raketbooster op ARES V werd voor het eerst beschouwd als een verbeterde versie van de Space Shuttle Solid Rocket Booster, maar met vijf of vijf en een halve segmenten in plaats van de vier segmenten die worden gebruikt met de Space Shuttle.[3][27][28] De door de vloeistof gevoelde kernfase moest worden afgeleid van de Space Shuttle Externe tank en zou vijf of zes gebruiken RS-68B -motoren bevestigd aan de bodem van een nieuwe tank met een diameter met 10 m, of vijf SSME's bevestigd aan de onderkant van een uitgerekte versie van de externe tank van de Space Shuttle van 8,4 m.Het moest worden gevoed door vloeibare zuurstof (LOX) en vloeibare waterstof (LH2).[29]

Vergelijking van Saturn v, Ruimteschip, Ares i, Ares IV en Ares V

Het bovenste stadium, afgeleid van de S-IVB bovenste podium gebruikt op de Saturn IB en Saturn v Rockets, werd het Earth Departure -podium (eds) genoemd.De ED's zouden worden aangedreven door een Apollo-afkomst J-2x raketmotor, die ook moest worden gebruikt in het bovenste stadium van de vloeistof van de Ares i Booster.De eds moest worden gebruikt om de Altair maanlander in de eerste "parkeerplaats" van de lage aarde voor later ophalen door de Orion ruimtevaartuig, en zou dan zowel de Altair als de Orion naar de maan voortstuwen.[3] De ED's hadden ook kunnen worden gebruikt om grote ladingen in een lage aarde-baan te nemen, samen met het plaatsen van een groot geschreven ruimtevaartuig op trajecten buiten het aardmoonsysteem.

De ARES V is ontworpen om een laadvermogen van meer dan 414.000 pond te hebben (188 metrische ton) tot Lage aardebaan (Leo) en 157.000 lb (71 ton) tot de maan.[3] Na voltooiing zou de Ares V de krachtigste raket ooit zijn gebouwd, die meer in een baan om de baan is gebouwd dan zelfs de Amerikaanse Saturn V, de mislukte Sovjet- N-1 voor de geannuleerde Sovjet moonshot, en de succesvolle Sovjet/Russisch Energiek Booster ontwikkeld voor de Buran Shuttle.[30] Naast zijn maanrol,[3] Het kan ook een bemanning Orion -expeditie ondersteunen naar een Nabij-aarde asteroïde, en zou een opvolger van 8 tot 16 meter kunnen stimuleren van de Hubble Space Telescope naar de Zon-Aarde L2 punt.

Derivaten

Ares IV

Het Ares IV -concept combineert een Ares I bovenste podium bovenop een Ares V.[31] In het bijzonder zou het voertuig bestaan uit de door de vloeistof gevoede kernfase van het Ares V-ontwerp, twee vijf segment Solide raketboosters, en het bovenste stadium van de vloeistof van de Ares I, zoals beschreven door NASA in januari 2007. De Ares IV zou een gecombineerde 367 ft (112 m) lang zijn en zou kunnen worden gebruikt om de maan te bereiken.De totale laadcapaciteit zou 90.420 lb (41.000 kg) tot 240 mijl (390 km) zijn voor directe trans-lunaire injectie.[32]

NASA had overwogen om ARES IV te gebruiken om in 2007 high-speed "Skip" -kipprofielen van de Orion-capsule te evalueren.[33] NASA had vluchtdemonstraties gepland van Ares I en Ares V -hardware in "Heavy Lift" -configuraties vanaf 2013. De testvluchten "Heavy Lift" waren om de eerste fase van de Ares V tegelijkertijd te testen met de Ares I Upper Stage bevestigd aan de bovenkantBespaar zowel tijd als geld.De latere zware lifttestvoertuigconfiguraties zijn vergelijkbaar met het ARES IV -voertuig.[34]

Ares V Lite

Ares V Lite was een alternatief lanceervoertuig voor het Constellation -programma van NASA, voorgesteld door de Augustinus Commissie. Ares V Lite was een verkleinde Ares V.[35][36] Het zou er vijf hebben gebruikt RS-68 Motoren en twee SRB's met vijf segmenten en hebben een lage lading van de aardbit van ongeveer 140 ton (309.000 lb) gehad.[37] Indien gekozen, zou Ares V lite de Ares V en Ares i Launchers.Eén Ares v Lite -versie zou een vrachtlifter zoals Ares V zijn geweest en de tweede versie zou astronauten in het Orion -ruimtevaartuig hebben gedragen.[37]

In verbeelding

In de film 2013 Star Trek Into Darkness, een desktopmodel van de Ares V Rocket werd vastgesteld in het kantoor van admiraal Alexander Marcus als onderdeel van zijn ruimtevaartcollectie.[38]

Zie ook

Referenties

Public DomainDit artikel bevat Public domein materiaal van websites of documenten van de National Aeronautics and Space Administration.

