Was wird der NASA-Nachfolger der Saturn-V-Rakete sein?

Die Saturn-V-Raketen waren die "höchste, schwerste und leistungsstärkste Rakete, die jemals in den Betriebszustand gebracht wurde, und halten immer noch den Rekord für die schwerste gestartete Nutzlast und die schwerste Nutzlastkapazität für den erdnahen Orbit (LEO)" [1]

In A Short History of Nearly Everything (Eine kurze Geschichte von fast allem ) stellt der Autor Folgendes fest:

Wir besitzen keine Rakete mehr, die stark genug ist, um Menschen sogar bis zum Mond zu schicken. Die letzte Rakete, die das konnte, Saturn 5, wurde vor Jahren ausgemustert und nie ersetzt.

In den letzten Jahren gab es immer wieder Diskussionen über bemannte Flüge zurück zum Mond . Hat die NASA Pläne für eine Rakete, die die veraltete Saturn V ersetzen wird? Verändern moderne Fortschritte (nach 1972) das Design der Rakete, die die NASA verwenden würde, um zum Mond zurückzukehren, drastisch, oder würde sie dem Design von Saturn V sehr ähnlich sein?

Es ist eine urbane Legende, dass die Saturn-V-Pläne verloren gegangen sind: stason.org/TULARC/science-engineering/space/…
@GreenMatt, interessant! Ich vermute, dass das Buch viel mehr Pseudo-Fakten enthält, er zitiert nie eine der Informationen. Er schließt auch die klassische urbane Legende „Flüssigglas“ ein und gibt sie als Tatsache aus.
@GreenMatt Ich dachte, das war bis jetzt eine Tatsache. LOL.

Antworten (4)

Die größten US-Raketen, die sich derzeit in der praktischen Entwicklung befinden, sind die Falcon Heavy (alias Falcon 9 Heavy) und die NASA SLS Block 1.

Die NASA wird wahrscheinlich den Falcon Heavy einsetzen, falls die SLS-Finanzierung gekürzt werden sollte; Die SLS unterliegt den Zuweisungen des Kongresses und den Haushaltsentscheidungen der Exekutive, von denen keine das Falcon-Projekt töten könnte.

Laut dem Wikipedia-Eintrag soll der SLS Block I einen Hub von 70.000 kg nach LEO und ein geschätztes Inbetriebnahmedatum von 2017 haben. Der Block II soll 129.000 kg halten – mehr als die 118.000 kg des Saturn V.

Der Falcon Heavy hat eine aktuelle Hubkapazität von 53.000 kg. und ein geschätztes Inbetriebnahmedatum von Ende 2014.

Diskussion und Extrapolation

Elon Musk hat angemerkt, dass es sein Ziel ist, eine Kolonie von der Erde zu bekommen; Er hat auch gesagt, dass der Falcon Heavy nicht das Endspiel für SpaceX ist. Es ist wahrscheinlich, dass SpaceX im Falle einer Budgetkrise, die den SLS storniert, auf einen größeren Motor als den Merlin aufrüsten wird, aber das gleiche grundlegende Designmuster wie der Falcon Heavy verwenden wird.

Es wurde bereits von SpaceX-Quellen angemerkt, dass das Ziel wiederverwendbare Stufen sind; Der Falcon Heavy soll wiederverwendbare Kerne der 1. Stufe verwenden, sobald das vertikale Landesystem perfektioniert ist.

Angesichts des schnellen Entwicklungstempos von SpaceX und des langsameren Tempos der SLS-Entwicklung ist es durchaus möglich, dass SpaceX vor dem für das SLS geplanten Startdatum des ersten Dienstes im Jahr 2017 eine vergleichbare Lift-Option haben wird.

In der Zwischenzeit muss die NASA möglicherweise den Falcon Heavy einsetzen. 3 Falcon Heavy-Starts sollten weniger als 1 SLS-Start kosten und über eine weitere Gesamtkapazität von 20.000 kg verfügen, von denen einige für die Weltraumfähigkeit an Verbindungsausrüstung verloren gehen.

