Warum repliziert die NASA keine bestehenden bemannten Startsysteme?

Die USA entschieden sich, sich beim bemannten Start von LEO auf den kommerziellen Sektor zu verlassen, anstatt eine eigene Trägerrakete zu entwickeln. Sicher, es dauert ein paar Jahre, aber mehrere Unternehmen stehen jetzt kurz davor.

Als Alternative hätte die NASA...

• Wiederaufnahme der Produktion der für Gemini verwendeten Titan-Variante oder des für Apollo verwendeten Saturn 1B. Beides sind 50 Jahre alte Designs, deren Neuentwicklung viel Geld kosten würde (siehe Antwort von 1337joe).
• eine neue Rakete konstruiert. Das ist politisch schwierig und dauert lange. Seit dem Niedergang des Shuttles haben wir 3 verschiedene Heavy-Lift-Architekturen gesehen, von denen eine eine leichte Variante für den LEO-Crew-Zugang (Ares I) beinhaltete. Ihre Geschichte (Constellation, Ares, SLS) zeigt die Fallstricke der NASA bei der Entwicklung von irgendetwas.

Wir können zu diesem Zeitpunkt nicht einmal direkt einen Saturn V umbauen (ohne jede Menge neuer Forschung und Entwicklung), weil die Werkzeuge und Herstellungsprozesse nicht mehr existieren und wir das institutionelle Wissen der Menschen verloren haben, die ihn gebaut haben und inzwischen in Rente gegangen sind: Warum nicht Saturn V wieder bauen?

Das Kopieren eines Designs, das wir noch nie gebaut haben, ist viel komplexer als der Versuch, etwas nachzubauen, für das wir eigentlich alle Pläne haben.

Warum wir nicht "einfach" eine ähnliche Rakete bauen, die wir ziemlich genau sind ( Orion / SLS , Commercial Crew Program ), aber um Raumfahrzeuge zu bauen, müssen wir:

• Entwicklung und Aufbau der Werkzeuge/Fertigungslinie
• Zertifizieren Sie alles als für Menschen zugelassen, da wir derzeit kein für Menschen zugelassenes Startsystem haben und das Fahrzeug neu sein wird (Anforderungen sind hier )
• alles ausgiebig testen, um sicherzustellen, dass wir keine Astronauten töten (denn der Weltraum ist ein erstaunlich unfreundlicher Ort, wenn etwas schief geht)

All das kostet viel Geld und Zeit. Mehr Geld hineinzuwerfen könnte die Dinge bis zu einem gewissen Grad beschleunigen, aber dafür gibt es nicht genug politisches Interesse.

Ich sollte klarstellen; Ich spreche von "mittleren" Nutzlastboostern. Keine Superlifter wie der Saturn V/STS/SLS, sondern speziell existierende Booster wie der Sojus-2

Delta IV, Atlas V und Falcon 9 haben jeweils mehr LEO-Nutzlastkapazität als Sojus-2. Die Bemannung einer dieser Trägerraketen wäre weitaus billiger als die Entwicklung der Fähigkeit, eine Kopie der Sojus-Trägerrakete zu bauen.

Das würde uns natürlich immer noch ohne ein Raumschiff lassen, das mit dem bemannten Sojus-Raumschiff vergleichbar ist, um sich mit der ISS zu treffen und anzudocken, aber die Inbetriebnahme von Dragon V2 ist wieder wahrscheinlicher als die Herstellung von Kopien eines 50 Jahre alten russischen Designs.

Jedes Mal, wenn eine komplexe Maschine über einen langen Zeitraum hergestellt wird, besteht das Problem, dass einige der Teile nach einer gewissen Zeit nicht mehr hergestellt werden. Dies kann aus verschiedenen Gründen geschehen und tritt am häufigsten bei Elektronik auf. Beispielsweise ist es heute schwierig, ein VME-Chassis zu kaufen, und viel teurer als heute Standard-Computerelektronik. Die Standards ändern sich im Laufe der Zeit hin zu besseren, billigeren, schnelleren usw. Die Wartung der alten Ware wird immer schwieriger.

Ich habe einige Zeit in der Luft- und Raumfahrtindustrie gearbeitet. Manchmal sind bestimmte Schlüsselteile plötzlich nicht mehr verfügbar. Es gibt ein paar verschiedene Möglichkeiten, diese Probleme anzugehen, aber sie laufen im Grunde auf eine Art Neugestaltung hinaus. Die Objekte, die ich gesehen habe, waren mehr Massenprodukte als der Saturn 5 und etwa 15 Jahre alt, und einige von ihnen waren nicht mehr erhältlich.

Der Wiederaufbau des Saturn 5 würde enorme Arbeit erfordern, fast so viel wie der Bau einer neuen ähnlichen Rakete heute. Moderne Techniken könnten es leichter, stärker, zuverlässiger und billiger machen, als es ein einfacher Umbau des bestehenden Designs wäre. Das Apollo-Raumschiff wäre noch schwieriger, da es sich stark auf sehr veraltete Technologie stützte.

Das Fazit ist, dass ein Re-Design der Elektronik erforderlich ist, damit es funktioniert, es wäre eine enorme Verbesserung. Die allgemeine Physik bleibt jedoch dieselbe, und so gibt es einige Prinzipien aus den bestehenden Konstruktionen, die auch heute noch anwendbar sind. Saturn 5 führt zum Space Shuttle, und es führt zu SLS. Und diese Technologien inspirieren die Raketen, die wir heute haben.

Es ist nicht sinnvoll, einen Saturn so umzubauen wie vor Jahrzehnten. Die gesamte Elektronik erfordert eine Neuentwicklung unter Verwendung heute verfügbarer Teile. Die Raketentriebwerke können heute nicht mehr so ​​gebaut werden. Die Brennkammer und die Düse wurden durch Zusammenschweißen vieler dünner Rohre gebaut. Heutzutage erfolgt die Kühlung der Wände mit Kanälen, die in Kupfer eingearbeitet und durch galvanische Abscheidung von Nickel verschlossen werden. Die Kunst, dünne Rohre zu schweißen, ist heute zu schwierig und zu teuer, da wir jetzt eine billigere, einfachere und zuverlässigere Methode haben. Daher ist ein völlig neues Design von Raketentriebwerken notwendig. Das neue Design erfordert eine neue Testreihe.