Constellatieprogramma

Constellatieprogramma
Constellation logo white.svg
Programma overzicht
Land Verenigde Staten
Organisatie NASA
Doel
  • Bemeed Orbital Flight
  • Bemanningslunar exploratie
  • Bemanningsleden Mars -verkenning
Toestand Geannuleerd
Programmageschiedenis
Kosten $ 230 miljard (2004)
Looptijd 2004[1]–2010
Eerste vlucht
Laatste vlucht
Successen 2
Lanceer site (s)
Voertuig informatie
Bemanningsvoertuig (s)
Lanceer voertuig (s)

De Constellatieprogramma (afgekort CXP) was een Bemeed SpaceFlight programma ontwikkeld door NASA, de ruimte Agentschap van de Verenigde Staten, van 2005 tot 2009. De belangrijkste doelen van het programma waren "voltooiing van de Internationaal Ruimtestation"en een" terugkeer naar de Maan Uit 2020 "met een bemanningslicht naar de planeet Mars als het ultieme doel. Het programma's logo Reflecteerde de drie fasen van het programma: de aarde (ISS), de maan en ten slotte Mars - terwijl het doel van Mars ook uitdrukking vond in de naam aan de booster -raketten van het programma: Ares (het Griekse equivalent van de Romeinse god Mars).[2][3] De technologische doelen van het programma omvatten het herwinnen van significante astronaut Ervaar verder Lage aardebaan en de ontwikkeling van technologieën die nodig zijn om aanhoudende menselijke aanwezigheid op andere planetaire lichamen mogelijk te maken.[4]

Constellatie begon in reactie op de doelen die zijn vastgelegd in de Visie voor ruimte -exploratie onder NASA -beheerder Sean O'Keefe en president George W. Bush.[5][6] O'Keefe's opvolger, Michael D. Griffin, bestelde een volledige beoordeling, genoemd Onderzoek naar de architectuur van exploratiesystemen, die hervormde hoe NASA de doelen zou nastreven die is vastgelegd in de visie voor ruimte -verkenning, en de bevindingen ervan werden geformaliseerd door de NASA Authorization Act van 2005. De wet heeft NASA opgedragen "een aanhoudende menselijke aanwezigheid op de maan te ontwikkelen, inclusief een robuust voorloperprogramma om exploratie, wetenschap, handel en Amerikaanse voorrang in de ruimte te bevorderen, en als een springplank naar toekomstige verkenning van Mars en andere bestemmingen."[2] Het werk begon aan dit herziene constellatieprogramma, om astronauten eerst naar de Internationaal Ruimtestation, dan naar de Maan, en dan Mars en verder.[3]

Na de bevindingen van de Augustinuscommissie In 2009 kon het Constellation Program niet worden uitgevoerd zonder substantiële financieringsstijgingen, op 1 februari 2010, president Barack Obama voorgesteld om het programma te annuleren, effectief met de passage van de U.S. Budget voor het fiscale jaar 2011.[7][8][9][10] Hij veranderde later[hoe?] het voorstel in een grote speech van ruimtebeleid Bij Kennedy Space Center op 15 april 2010. Op 11 oktober, de ondertekening van de NASA Authorization Act van 2010 Verscharde het programma,[11] met constellatiecontracten die van kracht blijven totdat het Congres zou optreden om het vorige mandaat teniet te doen.[12][13] In 2011 heeft NASA het ontwerp van zijn nieuwe overgenomen Space Launch System.[14]

Ontwerpen

Een van de belangrijkste doelen van Constellation was de ontwikkeling van ruimtevaartuig en Boostervoertuigen Om de Ruimteschip. NASA was al begonnen met het ontwerpen van twee boosters, de Ares i en Ares V, toen het programma is gemaakt. ARES I was ontworpen met als enig doel om missieploegen in een baan om de baan te lanceren, terwijl ARES V zou zijn gebruikt om andere hardware te lanceren die een zwaardere liftcapaciteit vereisten dan de Ares I -booster verstrekte. Naast deze twee boosters ontwierp NASA andere ruimtevaartuigen voor gebruik tijdens het constellatie, inclusief de Orion Crew Capsule, de Aarde vertrekstadium secundaire booster, en de Altair Lunar Lander.[15]

Voertuigen

Orion

Hoofd artikel: Orion (ruimtevaartuig)
Orion ruimtevaartuig vanaf december 2019

De Orion ruimtevaartuigen is ontworpen voor het constellatieprogramma als een bemanningscompartiment voor gebruik in Lage aardebaan. Lockheed Martin werd geselecteerd als de belangrijkste aannemer voor het Orion -project op 31 augustus 2006,[16] en Boeing werd geselecteerd om zijn primaire hitteschild op 15 september 2006 te bouwen.[17] NASA was aanvankelijk van plan om verschillende Orion -capsules te ontwikkelen die zijn afgestemd op specifieke missies. Het blok i orion moest worden gebruikt Internationaal Ruimtestation Missies en andere aarde-baanmissies, terwijl de Block II- en III-varianten zijn ontworpen voor de diepe space-verkenning.

Het ontwerp van Orion bestaat uit drie hoofdonderdelen: een bemanningsmodule (CM) vergelijkbaar met de Apollo -opdrachtmodule, maar in staat om vier tot zes bemanningsleden te onderhouden; een cilindrische servicemodule (SM) met de primaire aandrijfsystemen en verbruikbare benodigdheden; en het Launch Abort System (LAS), dat de astronauten en crewmodule mogelijk biedt om te ontsnappen uit het lanceervoertuig, moeten er problemen ontstaan ​​tijdens de lanceringsstoornissen. De Orion Crew -module is ontworpen om te herbruikbaar zijn voor maximaal tien vluchten, waardoor NASA een vloot van Orion -bemanningsmodules kan bouwen.