Endeffekt

NASA plant den Einsatz des SLS; Aus politischen und budgetären Erwägungen kann es erforderlich sein, den Falcon Heavy zu verwenden.


Verweise

http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_orbital_launchers_families

SpaceX Falcon Heavy

http://www.buildtheenterprise.org/spacex-breaking-the-1000-per-pound-launch-cost-barrier
http://www.spacex.com/missions
http://www.spacex.com/falcon- schwer
http://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy

SLS

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Launch_System
http://www.nasa.gov/audience/foreducators/rocketry/home/what-is-heavy-lift-launch-vehicle-k4.html
http:// www.nasa.gov/exploration/systems/index.html#.Ufn5vWTwKzo
http://www.nasa.gov/exploration/systems/sls/index.html

Elon Musks Mars-Pläne

http://www.forbes.com/sites/alexknapp/2012/11/27/spacex-billionaire-elon-musk-wants-a-martian-colony-of-80000-people/
http://www.space. com/18596-mars-colony-spacex-elon-musk.html

Mich würde interessieren, woher man Kosten von 375 Millionen für einen SLS-Start bekommt? Falcon Heavy wurde für einen SLS-Start mit 375 Millionen notiert? Falcon Heavy wurde mit 125 Millionen notiert, und das wird natürlich wahrscheinlich steigen, wenn es tatsächlich zum Start kommt. Aber SLS wird sehr teuer sein, wegen der erforderlichen stehenden Armee, die bezahlt werden muss, selbst wenn es nicht startet. Das aktuelle Manifest sieht also vor, dass es fast alle 4 Jahre gestartet wird. Was natürlich lächerlich ist. Aber trotzdem werden es auf keinen Fall nur 375 Millionen sein, noch werden die Grenzkosten so niedrig sein. Shuttles BEST case esti
Es stammt aus einer Quelle, die in den Referenzen aufgeführt ist. Ich finde es auch unglaublich niedrig, außer dass SLS vollständig vorbestehende Leitungen verwendet. Bei Falcon Heavy erwartet SpaceX, dass der Preis sinkt, da er sich so stark mit Falcon 9 und Falcon 9 VLS überschneidet. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Komponenten der FH-Stufe 1 ebenfalls wiederverwendbar sind, was die Falcon-Kosten weiter senkt. Ich habe jedoch nur die Zahlen verwendet, die ich online für beide gefunden habe.
Gute Antwort. Sie haben das Commercial Crew Development-Programm der NASA verpasst. Ich werde das als Antwort hinzufügen.
Es ist unwahrscheinlich, dass CCDev überleben wird, und tatsächlich entwickelt CCDev keinen separaten Launcher; CCDev ist NUR die Kapseln, wobei die verschiedenen Kapselprogramme ihre eigenen Testbed-Launcher auswählen. Boeing verwendet den Atlas V, SpaceX den Falcon 9 usw. Eine eventuelle Kompatibilität mit dem SLS Block II Launcher ist ein Ziel.
"Falcon Heavy ... geschätztes Inbetriebnahmedatum Ende 2014" Ah, Nostalgie.

Die NASA glaubt, dass Sie dafür eine große 70-mT- oder 110-mT-Rakete (SLS v1 und v2) benötigen.

Direct 3.0 glaubt, dass Sie eine solche Rakete billiger bauen können als SLS.

So ziemlich jeder, der NICHT am Bau von Shuttle-Komponenten (und damit zukünftigen SLS-Komponenten) beteiligt ist, scheint zu glauben, dass Tanklager der richtige Weg sind.

Sie starten Ihr translunares Fahrzeug in der Umlaufbahn aus Einzelteilen. Sie bauen ein Treibstoffdepot (es sollte besser für mehr als eine Mission wiederverwendbar sein oder Sie verschwenden Ihre Zeit) und lassen dann jeden kommerziellen Startanbieter um möglichst billige Flüge konkurrieren (und einen Markt generieren). Und wenn einer der Treibstoff-/Oxidationsmittelstarts fehlschlägt, na ja. Starten Sie erneut.

