Was ist der Grundgedanke hinter den bemannten Versionen von SLS?

Die 70-Tonnen-Kapazität des SLS-Blocks 1 wird für eine erdnahe Umlaufbahn gemessen. Aber Menschen nur für LEO zu gewinnen, ist nicht das Ziel der SLS. Es ist für Missionen jenseits der Erdumlaufbahn zu Zielen wie Mond oder Mars konzipiert. Die Orion-Kapsel selbst hat nicht genug Treibstoff, um alleine zum Mond und zurück zu gelangen. Es hat eine Delta-V-Kapazität von weniger als 2000 m/s. Wenn Sie aus der erdnahen Umlaufbahn zum Mond gelangen möchten, benötigen Sie etwa doppelt so viel .

Die zusätzlichen 50 Tonnen Kapazität sollen für eine Transferstufe genutzt werden, um die SLS in die Mondumlaufbahn zu bringen. Dies ist für die Exploration Missions 1 und 2 geplant . Welche Oberstufe dafür zum Einsatz kommt, steht noch nicht fest. Die NASA listet die Anforderungen wie folgt auf:

Anforderungen: Human Rated oder Human Ratable für Weltraumsysteme. Verbrennungen (Beschleunigung von Orion/MPCV) nach Platzierung von ICPS und MPCV am Insertionspunkt durch SLS. Drei Motorzündungen, um mehr als 3050 m/s Delta-V zu erreichen. ICPS Lift Capability Gesamtgewicht von 24224 kg (53404 lbs). ICPS-Masse weniger als 71400 lbs.

Wenn die Transferstufe maximal 32 Tonnen wiegt und die Anforderungen besagen, dass sie 24 Tonnen schieben muss, bleiben immer noch 14 Tonnen ungenutzte LEO-Kapazität auf dem SLS.

Ich bin mir nicht sicher, ob die Nutzlastverkleidungen und Fachwerkstrukturen zur Verbindung der Transferstufe mit der Rakete bereits berücksichtigt sind, aber wenn dies nicht der Fall ist, wären das wahrscheinlich ein oder zwei weitere Tonnen.

Andere Verwendungen für die überschüssige Nutzlastkapazität könnten sekundäre Nutzlasten in Form von unbemannten Satelliten sein. Aber selbst wenn Sie davon Gebrauch machen, denken Sie daran, dass bemannte Missionen und insbesondere solche, die zum ersten Mal eine neue Trägerrakete verwenden, immer eine gewisse Toleranz haben sollten.

Orion, die offizielle aktuelle, bemannte Nutzlast für SLS, ist ziemlich schwer. Schwer genug, dass ein Delta-4 Heavy das einzige derzeit fliegende amerikanische Fahrzeug ist, das es sonst starten könnte.

Aber Orion ist nicht für Missionen zu LEO gedacht, alle sind sich einig, dass dies eine enorme Geldverschwendung wäre. Es ist für BEO-Missionen (Beyond Earth Orbit) wie Lagrange-Punkte, Asteroiden, den Mond und vielleicht den Mars gedacht.

Wenn Sie in Bereiche in BEO starten, benötigen Sie mehr Treibstoff, um dorthin zu gelangen. Das Servicemodul des Orion ist ebenfalls ziemlich schwer und kann innerhalb seiner Kapazität eindeutig mehr oder weniger Treibstoff transportieren.

Daher ist eine Art dritte Stufe erforderlich, um das Fahrzeug an seinen Bestimmungsort zu bringen. Vielleicht ist das das Servicemodul, vielleicht ist es ein zweites (oder mehr) Zünden der SLS-Oberstufe. (Als was zählen die SRBs? Normalerweise Stufe 0..)