Ondanks de annulering van het constellatieprogramma gaat de ontwikkeling van het Orion -ruimtevaartuig door, met een testlancering die op 5 december 2014 is uitgevoerd. Orion zal aan boord van de Artemis 1 Missie in 2022.

Altair

Hoofd artikel: Altair (ruimtevaartuig)
Ontwerp voor Altair

Altair (voorheen bekend als de Lunar Surface Access Module, LSAM) was ontworpen als het belangrijkste transportvoertuig voor astronauten op maanmissies. Het altair -ontwerp was veel groter dan zijn voorganger, de Apollo Lunar -module, op bijna vijf keer het volume, met een totaal van 1.120 kubieke voet (32 m3) vergeleken met de 235 kubieke voet van de Apollo Lander (6,7 m3). Het zou 32 voet (9,8 m) lang staan ​​en van 49 voet (15 m) breed van punt tot punt van het landingsgestel.

Net als zijn voorganger bestaat het Altair-ontwerp uit twee delen: een klimfase waarin de bemanning van vier personen herbergt; en een afdalingstadium bestaande uit het landingsgestel en opslag voor de meerderheid van de verbruiksartikelen van de bemanning (zuurstof en water) en voor wetenschappelijke apparatuur. In tegenstelling tot de maanmodule, is Altair ontworpen om te landen in de door NASA van Lunar Polar Regions voor de toekomstige maanbasisconstructie.[18] Altair was, net als de maanmodule, niet ontworpen om herbruikbaar te zijn en de klimfase zou na gebruik worden weggegooid.

De Altair Descent -fase moest worden aangedreven door vier RL-10 raketmotoren, die ook die worden gebruikt in de Centaur bovenste stadium van de Atlas V raket. In tegenstelling tot de huidige RL-10-motoren in gebruik, zouden deze nieuwere RL-10's de mogelijkheid hebben om te smoren tot zo laag als 10% stuwkracht (de oudere specificaties zorgen voor 20%), waardoor het gebruik van altair voor beide mogelijk was Lunar Orbit Insertion (LOI) en landingsfasen van maanmissies. Het klimfase is ontworpen om te worden aangedreven door een enkele motor, waarschijnlijk een hypergol Motor vergelijkbaar of identiek aan de hoofdmotor van de Orion CSM, die de afdalingsfase zou gebruiken als zowel een lanceerpad als een platform voor toekomstige basisconstructie. Als alternatief was er een kleine mogelijkheid dat het oorspronkelijke plan van het gebruik van LOX/CH4–Feled motoren aan boord van de Block II (Lunar) Orion CSM en Altair Ascent -fase zouden zijn aangenomen.

Voortstuwing

Vergelijking van maximale lading met Lage aardebaan.
1. Ruimteschip Payload omvat crew en lading. 2. Ares i Payload omvat alleen crew en inherent vaartuig. 3. Saturn v Payload omvat crew, inherent ambacht en vracht. 4. Ares V Payload omvat alleen lading en inherent vaartuig.

NASA was van plan om twee afzonderlijke boosters te gebruiken voor de constellatieprogramma -missies - de Ares i voor bemanning en de Ares V voor lading. Hierdoor zouden de twee lanceringsvoertuigen kunnen worden geoptimaliseerd voor hun respectieve missies, en een veel hogere totale lift voor de Ares V mogelijk maken zonder kostenverbod te zijn. Het constellatieprogramma combineerde aldus de Lunar Orbit Rendezvous methode aangenomen door de Apollo -programma's maanmissies met de Earth Orbit Rendezvous methode die ook in aanmerking was genomen.

De naam Ares (De Griekse god noemde Mars in de Romeinse mythologie) werd gekozen voor de boosters als verwijzing naar het doel van het project om op Mars te landen. De cijfers I en V werden gekozen om hulde te brengen aan de Saturn -raketten van de jaren zestig.

Ares i

Hoofd artikel: Ares i
De lancering van Ares I prototype, Ares i-x op 28 oktober 2009

Het Orion -ruimtevaartuig zou zijn gelanceerd in een Lage aardebaan door de Ares I raket (de "stick"), ontwikkeld door Alliant TechSystems, Rocketdyne, en Boeing.[19][20][21] Vroeger aangeduid als het Crew Launch Vehicle (CLV), bestond de Ares I uit een enkele Solide raketbooster (SRB) gedeeltelijk afgeleid van de primaire boosters die worden gebruikt in de Ruimteschip systeem, verbonden aan de bovenkant door een interstage-ondersteuningsassemblage naar een nieuwe vloeistof aangedreven tweede fase aangedreven door een J-2x Raketmotor. NASA selecteerde de ARES-ontwerpen voor hun verwachte algemene veiligheid, betrouwbaarheid en kostenefficiëntie.[22]

NASA begon de Ares i Lage Earth Orbit Launch Vehicle (analoog aan Apollo's Saturn IB), terugkeren naar een ontwikkelingsfilosofie die voor het origineel is gebruikt Saturn I, Test-lancering van één fase tegelijk, wat George Mueller had stevig tegen en verlaten ten gunste van "all-up" testen voor de Saturn v. Vanaf mei 2010 kwam het programma zo ver dat het de eerste werd gelanceerd Ares i-x De eerste fase vlucht op 28 oktober 2009 en het testen van de Orion Launch Abort System vóór de annulering.