Die Zeiten der supergroßen Einzelstarts sind wahrscheinlich lange vorbei.

Es könnte hilfreich sein, auf die wirtschaftlichen Vorteile kleinerer Markteinführungen hinzuweisen (Produktionsvolumen, schnellerer Fortschritt bei den Lernkurven [für Herstellungskosten, Zuverlässigkeit usw.], geringeres Risiko pro Markteinführung), obwohl dies für eine separate Frage, die dies könnte, besser wäre zum Weiterlesen hier verlinkt werden. Ich denke auch, dass das Tanklager von einem relativ hohen Verkehrsaufkommen abhängt, daher könnte größer/weniger schneller (politisch attraktiver), aber teurer (weniger nachhaltig) sein.
130 Tonnen statt 110 Tonnen für SLS Block II, oder? Und es hat Vorteile, ein paar Astronauten zusammen mit ihrem Rückkehrfahrzeug direkt zum Mond zu bringen. Es ist vielleicht altmodisch, aber der superschwere Start ist die einzige Möglichkeit, HSF über LEO hinaus zu machen. Und SpaceX entwickelt auch seinen superschweren Trägerraketen "BFR", nicht wahr? Die Chinesen scheinen zumindest darüber zu sprechen.
Um ein Treibstoffdepot im Orbit zu bauen, benötigt man einen lagerfähigen Treibstoff. LOX und LH2 könnten nicht verwendet werden, die Verdampfungsverluste wären zu hoch
@Uwe Vielleicht wirft die Frage auf, ob es machbar / wirtschaftlich wäre, eine solar- oder nuklearbetriebene umlaufende Kälteanlage zu bauen.

Tatsächlich hat die NASA im Moment keine Möglichkeit, Menschen ins All zu transportieren. Und in letzter Zeit finden sie die Wartung ihrer Raumfahrzeuge so teuer, dass sie private Auftragnehmer mit dem Transport von Gütern von der Erde zur ISS beauftragen. Ich halte es für möglich, dass die NASA zumindest in naher Zukunft private Auftragnehmer für bemannte Missionen einstellt.

Die NASA nutzt die Dienste von SpaceX schon seit einiger Zeit. SpaceX verfügt derzeit wahrscheinlich über die größte einsatzbereite Raumschiffflotte in den USA. Sie nutzten ihren Dragon kürzlich für eine offizielle NASA-Versorgungsmission zur ISS.

Einigen Quellen zufolge sollte SpaceX bis Anfang 2015 bemannte Missionen durchführen können. Daher könnte es eine Möglichkeit sein, dass die NASA SpaceX auch für ihre bemannten Missionen verwendet.

Zusätzlich zum hauseigenen SLS der NASA (siehe Antwort von aramis) versenkt die NASA eine Menge Geld in ihr Commercial Crew Development (CCDev)-Programm, 1,5 Milliarden US-Dollar zwischen 2010 und 2014 .

Was ist CCDev?

CCDev ist im Wesentlichen "Sohn von COTS" (Commercial Orbital Transportation Services). COTS war ein bemerkenswert erfolgreiches Programm. Für schlappe 800 Millionen Dollar stehen der NASA zwei neue Fahrzeuge zur Verfügung, um Fracht zur Internationalen Raumstation zu bringen. Das Ziel von CCDev ist es, den Geist des COTS-Programms fortzusetzen, diesmal jedoch mit dem Ziel, Menschen in den Weltraum zu bringen.

Die erste Phase des Projekts, CCDev1, umfasste 49,8 Millionen US- Dollar, verteilt auf fünf Unternehmen: Blue Origin, Boeing, Paragon, Sierra Nevada und ULA. Die zweite Phase, CCDev2, umfasste 315,5 Millionen US- Dollar, verteilt auf vier Unternehmen, von denen drei in CCDev1 waren. Diese drei waren Blue Origin, Boeing, Paragon und Sierra Nevada. SpaceX wurde auch für CCDev2 ausgewählt. Die dritte Phase, Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap), umfasste 1167,5 Millionen US-Dollar, verteilt auf nur drei Unternehmen: Boeing, Sierra Nevada und SpaceX .

