SLS Rocket Berjanji Menjadi Lebih Baik

Pin
Send
Share
Send

Minggu dramatis dalam politik pelancar angkasa telah meninggalkan Sistem Pelancaran Ruang Angkasa (SLS) NASA dengan manifesto pelancaran yang sangat berkurang dan menimbulkan keraguan terhadap prospek peningkatan masa depan ke kenderaan pelancaran besar-besaran.

Pada hari Isnin, permintaan belanjawan Gedung Putih menjelaskan rancangan pentadbiran untuk tahun-tahun mendatang NASA. Untuk SLS terdapat tiga perubahan ketara.

Pertama, permintaan belanjawan menangguhkan pengembangan peningkatan dari reka bentuk Blok 1 awal hingga tahun-tahun mendatang, dengan agensi tersebut diarahkan untuk memberi tumpuan untuk mendapatkan kenderaan terbang terlebih dahulu. Dalam bentuknya sekarang, tahap atas disebut Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) dan pada dasarnya ini adalah versi semula dari tahap atas Delta IV menggunakan enjin RL-10 tunggal yang didorong oleh 25 ton propelan. Dengan tahap atas ini, SLS dapat menghantar Orion Capsule dan modul perkhidmatannya di sekitar bulan.

Ini mencukupi untuk dua misi SLS yang dirancang pertama, Eksplorasi Misi 1 & 2 (EM-1 & EM-2), pertama mengirim kapsul yang belum dilancarkan dalam lawatan selama sebulan ke ruang sisun pada tahun 2020, dan seterusnya menghantar kru dengan pelayaran yang serupa pada tahun 2022.

Di luar ini, rencananya adalah untuk mengembangkan SLS Block 1B yang akan memiliki tahap 2 yang ditingkatkan yang dikuasakan oleh 4 mesin RL-10 dan membawa lebih dari 100 ton propelan. Tahap atas ini dapat melancarkan Orion dan modul untuk Lunar Gateway pada lintasan bulan yang sama. Tanpa EUS, SLS menjadi kenderaan pelancaran yang lebih terhad.

Perubahan besar kedua ke SLS adalah akibat langsung dari EUS tidak tersedia, pelancaran komponen gerbang lunar akan dialihkan ke penyedia pelancaran komersial seperti ULA, SpaceX dan berpotensi Blue Origin. Walaupun bahasa permintaan anggaran mendorong pengembangan EUS, ia menghilangkan segala keperluannya dalam rancangan masa depan.

Perubahan ketiga adalah misi Europa Clipper, yang telah didanai dengan ketentuan bahwa ia akan diterbangkan di SLS. Permintaan tersebut meminta agar misi Clipper dilancarkan di roket komersial dan membenarkan ini dengan menunjukkan bahawa suis ini akan menjimatkan $ 600 juta semasa pelancaran SLS. Kenderaan pelancaran komersial khusus yang mungkin digunakan tidak ditentukan, tetapi Falcon Heavy adalah kenderaan pelancaran komersial paling berkemampuan yang mungkin tersedia di jendela yang dirancang.

Bahkan Falcon Heavy dalam mod yang dapat dibelanjakan sepenuhnya tidak akan dapat membawa Europa Clipper pada lintasan Musytari langsung yang diinginkan. Dengan tahap tendangan tambahan dalam bentuk Bintang 48BV, ia dapat mengirim penyelidikan ruang angkasa yang bercita-cita tinggi di lintasan yang dapat mencapai Jupiter setelah satu bantuan gravitasi dari Bumi. Kelemahannya adalah misi memerlukan masa lebih lama untuk sampai ke sana, tetapi itu mungkin lebih cepat daripada menunggu SLS.

Namun perubahan ini bukan satu-satunya bom yang akan dijatuhkan di SLS. Pada hari Rabu Pentadbir NASA Jim Bridenstine menyatakan bahawa melancarkan misi Orion pertama pada bulan Jun 2020 menjadi sangat kritikal sehingga NASA telah mula menyiasat rancangan untuk menerbangkan misi ini di roket komersial. Sebelum ini, kebanyakan orang berpendapat bahawa misi SLS dengan Orion tetap aman. Setakat ini, tidak ada roket komersial yang mampu melancarkan kapal angkasa Orion 25 tan penuh dengan modul perkhidmatannya di sekitar bulan.

Untuk menjalankan misi EM-1 tanpa SLS memerlukan 2 pelancaran, satu membawa Orion dan SPSnya, dan yang kedua membawa tahap atas dengan propelan yang cukup untuk mendorongnya ke orbit suntikan trans-lunar. Ini akan berlabuh bersama-sama di orbit Bumi rendah dan kemudian memulakan ‘Misi Eksplorasi’ sepanjang bulan Orion. Manuver ini yang mengembalikan rancangan Apollo awal untuk pertemuan orbit Bumi, yang dianggap lebih selamat berbanding dengan konsep pertemuan orbit lunar yang "gila" yang tidak diharapkan oleh siapa pun untuk berfungsi.

Walaupun pernyataan ini mendorong banyak peminat roket untuk memulakan misi membuat teori (saya sendiri memprotot rancangan menggunakan Kerbal Space Program), individu yang lebih masuk akal merasakan bahawa ini lebih mungkin retorik. Terdapat khabar angin bahawa EM-1 kemungkinan akan melepasi tarikh pelancarannya pada bulan Jun 2020, yang sudah tertunda dari rancangan asalnya. Halangan utama untuk kemajuan adalah kemajuan perlahan Boeing di peringkat teras, dengan tarikh penghantaran yang diunjurkan merosot dari Jun 2017 hingga Disember 2019.