Ares V

Hoofd artikel: Ares V

Ares V zou een maximale liftcapaciteit hebben gehad van ongeveer 188 ton (414.000 lb) tot Lage aardebaan (Leo), vergeleken met de Ruimteschip's capaciteit van 24,4 ton (54.000 lb) en de Saturn v's 118 ton (260.000 lb). De Ares V zou ongeveer 71 ton (157.000 lb) naar de Maan, versus de Saturn v's 45 ton ton (99.000 lb) Lunar load.[23][24]

Het Ares V -ontwerp bestond uit zes RS-68 Motoren met hulp van een paar SRB's van 5,5 segment. Vijf RS-25 Motoren waren oorspronkelijk gepland voor de ARES V, maar de RS-68-motoren zijn krachtiger en minder complex en daarom minder duur dan de SSME's. De Ares V zou de eerste acht minuten van aangedreven vluchten hebben gevlogen, waarna het vertrekfase van de aarde zich en het Altair -ruimtevaartuig in lage aarde -baan zou hebben geplaatst in afwachting van de komst van de Orion. Tegen het einde van het programma werd het duidelijk dat de ablatief gekoeld RS-68B-motoren de hitte van de solide raketboosters bij de lancering niet zouden weerstaan, en NASA begon opnieuw te overwegen RS-25-motoren te gebruiken in plaats van de RS-68 te upgraden zijn regeneratief gekoeld.[25]

Aarde vertrekstadium

Aarde vertrekstadium
Hoofd artikel: Aarde vertrekstadium

De Earth Departure Stage (EDS) was het aandrijfsysteem dat was ontworpen om het bovenste podium van Altair op een maantraject te plaatsen vanuit een lage aarde -baan. Het werd ontworpen als de tweede fase van de vloeistof gevoede fase van de Ares V-raket. Het Orion-ruimtevaartuig zou afzonderlijk zijn gelanceerd door Ares I, en vervolgens ontmoet en aangesloten met de Ares V-gelanceerde EDS/Altair-combinatie, de bemanning leveren en het ruimtevaartuig configureren voor zijn reis naar de maan in een proces dat bekend staat als bekend als een proces dat bekend staat als bekend als een proces Earth Orbit Rendezvous.

Vergelijking met Apollo en Space Shuttle Designs

Hoofdartikelen: Apollo -programma en Space Shuttle Program

NASA was van plan om de eerste voertuigen te gebruiken die zijn ontwikkeld in het Constellation-programma voor Earth-Orbit-taken die voorheen werden uitgevoerd door de Ruimteschip .[26] Maar in tegenstelling tot de X-33 en andere programma's bedoeld om de shuttle te vervangen, constellatie hergebruikt concepten van de Apollo en Space Shuttle -programma's.[26]

De vorm van de Orion Command -module lijkt sterk op de aerodynamische vorm van de Apollo -opdracht en servicemodule. Op andere gebieden maakt Orion echter op bijgewerkte technologie.[27] Het ontwerp van het lanceervoertuig dat Orion in de baan brengt, de Ares i, maakt gebruik van veel concepten van het Apollo -programma.

Het ontwerp van de J-2x-motor bedoeld voor gebruik op de Ares v -booster -raket zou oorspronkelijk vergelijkbaar zijn met de J-2 Motor van de Apollo-Tra-Saturn V en Saturn IB Rockets. Bij het ontwerpen van de J-2x bezochten NASA-ingenieurs musea, zochten ze naar documentatie van Apollo-tijdperk en overlegden met ingenieurs die aan het Apollo-programma werkten. "De mechanica van het landen op de maan en het in grote mate van de maan afkomen is opgelost", aldus manager van Constellation Program Jeff Hanley. "Dat is de erfenis die Apollo ons gaf."[28] Naarmate het J-2x-programma vorderde, werd het echter duidelijk dat, vanwege herziene veiligheidseisen en de groeiende massa van de bovenste fase, het noodzakelijk was om het originele J-2-ontwerp volledig te schrappen en een volledig nieuw ontwerp voor de J te gebruiken -2X.[29]

Net als Apollo zou Constellation een Lunar Orbit Rendezvous Missieprofiel, maar in tegenstelling tot Apollo zou Constellation ook hebben gebruikt Earth Orbit Rendezvous, de bemanning naar het voertuig brengen. De lander, bekend als Altair, zou afzonderlijk zijn gelanceerd op de Ares V Rocket, een raket gebaseerd op zowel ruimtevaart- als Apollo -technologieën. Orion zou afzonderlijk zijn gelanceerd en zou zijn gekoppeld aan Altair in Low Earth Orbit. Ook zou Orion, in tegenstelling tot Apollo, ongeschreven zijn gebleven in maanbaan terwijl de hele bemanning op het maanoppervlak landde. Tegen het einde van de missie zou het Altair -ruimtevaartuig in Lunar Orbit zijn gelanceerd om zich aan te sluiten met het Orion -ruimtevaartuig in Lunar Orbit Rendezvous. Net als Apollo zou de Orion-capsule dan zijn teruggekeerd naar de aarde, de atmosfeer opnieuw binnenkomen en in water landen.

Missies

Hoofd artikel: Lijst met constellatiemissies

Net als die van het Apollo -programma zouden Constellation Program -missies zijn belangrijkste voertuig, het Orion -ruimtevaartuig, vliegende missies in omvatten Lage aardebaan om het internationale ruimtestation te bedienen, en in combinatie met de Altair en Aarde vertrekstadium Voertuigen, op bemanningslopen naar de poolgebieden van de maan. Er waren geen goed gedefinieerde plannen op het moment van annulering voor een bemanningslicht naar Mars, het uiteindelijke doel van het project, maar een Missie naar een asteroïde van bijna-aarde was in de eerste planningsfase vanaf 2008.