Was kommt als nächstes?

Der letzte Teil, Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap), wird voraussichtlich noch größer sein. Das Budget für das Geschäftsjahr 2014 für diesen letzten Teil beträgt 696 Millionen US- Dollar (gekürzt gegenüber einem Antrag von 821 Millionen US-Dollar) . Die erste Phase dieses letzten Teils, CPC1, umfasste 29,6 Millionen US- Dollar, die auf die CCiCap-Vertragspartner verteilt wurden. Wie viele dieser drei Finalisten CCtCap erhalten werden, ist unbestimmt. (Anmerkung: Jedes Unternehmen könnte einen CCtCap-Vorschlag einreichen. Die drei Unternehmen, die zusammen über eine Milliarde erhalten haben, haben jedoch einen großen Vorteil gegenüber allen Neulingen.) Gerüchten zufolge wird CCtCap zwei Unternehmen einbeziehen, um den Wettbewerb zu fördern, aber Budgetbedenken könnten dies tun mach es zu einem.

Wer baut was?

Boeing arbeitet mit Bigelow Aerospace an einer neuen Kapsel, der CST-100 . Die Boeing-Kapsel ist so konzipiert, dass sie mit den Trägerraketen Atlas V, Delta IV und Falcon 9 kompatibel ist. Die erste Arbeit zielt auf den Start mit dem Atlas V ab.

Sierra Nevada arbeitet am Dream Chaser , den Sierra Nevada mit dem Kauf von SpaceDev erworben hat. Der Dream Chaser ist der einzige Auftriebskörper, der im CCDev-Wettbewerb übrig geblieben ist. Es ist geplant, es auf einem Atlas V zu starten.

SpaceX hat daran gearbeitet, seine Dragon - Kapsel mit Lebenserhaltungssystemen auszustatten und seine Trägerrakete Falcon 9 menschentauglich zu machen.


Nachtrag (um auf Kommentare einzugehen)

Das Endziel von CCDev war schon immer ein End-to-End-Crew-Transportsystem. Die anfängliche Arbeit konzentrierte sich auf verschiedene Teile dieses ultimativen Ziels, wobei die meisten Mittel für die Fahrzeuge verwendet wurden, die an der ISS andocken und zur Erde zurückkehren werden. Ein kleiner Teil des allerersten CCDev-Geldes ging jedoch an die United Launch Alliance, um darauf hinzuarbeiten, dass ihre Trägerraketen für Menschen geeignet sind.

Die RFP für die letzte Phase des CCDev-Programms, CCtCap, wurde in ihrer endgültigen Form im November 2013 mit einer Einreichungsfrist vom 22. Januar 2014 veröffentlicht. Alle Vorschläge mussten sich auf ein durchgängiges Besatzungstransportsystem mit einem bemannten Personal beziehen Demo-Mission Ende 2017 (Budget ausstehend). Die Kapsel oder der Auftriebskörper ist nur ein Teil dieses End-to-End-Systems. Die Trägerrakete ist ein weiterer ziemlich wichtiger Teil.

Die Ziele von CCDev und SLS sind weitgehend orthogonal zueinander. Das Hauptziel von CCDev ist es, die Fähigkeit der USA wiederherzustellen, Menschen zur Internationalen Raumstation (ISS) „und zu anderen Zielen im erdnahen Orbit“ zu schicken. Das Hauptziel des SLS ist es, die Fähigkeit der USA wiederherzustellen, Menschen über die niedrige Erdumlaufbahn und schließlich aus der Erdumlaufbahn zu schicken. CCDev ist nicht dazu gedacht, Menschen über LEO hinaus zu schicken; SLS soll nicht zur ISS fliegen.