  1. ^ https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20090014109/downloads/20090014109.pdf[kale url pdf]
  2. ^ "HSF eindrapport: op zoek naar een menselijk ruimtevaartprogramma dat een geweldige natie waardig is", Oktober 2009, Beoordeling van de commissie van de Amerikaanse spatie van de mens op de ruimte van de mens, pp. 65-66.
  3. ^ a b c d e f Overzicht: Ares V Cargo Launch Vehicle.NASA.Ontvangen op 30 september 2008.
  4. ^ Reh, Kim;Spilker, Tom;Elliott, John;Balint, Tibor;Donahue, Ben;McCormick, Dave;Smith, David B.;Tandon, Sunil;Woodcock, Gordon. "ARES V: Toepassing op Wetenschappelijke Exploratio van Solar System". JPL-publicatie 08-3.Jet Propulsion Laboratory.Gearchiveerd van het origineel op 23 maart 2012. Opgehaald 13 september, 2011.
  5. ^ Handlin, Daniel (11 oktober 2006). "NASA stelt Orion 13 voor Moon Return". NASA SpaceFlight.com. Opgehaald 19 oktober, 2016.
  6. ^ "NASA - Ares I Crew Launch Vehicle". NASA. 29 april 2009. Gearchiveerd Van het origineel op 4 mei 2009. Opgehaald 13 mei, 2009.
  7. ^ NASA kondigt ontwerp aan voor nieuw Deep Space Exploration System.NASA.GOV (29 september 2011).Ontvangen op 7 juni 2012.
  8. ^ Zubrin, Robert en Richard Wagner. De zaak voor Mars, p.61SS.Free Press, 1996. ISBN978-0684835501.
  9. ^ NASA kent veldcentrumrollen toe voor Ares 5, Lunar Lander. Space.com
  10. ^ NASA Awards eerste fase contract voor Ares Rockets.NASA.GOV.Ontvangen op 7 juni 2012.
  11. ^ "Groot denken aan ruimtetelescopen". NASA.
  12. ^ "Waar zal astronomie in 35 jaar zijn?".Astronomy Magazine, augustus 2008.
  13. ^ Bergin, Chris. "Ambitieus ARES -testvluchtplan voorgesteld voor HLV -demonstraties".Nasaspaceflight.com, 10 mei 2010.
  14. ^ Augustinuscommissie 2009, p.60.
  15. ^ Augustinuscommissie 2009, p.86.
  16. ^ Nasa.gov
  17. ^ "President Obama ondertekent een nieuwe visie voor de verkenning van de Amerikaanse ruimte in de wet". Space.com, 11 oktober 2010.
  18. ^ "Constellatie is dood, maar er leven door stukken". Luchtvaartweek, 26 oktober 2010.
  19. ^ "NASA bleef in het ongewisse zitten terwijl nieuw congres het overneemt". Space.com, 7 januari 2011.
  20. ^ "NASA's Ares Rocket Dood, maar het Congres laat je er $ 500 miljoen meer voor betalen".Orlando Sentinel, 26 december 2010.
  21. ^ Mohon, Lee (21 januari 2015). "Space Launch System". NASA. Opgehaald 4 februari, 2020.
  22. ^ Allott, Daniel (3 februari 2020). "Huispaneel stelt NASA Bill voor die de maanbasis zou schrappen - of misschien niet". De heuvel. Opgehaald 4 februari, 2020.
  23. ^ "CNASA selecteert Exploration Upper Stage - Google Search". www.google.com. Opgehaald 4 februari, 2020.
  24. ^ Smith, Rich (5 januari 2020). "Het nieuwe plan van Boeing voor Moon Landing klinkt veel als SpaceX's". De bonte dwaas. Opgehaald 4 februari, 2020.
  25. ^ "SLS Solid Rocket Booster Fact Sheet" (PDF).
  26. ^ "Bolden geeft MSFC Special Team opdracht om HLV -alternatieven te evalueren".Nasaspaceflight.com (21 oktober 2009).Ontvangen op 7 juni 2012.
  27. ^ "Studie onthult een zes RS-68 en 5,5 segmentbooster voor Ares V".Nasaspaceflight.com.15 juni 2008.
  28. ^ "NASA heeft een grotere Ares V" nodig.Aviation Week & Space Technology, 27 februari 2008.
  29. ^ "Terug naar SSME - ARES V ondergaat evaluatie in potentiële schakelaar".Nasaspaceflight.com.15 juni 2008.
  30. ^ Creech, Steve en Phil Sumrall. "Ares V: Referentie van een nieuwe zware liftcapaciteit". NASA.
  31. ^ Berger, Brian (26 januari 2007). "NASA Studies Early Moon Shot for New Space Capsule". Space.com. Opgehaald 11 februari, 2008.
  32. ^ Rob Coppinger (2 januari 2007). "NASA zet stilletjes budget op voor Ares IV Lunar Crew Launch Vehicle met 2017 testvluchtdoel". Vlucht internationaal.
  33. ^ Berger, Brian (26 januari 2007). "NASA Studies Early Moon Shot for New Space Capsule". Space.com. Opgehaald 26 januari, 2007.
  34. ^ Bergin, Chris. "Ambitieus ARES -testvluchtplan voorgesteld voor HLV -demonstraties". Nasaspaceflight.com, 10 mei 2010.
  35. ^ Coppinger, Rob. "Zal Constellation voortleven?". Flight International, 11 augustus 2009.
  36. ^ Madrigal, Alexis. "Human SpaceFlight Ball in het hof van Obama". Wired, 22 oktober 2009.
  37. ^ a b Augustinuscommissie 2009, pp. 38, 64–67, 80.
  38. ^ "STID: Geschiedenis van Starflight -modellen". Gearchiveerd van het origineel Op 30 december 2013. Opgehaald 2013-12-28.

Externe links