International Space Station en Low-Earth Orbit-vluchten

Zie ook: Lage aardebaan

Na te zijn vervaardigd in privéfabrieken, zouden de delen van de Ares I/Orion -stapel worden getest en geassembleerd bij de Voertuigconstructie bij de Kennedy Space Center. Nadat de montage was voltooid en een lanceringsdatum was vastgesteld, is de crawler-transporter zou de voltooide stapel transporteren, samen met de lanceringstoren en de Mobile Launcher-1, naar LC-39B. Zodra de crawler-transporter het pad bereikte, zouden de stapel en het launcher-platform op hun plaats worden gelaten en de crawler-transporter naar een veilige afstand verwijderd.

Na definitieve veiligheidscontroles zou de grondploeg de tweede fase vullen met vloeibare waterstof (LH2) en vloeibare zuurstof (LOX) brandstof, en de bemanning, dragen All-Purpose Ruimtes Pakken, zou het ruimtevaartuig drie uur vóór de lift binnendringen. Toen ze eenmaal waren opgesloten, werden ze na alle systemen opgeruimd door controllers bij zowel de cape als Missie Controle In Houston zou de Ares die ik dan lanceerde.

Na een tweedaagse orbitale achtervolging, de Orion ruimtevaartuigen, na een groot deel van de eerste stapel tijdens het opstijgen te hebben weggegooid, zou de Internationaal Ruimtestation. Nadat hij het door Go To Vont van Houston had gekregen, zou Orion dan aanmeren met het ISS. De zeskoppige bemanning (op een maximum) zou dan het station betreden om talloze taken en activiteiten voor de duur van hun vlucht uit te voeren, meestal zes maanden, maar mogelijk ingekort tot vier of verlengd tot acht, afhankelijk van de doelen van NASA voor die specifieke missie. Eenmaal voltooid, zou de bemanning de Orion vervolgens opnieuw invoeren, zichzelf afsluiten van het ISS en vervolgens van het station losmaken.

Zodra de Orion een veilige afstand van het ISS bereikte, zou de opdrachtmodule (nadat hij de wegwerpservicemodule had overboord) opnieuw op dezelfde manier als al het NASA-ruimtevaartuig voorafgaand Het ruimtevaartuig en om het te vertragen van een snelheid van 17.500 mph (28.200 km/u) tot 300 mph (480 km/u). Nadat de terugkeer was voltooid, zou de voorwaartse montage worden overboord gegooid en twee drogue parachutes vrijgelaten, gevolgd op 20.000 voet (6.100 m) door drie hoofdparachutes en airbags gevuld met stikstof (n2), die niet verbrandt wanneer het wordt blootgesteld aan warmte, waardoor het ruimtevaartuig kan spatten.[30] De commandomodule zou dan worden teruggestuurd naar Kennedy Space Center voor renovatie voor een latere vlucht. In tegenstelling tot de Apollo CM, die slechts voor één vlucht werd gebruikt, zou een Orion CM theoretisch tot tien keer kunnen worden gebruikt onder normale bedrijfsomstandigheden.

Lunar sortie -vluchten

De conceptie van de kunstenaar van de Orion ruimtevaartuigen in maanbaan
Zie ook: Lunar Sortie en Lunar Outpost (NASA)

In tegenstelling tot de Apollo -missies, waar zowel de Apollo -opdracht en servicemodule en de Apollo Lunar -module werden samen gelanceerd op de Saturn v Rocket, het ruimtevaartuig van de bemanning, zou afzonderlijk van het losgeschreven worden gelanceerd EDS en maanlander. De Ares V/Altair Stack zou worden geassembleerd bij de Voertuigconstructie en vervolgens getransporteerd naar LC-39A, en de Ares M/Orion -stapel zou worden getransporteerd naar het aangrenzende pad 39b. De Ares V/EDS/Altair Stack zou eerst worden gelanceerd in een hoge cirkelvormige baan van 220 mijl (360 km). Ongeveer 90 minuten later lanceerde de Ares I/Orion dan met de bemanning in een bijna identieke baan.

De Orion zou dan rendez -vous en dock met de Altair/EDS-combinatie al in een baan met een lage aarde. Na de nodige voorbereidingen voor de maanvlucht zouden de ED's 390 seconden schieten in een Translunar -injectie (Tli) manoeuvre, versnellen het ruimtevaartuig tot 25.000 mijl per uur (40.200 km/u). Na deze brandwond zouden de ED's worden overboord gegooid.

Tijdens de driedaagse trans-Lunar Coast zou de vierkoppige bemanning de systemen van de Orion volgen, hun Altair-ruimtevaartuig en zijn ondersteuningsapparatuur inspecteren en hun vliegroute indien nodig corrigeren om de Altair te laten landen op een bijna-polaire landingsplaats Geschikt voor een toekomstige maanbasis. De combinatie van de maan aan de maan nadert, zou de motoren van de altair naar voren oriënteren en de Lunar Orbit Insertion (Loi) verbranden.

Eenmaal in Lunar Orbit zou de bemanning het traject verfijnen en het Orion -ruimtevaartuig configureren voor niet -beschreven vlucht, waardoor alle vier bemanningsleden naar het Altair -voertuig kunnen overstappen en op de maan kunnen landen, terwijl de Orion wacht op hun terugkeer. Na het ontvangen van goedkeuring van Mission Control, zou de Altair van de Orion losmaken en een inspectiemanoeuvre uitvoeren, waardoor grondcontrollers het ruimtevaartuig konden inspecteren via live tv op Orion gemonteerd op zichtbare problemen die landen zouden voorkomen (op Apollo werd dit door het commando gedaan Module piloot). Na het ontvangen van goedkeuring van grondcontrollers, zouden de twee vaartuigen zich op een veilige afstand scheiden en zouden de afdalingsmotoren van de Altair opnieuw schieten voor aangedreven afdaling naar een vooraf bepaalde landingsplek die eerder werd geselecteerd door niet-beschreven ruimtevaartuigen.