Pada pagi Jumaat, perkara ini diperjelaskan ketika Jim Bridenstine menulis tweet mengenai kemas kini:

Berita baik: Pasukan @NASA dan Boeing bekerja lebih masa untuk mempercepat jadual pelancaran @NASA_SLS. Sekiranya dapat dicapai, ini adalah pilihan yang disukai untuk misi penerokaan pertama kami yang akan menghantar kapsul @NASA_Orion mengelilingi Bulan. Masih melihat pilihan.

- Jim Bridenstine (@JimBridenstine) 15 Mac 2019

Jadi buat masa ini nampaknya SLS masih ada, tetapi jelas bahawa kesabaran sudah habis.

Walaupun perubahan ini kelihatan seperti bencana bagi SLS, harus difahami bahawa permintaan belanjawan ini hanyalah itu. Anggaran dibuat oleh Kongres, yang hampir pasti akan membuat perubahan besar terhadap rancangan ini kerana setiap ahli politik berusaha membuat anggaran untuk menguntungkan kepentingan tempatan mereka. SLS adalah anak poster untuk proses semacam ini, dan berhutang keberadaannya terus kepada ahli politik seperti Senator Richard Shelby dari Alabama. Pembangunan SLS diterajui oleh Marshal Space Flight Center di Alabama, jadi akan terus ada sokongan tempatan untuk program ini tanpa mengira apa yang diinginkan oleh POTUS.

Sejarah SLS menjadikannya lebih jelas lagi, sebelum program SLS secara rasmi dimulakan dengan anggaran 2010 ada Program Konstelasi yang dimulakan pada tahun 2005. Termasuk kapsul kru Orion dan sepasang roket: Ares I dan Ares V. Suka SLS, roket ini dirancang di sekitar komponen yang digunakan pada pesawat ulang-alik, tetapi dipasang dengan cara yang lebih masuk akal. Penguat roket pepejal besar diikat pada sisi tangki hidrogen / oksigen pendorong oren khas, tetapi dengan enjin dipasang di bahagian bawah tangki dan muatan di atas. Dikemukakan bahawa menggunakan kembali teknologi ini akan mempercepat pembangunan sambil mengekalkan kontrak yang ada dengan pembekal (dan pelobi mereka).

Pada tahun 2009, program ini dinilai oleh Jawatankuasa Pemeriksa Penerbangan Angkasa Manusia Amerika Syarikat, yang dipimpin oleh Norman Augustine. Jawatankuasa itu mendapati bahawa program Konstelasi berada dalam masalah dan tidak tentu dapat mencapai tujuannya tanpa peningkatan dana yang besar. Pada tahun 2010, anggaran membuang program Constellation secara efektif membunuhnya, tetapi sokongan dalam Kongres menghasilkan kompromi yang menyaksikan Constellation dilahirkan semula sebagai SLS. Sebilangan besar pekerja, kontraktor dan perkakasan yang terlibat bertukar tanpa berhenti.

Peralihan dari Constellation ke SLS memang membunuh roket Ares I yang sepatutnya melancarkan kapsul Orion ke ISS. Demonstrasi ini telah melancarkan satu pelancaran, tetapi ada kebimbangan reka bentuk. Bagi kru, tahap getaran dari motor roket padat diharapkan sangat kuat sehingga akan membuat adegan kokpit di ‘First Man’ merasa tenang. Space Wing ke-45 menerbitkan kajian keselamatan terkenal yang berjudul "Kapsul ~ 100% -Fratricide Environments" yang menunjukkan bahawa jika sistem pengguguran digunakan pada minit pertama penerbangan, parasut pada kapsul akan hancur dengan membakar serpihan bahan bakar pepejal.

Sebaliknya, anggaran 2010 terus maju dengan Program Pembangunan Kru Komersial, rancangan berani untuk melancarkan angkasawan ke orbit Bumi rendah menggunakan roket komersial. Awal bulan ini, kami menyaksikan pelancaran pertama program ini dengan kapsul Dragon 2 SpaceX mengunjungi ISS dan kembali ke Bumi dengan selamat. Dalam beberapa bulan mendatang, kami mengharapkan Boeing melancarkan kapsul Starliner mereka di atas kapal terbang ULA Atlas V, dan kedua-duanya akan melancarkan kru ke ISS pada akhir tahun ini.

Akan sangat menyenangkan apabila melihat manusia terbang ke orbit, menggunakan kenderaan buatan AS lagi, tetapi lebih mengagumkan apabila melihat ini memandangkan bagaimana program telah dibiayai selama beberapa tahun terakhir. Pada tahun 2015 Jawatankuasa Kecil Perdagangan, Keadilan dan Sains Senat memotong dana kru komersial dengan alasan kelewatan yang diproyeksikan sebagai perbandingan, sebagai perbandingan jawatankuasa yang sama mengesyorkan peningkatan dana SLS agar tetap mengikut jadual. Senator yang bertanggungjawab dalam jawatankuasa itu ialah Richard Shelby dari Alabama.

Empat tahun kemudian, kru Komersial terbang dan SLS mengeluarkan garis masa dan mengurangkan harapan, tetapi sekutunya sudah pasti membuat rancangan.

Pin
Send
Share
Send