Bij de landing zou de bemanning hun Extravehiculaire activiteit (EVA) Ruimtes en beginnen met de eerste van vijf tot zeven maan EVA's, het verzamelen van monsters en het inzetten van experimenten. Na het voltooien van hun Lunar Sortie -activiteiten zou de bemanning vervolgens de Altair binnengaan en de Ascent Stage Engine afvuren om van het oppervlak op te heffen, met behulp van de afdalingstadium als launchpad (en het als een platform voor toekomstige basisconstructie achterlaten). Bij het betreden van een baan zou de Altair rendez -vous en aanmeren met het wachtende Orion -ruimtevaartuig, en de bemanning zou dan overbrengen, samen met monsters die op de maan waren verzameld, terug naar de Orion. Na het weggooien van de Altair zou de bemanning de Trans aarde injectie (TEI) Verbranding voor de terugreis naar de aarde.

Na een kust van twee en een halve dag zou de bemanning de servicemodule overbruggen (waardoor deze in de atmosfeer opbrandde) en zou de CM de atmosfeer van de aarde opnieuw invoeren met behulp van een speciaal terugkeertraject dat is ontworpen om het voertuig van zijn te vertragen Snelheid van 25.000 mijl per uur (40.200 km/u) tot 300 mijl per uur (480 km/u) en staat dus een Pacific Ocean Splashdown toe. De bemanningsmodule zou dan worden teruggevlogen naar Kennedy Space Center voor renovatie, terwijl maanmonsters zouden worden gerouteerd naar de Johnson Space Center's (JSC) Lunar ontvangt laboratorium voor analyse.

Orion Asteroid Mission

Zie voor de Asteroid Visit Mission die de bijbehorende constellatieprogramma -missie vervangt Asteroid Redirect Mission.

De Orion Asteroid Mission was een voorgestelde NASA -missie naar een nabij-aarde asteroïde (NEA) die de standaard zou gebruiken Orion ruimtevaartuigen, en een landingsmodule op basis van een aangepaste Altair Lunar Lander. De meeste van de specifieke details worden nu afgeschaft door de annulering van het constellatieprogramma en gerelateerde ontwerpen. Een dergelijke missie zou de potentiële waarde van water, ijzer, nikkel, platina en andere middelen op de asteroïde kunnen beoordelen; Test mogelijke manieren om ze te extraheren; en mogelijk technieken onderzoeken of ontwikkelen die kunnen worden gebruikt om de aarde tegen te beschermen asteroïde effecten. Dit zou de eerste bemanningsmissie zijn naar elk buitenaards lichaam naast de maan, en zou een stap zijn naar een menselijke missie naar Mars.

De missie zou op een vergelijkbare manier beginnen als de Lunar Landing Mission Hierboven beschreven, met behulp van een ARES V om de landingsmodule in te starten Lage aardebaan, gevolgd door de lancering van een Orion-ruimtevaartuig, met een bemanning van twee of drie personen (in tegenstelling tot een bemanning van vier personen voor maanmissies) op een Ares I-raket. Zodra het Orion -ruimtevaartuig is aangemeerd met de landingsmodule en de Aarde vertrekstadium (Eds), de ED's zouden dan opnieuw schieten en het Orion-ruimtevaartuig naar een nabijgelegen asteroïde in de buurt van de aarde stuwen waar de bemanning dan zou landen en het oppervlak zou verkennen.

Zodra de taak was voltooid, zou het Orion -ruimtevaartuig dan afwijken van de asteroïde en, bij het bereiken van de omgeving van de aarde, zou beide de beide overboord gaan servicemodule en de landingsmodule op een manier vergelijkbaar met die van Apollo 13 Voordat u de atmosfeer betreft voor een Pacific Ocean Splashdown.[31]

Orion Mars Mission

Het ultieme doel van het Constellation -programma van NASA was een bemanningsmissie die mensen opliep Mars in de jaren 2030 als een spirituele opvolger van de Apollo Applications Program In de jaren 1960. De missie zou de hardware van het Constellation-project gebruiken, voornamelijk het Orion-ruimtevaartuig (of een variatie op basis van de Orion) en het ARES V Cargo-Launch-voertuig.[32]

Een ontwerpstudie met behulp van Constellation Launch -voertuigen, bekend als Ontwerpreferentiearchitectuur 5.0, werd voltooid in 2009. In DRA 5.0 zou een Mars -missie meerdere lanceringen van een Ares V -raket omvatten, evenals een Ares I om de bemanning te lanceren. In de eerste Mars Lanceerraam, twee lading ladingen zouden worden gelanceerd in een baan om de aarde, evenals een nucleaire thermische raket Fase voor elke lading, om ze te stimuleren naar Mars. Als alternatief hadden chemische (specifiek vloeibare waterstof/vloeibare zuurstof) drijfstadia kunnen worden gebruikt, hoewel dit meer lanceringen nodig had. Eén lading lading zou een Mars Ascent Vehicle (MAV) omvatten, evenals In-situ gebruik van hulpbronnen apparatuur om drijfgas te genereren voor de MAV. De tweede ladingspayload zou een habitat zijn waarin de astronauten zouden leven tijdens het verblijf aan de oppervlakte. In het volgende lanceringsvenster, 26 maanden na de eerste, zou de bemanning naar Mars gaan in een interplanetair overdrachtsvoertuig met nucleaire thermische raket en drijfmodules geassembleerd in een baan om de aarde. Eenmaal bij Mars, zou de bemanning renderen met de Habitat van Mars in een baan om de baan, land op Mars en 500 dagen verkennen. De bemanning zou de MAV gebruiken om terug te keren naar hun interplanetaire voertuig in Mars Orbit, die dan zou worden gebruikt om terug te keren naar de aarde. De missie zou eindigen met de herintrekking en de landing van de Orion-capsule.[33]

Rechtvaardiging voor een terugkeer naar de maan

NASA vermeldt een aantal redenen voor een menselijke terugkeer naar de maan op haar website:[34]

  1. om de mens uit te breiden kolonisatie,
  2. om verder na te streven Wetenschappelijke activiteiten intrinsiek aan de maan,
  3. Om nieuwe technologieën, systemen, vluchtactiviteiten en technieken te testen om de toekomst te dienen ruimteonderzoek missies,
  4. om een ​​uitdagende, gedeelde en vreedzame activiteit te bieden om naties te verenigen om gemeenschappelijke doelstellingen na te streven,
  5. om de economische sfeer uit te breiden en onderzoeksactiviteiten uit te voeren die onze thuisplaneet ten goede komen,
  6. Om het publiek en studenten te betrekken om te helpen bij het ontwikkelen van het personeelsbestand met hoge technologie dat nodig is om de uitdagingen van morgen aan te gaan.

In de woorden van de voormalige NASA -beheerder, Michael D. Griffin,[35] "Het doel is niet alleen wetenschappelijke verkenning ... het gaat ook om het uitbreiden van het bereik van menselijke habitat van de aarde naar de Zonnestelsel Naarmate we in de tijd vooruitgaan ... op de lange termijn zal een soorten met één planet niet overleven .... Als wij mensen honderdduizenden of miljoenen jaren willen overleven, moeten we uiteindelijk andere planeten bevolken ... Koloniseer het zonnestelsel en ga op een dag verder. "

Een rapport gepubliceerd in juni 2014 door de US National Academy of Sciences riep op tot duidelijke langetermijnruimtedoelen bij NASA. Het rapport zei dat de huidige cursus van het bureau "falen, desillusie en [verlies van] de langdurige internationale perceptie dat menselijke ruimtevlucht is, iets dat de Verenigde Staten het beste doet." Het rapport beval aan dat Mars het volgende belangrijke doel van de menselijke ruimtevlucht is. Verschillende mogelijke paden voor het bereiken van de planeet tegen 2037 werden onderzocht in het rapport, waarin werd opgemerkt dat terugkeren naar de maan "aanzienlijke voordelen" zou bieden als een tussenliggende stap in het proces.[36]

De National Space Society (NSS), een particuliere non -profit, beschouwt een terugkeer naar de maan als een hoge prioriteit voor het US Space Program, om het geheel van wetenschappelijke kennis van de maan te ontwikkelen, met name met betrekking tot het potentieel voor het creëren van nieuwe industrieën, Om verdere financiering te bieden voor verdere verkenning van de ruimte.[37]

Budget en annulering

Bush -administratie

Op 14 januari 2004 president George W. Bush verzocht NASA een voorstel te ontwikkelen voor doorlopende verkenning van de bemanning na de voltooiing van de Internationaal Ruimtestation en het geplande pensioen van de Ruimteschip programma in 2010. Dit voorstel[38] was om een ​​manier te zijn om "een uitgebreide menselijke aanwezigheid op de maan vast te stellen" om "de kosten van verdere ruimte -exploratie enorm te verlagen". Hierin opgenomen zou het "oogsten en verwerking van maangrond in raketbrandstof of ademende lucht. "Volgens Bush kan de opgedane ervaring helpen" nieuwe benaderingen en technologieën en systemen te ontwikkelen en te testen "[38] om een ​​"duurzame verloop van langdurige verkenning" te beginnen.[39]

NASA schatte dat het oorspronkelijke beleid $ 230 miljard (in 2004 dollar) tot 2025 zou kosten, inclusief het commerciële bemannings- en vrachtprogramma, dat los staat van het Constellation -programma.[40] Onopgeloste technische en ontwerpuitdagingen maakten het echter onmogelijk voor NASA om een ​​overtuigende schatting te geven.[40]

Obama -regering

Bij zijn aantreden, president Obama verklaarde constellatie als "over budget, achter schema en gebrek aan innovatie."[7][8][9][41] Een beoordeling concludeerde dat het in de orde van $ 150 miljard zou kosten voor Constellation om zijn doelstelling te bereiken als het zich aan het oorspronkelijke schema houdt.[42] Een andere beoordeling in 2009, bevolen door president Obama, gaf aan dat noch een terugkeer naar de maan, noch een bemanningslucht naar Mars binnen het huidige budget van NASA lag.[43] De Augustinus paneel stelde verschillende opties voor, waaronder twee primaire bestemmingspunten (de maan en diepe ruimte), drie verschillende soorten Super zware lanceervoertuigen, en een robuust onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma dat werk zou omvatten Drijfgasdepots.[44]

Na het beoordelen van het rapport en het volgen van de getuigenis van het congres,[45] de Obama -regering besloot om het sterrenbeeld uit te sluiten van de 2011 Federale begroting van de Verenigde Staten.[46][47] Op 1 februari 2010 werd het voorgestelde budget van de president vrijgegeven, inclusief geen financiering voor het project, en het werd wet op 15 april 2011.[7][8][9]

President Obama organiseerde een ruimteconferentie op 15 april 2010 in Florida.[48] Dit kwam op een moment dat het bestuur van de president aanzienlijk werd bekritiseerd voor het verlaten van het constellatieprogramma uit de begroting van 2011. Op de conferentie bespraken president Obama en topambtenaren, evenals leiders op het gebied van ruimtevaart, de toekomst van Amerikaanse inspanningen in de menselijke ruimtevaart en onthulden een plan voor NASA dat volgde op de optie "Flexible Path to Mars" van het Augustinuspanel,[49] Het wijzigen van het eerdere voorstel van president Obama om de voortdurende ontwikkeling van de Orion -capsule op te nemen als een hulpsysteem voor het ISS en het instellen van het jaar 2015 als de deadline voor het ontwerp van een nieuw super zwaar lanceervoertuig. In oktober 2010 werd de NASA -autorisatiewet voor 2010 ondertekend in de wet die Constellation heeft geannuleerd.[50] Eerdere wetgeving hield echter constellatiecontracten van kracht tot de passage van een nieuwe financieringsrekening voor 2011.[51][13]

Commercial Crew -voertuigen en het Artemis -programma

NASA zet de ontwikkeling van de Orion ruimtevaartuigen voor diepe ruimtevaart. In een poging om de kosten te verlagen, heeft het een contract gesloten voor de particuliere ontwikkeling van voertuigen voor gebruik in een lage aardebaan. Sinds mei 2020, de Commercial Crew Development Programma heeft de SpaceX gebruikt Bemanning Dragon ruimtevaartuigen om mensen van en naar het internationale ruimtestation te brengen,[52] Terwijl vanaf 2022 de ontwikkeling doorgaat op die van Boeing Sterrender ruimtevaartuigen voor hetzelfde doel.[53] Verder zoekt het bijbehorende rating voor de Lanceer voertuigen in de Verenigde Staten Air Force's Evolveerde vervangende lanceervoertuigen programma. Privé ruimtevaartuigen werken ook onder de Commerciële bevoorradingdiensten Programma dat vracht naar ISS brengt.

De Orion- en ARES V -ontwerpen werden in 2010/2011 gewijzigd en opnieuw geautoriseerd als de Space Launch System en het programma werd gedeeltelijk nieuw leven ingeblazen als de Artemis -programma in 2017.

Zie ook

Referenties

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

  1. ^ "Een hernieuwde geest van ontdekking". NASA Constellation Program Office. Opgehaald 13 oktober, 2021.
  2. ^ a b Connolly, John F. (oktober 2006). "Overzicht van het sterrenbeeld Programma" (PDF). NASA Constellation Program Office. Opgehaald 23 oktober, 2014.
  3. ^ a b "Constellation News and Media Archive". 15 juni 2011. Gearchiveerd van het origineel Op 11 juli 2007. Opgehaald 7 augustus, 2011.
  4. ^ Connolly, John F. (oktober 2006). "Overzicht van het sterrenbeeld Programma" (PDF). Constellation Program Office. Gearchiveerd van het origineel (PDF) op 10 juli 2007. Opgehaald 6 juli, 2009.
  5. ^ "De visie naar de volgende stap brengen". NASA. 5 oktober 2004. Gearchiveerd van het origineel op 1 november 2004. Opgehaald 16 augustus, 2011.
  6. ^ "Beheerder O'Keefe's getuigenis van het huis". NASA. 21 april 2004. Gearchiveerd van het origineel Op 26 augustus 2004. Opgehaald 16 augustus, 2011.
  7. ^ a b c Amos, Jonathan (1 februari 2010). "Obama annuleert Moon Return Project". BBC nieuws. Opgehaald 7 maart, 2010.
  8. ^ a b c "Beëindigingen, reducties en besparingen" (PDF). Office of Management and Budget. Opgehaald 7 maart, 2010 - via Nationale archieven.
  9. ^ a b c Achenbach, Joel (1 februari 2010). "NASA -budget voor 2011 elimineert fondsen voor bemanningslunarmissies". Washington Post. Opgehaald 1 februari, 2010.
  10. ^ "Budgetramingen van het fiscale jaar 2011" (PDF). Gearchiveerd van het origineel (PDF) Op 1 februari 2010. Opgehaald 7 maart, 2010.
  11. ^ "Obama ondertekent NASA tot nieuwe toekomst". BBC nieuws. 11 oktober 2010.
  12. ^ Getuigenis van Charles Bolden vóór de Senaat Kredieten Subcommissie, 11 april 2011
  13. ^ a b "NASA bleef in het ongewisse zitten terwijl nieuw congres het overneemt". Space.com, 7 januari 2011.
  14. ^ "NASA kondigt het ontwerp aan voor nieuw Deep Space Exploration System". NASA. 14 september 2011. Gearchiveerd van het origineel op 21 september 2011. Opgehaald 14 september, 2011.
  15. ^ "Studie voor exploratiesystemen architectuur - eindrapport" (PDF). NASA. November 2005. NASA-TM-2005-214062. Gearchiveerd van het origineel (PDF) op 13 oktober 2006. Opgehaald 6 juli, 2009.
  16. ^ "NASA selecteert Orion Crew Exploration Vehicle Prime Contractor" (Persbericht). NASA. 31 augustus 2006. Opgehaald 6 juli, 2009.
  17. ^ "NASA toekent thermisch beschermingscontract voor Orion -ruimtevaartuigen" (Persbericht). NASA. 15 september 2006. Opgehaald 6 juli, 2009.
  18. ^ Jim Banke (2008). "Orion vs. Apollo: NASA's 21st Century Moonshot". Space.com. Opgehaald 11 december, 2008.
  19. ^ "NASA's Ares I eerste fase, aandrijft de Ares I raket voor lift" (PDF). Marshall Space Flight Center. 29 april 2009. Opgehaald 5 augustus, 2009.
  20. ^ "NASA Awards Motorcontract voor het bovenste stadium voor Ares Rockets" (Persbericht). NASA. 16 juli 2007. Opgehaald 17 juli, 2007.
  21. ^ "NASA selecteert Prime Contractor voor Ares I Rocket Avionics" (Persbericht). NASA. 12 december 2007. Opgehaald 5 augustus, 2009.
  22. ^ "NASA - Ares I Crew Launch Vehicle". NASA. 29 april 2009. Opgehaald 13 mei, 2009.
  23. ^ Overzicht: Ares V Cargo Launch Vehicle, NASA. Ontvangen op 30 september 2008.
  24. ^ Steve Creech, Steve en Phil Sumrall. "Ares V: Referentie van een nieuwe zware liftcapaciteit". NASA.
  25. ^ "Terug naar SSME - ARES V ondergaat evaluatie in potentiële schakelaar". 26 december 2008.
  26. ^ a b "Constellatieprogramma". NASA -hoofdkantoorbibliotheek. NASA. Gearchiveerd van het origineel Op 9 februari 2011. Opgehaald 4 juli, 2013.
  27. ^ Roush, Wade (11 september 2006). "Deel Apollo, deel Boeing 787". Technologiebeoordeling. Opgehaald 7 augustus, 2011.
  28. ^ Reeves, Jay (14 augustus 2006). "NASA leent ideeën van de Apollo". VS VANDAAG. Opgehaald 30 april, 2010.
  29. ^ William D Greene (4 juni 2012). "J-2x extra: wat zit er in een naam?". NASA. Gearchiveerd van het origineel Op 9 november 2010. Opgehaald 26 november, 2014.
  30. ^ Bergin, Chris (2007). "Orion -landingen zijn spatdowns - KSC -gebouwen om te worden gesloopt". Nasaspaceflight.com. Opgehaald 5 augustus, 2007.
  31. ^ Stover, Dawn (november 2007). "NASA's nieuwe doelwit". Populaire wetenschap. Gearchiveerd van het origineel Op 24 februari 2012. Opgehaald 5 december, 2007.
  32. ^ De visie voor ruimte -exploratie. NASA
  33. ^ Human Exploration of Mars Design Reference Architecture 5.0. NASA
  34. ^ "Waarom de maan?". 4 december 2006
  35. ^ "NASA's Griffin: 'Mensen zullen het zonnestelsel koloniseren'". Washington Post. 25 september 2005. pp. B07.
  36. ^ Lauren Morello, Nature Magazine. "Mensen op Mars moeten zodra 2037 het doel van NASA zijn: paneel". Wetenschappelijke Amerikaan. Opgehaald 23 oktober, 2014.
  37. ^ Tumlinson, Rick (29 oktober 2003). "Getuigenis aan de Senaat van de Verenigde Staten". Gearchiveerd van het origineel Op 3 maart 2016. Opgehaald 14 februari, 2010.
  38. ^ a b "President Bush kondigt een nieuwe visie aan voor het exploratieprogramma van de ruimte". NASA. 14 januari 2004. Gearchiveerd van het origineel op 18 oktober 2004. Opgehaald 17 juni, 2009.
  39. ^ "FAQ: Bush's nieuwe ruimtevisie". Space.com. Opgehaald 7 februari, 2008.
  40. ^ a b Gao. Constellatieprogramma -kosten en schema blijven onzeker totdat een degelijke business case is vastgesteld (PDF) (Rapport). Government Accountability Office. Opgehaald 3 februari, 2010.
  41. ^ OBAMA DRAAPEN Financiering voor NASA's American Moon Base Mission. BBC
  42. ^ Kenneth Chang (27 januari 2012), "Voor een maankolonie is technologie het gemakkelijke deel" The New York Times
  43. ^ Kunstgong. "Expert Group zegt dat NASA -budget te klein is voor grote ruimteplannen". VOA Nieuws. Opgehaald 19 april, 2011.
  44. ^ Augustinus, Norman R.; et al. (Oktober 2009). "Op zoek naar een menselijk ruimtevaartprogramma dat een geweldige natie waardig is" (PDF). Beoordeling van de commissie van de Amerikaanse spatie van de mens op de ruimte van de mens. Opgehaald 23 oktober, 2014.
  45. ^ Seth Borenstein. "Return-to-moon Plan krijgt een boost op Capitol Hill". VS VANDAAG. Opgehaald 17 september, 2009.
  46. ^ "Obama streeft naar Axe Moon Mission" Gearchiveerd 29 januari 2010 op de Wayback -machine. Orlando Sentinel, 27 januari 2010.
  47. ^ Santini, Jean-Louis (31 januari 2010). "Obama snijdt ons ruimteambities in". AFP. Gearchiveerd van het origineel Op 4 februari 2010. Opgehaald 31 januari, 2010.
  48. ^ "Obama om 'ambitieus plan' voor NASA te onthullen". NBC -nieuws. 7 maart 2010. Opgehaald 18 mei, 2010.
  49. ^ "Review van de commissie van de Amerikaanse plannen" (PDF). Human Space Flights Committee. Opgehaald 7 juli, 2010.
  50. ^ "President Obama ondertekent een nieuwe visie voor de verkenning van de Amerikaanse ruimte in de wet". Space.com, 11 oktober 2010.
  51. ^ "Constellatie is dood, maar er leven door stukken". Luchtvaartweek, 26 oktober 2010.
  52. ^ "Mei 2020 - Commercial Crew Program". blogs.nasa.gov. Opgehaald 16 november, 2021.
  53. ^ "NASA, Boeing Target februari voor First Crew Flight op Starliner Spacecraft - nu ruimtevaart".
Verder lezen

Externe links