Bei der von einem CCtCap-Bieter vorgeschlagenen Trägerrakete handelt es sich nicht um das Space Launch System (SLS). Es gibt einen Backup-Plan, um SLS für bemannte Flüge zur ISS zu verwenden, aber nur, wenn CCDev fehlschlägt.



Allgemeine Diskussion zu CCDev:
http://en.wikipedia.org/wiki/Commercial_Crew_Development
http://www.thespacereview.com/article/2370/1
http://www.thespacereview.com/article/2406/1
http: //www.thespacereview.com/article/2443/1

Fahrzeuge:

Boeings CST-100: http://en.wikipedia.org/wiki/CST-100
Sierra Nevadas Dream Chaser: http://en.wikipedia.org/wiki/Dream_Chaser_(spacecraft)
Human-rated Atlas V: http:// /en.wikipedia.org/wiki/Atlas_V#Future_developments
Dragon und Falcon 9 von SpaceX: http://en.wikipedia.org/wiki/Dragon_(spacecraft) und http://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_9

CCtCap:

GSA-Anfrageseite: https://www.fbo.gov/?s=opportunity&mode=form&id=e016cb01d032ec7468ca85035072a43c&tab=core&_cview=0 NAIS-Anfrageseite: https://prod.nais.nasa.gov/cgibin/eps/sol.cgi? acqid=158768

SLS/MPCV:

SLS/MPCV als Backup für CCDev: http://www.nasa.gov/sites/default/files/files/Dumbacher_MPCVSLS_508.pdf , Folie Nr. 10.
SLS als Backup zu CCDev: http://www.nasa.gov/pdf/510449main_SLS_MPCV_90-day_Report.pdf

Ab Seite 7 des letzteren,

Das Fahrzeug muss in der Lage sein, als Backup-System für die Bereitstellung und Unterstützung der Fracht- und Besatzungslieferungsanforderungen für die Internationale Raumstation (ISS) zu dienen, falls diese Anforderungen nicht von verfügbaren kommerziellen oder von Partnern bereitgestellten Fahrzeugen erfüllt werden.

Bei CCDev dreht sich alles um die Kapseln – die verschiedenen Kapselentwickler müssen einen bereits weltraumtauglichen Träger auswählen. Boeing verwendet den Atlas V, SpaceX den Falcon 9. Nur SpaceX entwickelt gemeinsam Trägerraketen und Kapseln, und das unter einem separaten Finanzierungsblock. CCDev stellt den Nachfolger der Apollo-Kapsel bereit, nicht den Saturn-V-Launcher.
Wenn sie eine Trägerrakete verwenden, die nicht für Menschen zugelassen ist, ist das Spiel vorbei. Wenn sie einen Prozess verwenden, der nicht von Menschen bewertet werden kann, ist das Spiel vorbei. In der letzten Phase, CCtCap, geht es um das gesamte System, End-to-End, nicht nur um die Kapsel. Das Ziel von CCtCap ist es, Menschen in den Weltraum zu schicken. Menschen zur ISS zu schicken, ist der wichtigste und letzte Meilenstein von CCtCap. Die Auftragnehmer können dieses Ziel nicht nur mit einer für Menschen geeigneten Kapsel erreichen. Die Trägerrakete, die Kapsel, der gesamte Prozess müssen alle für Menschen geeignet sein.
Keines der CCDev-Projekte beinhaltet oder erlaubt das Man-Rating eines Launchers. SpaceX bemannt den Drachen als separates Projekt, das zufällig auch ein NASA-Projekt ist. ALLE CCDev-Projekte sollen (letztlich) die SLS-Launcher verwenden.
@aramis - Was du geschrieben hast und warum du mich anscheinend herabgestuft hast, ist in vielerlei Hinsicht falsch. Das ist in vielerlei Hinsicht falsch, Aramis. Die allererste Phase von CCDev umfasste einen Vertrag über 6,7 Millionen US -Dollar mit ULA über die Befähigung von ULA-Trägerraketen mit menschlichem Rating. In der Zwischenzeit zwischen dieser ersten CCDev-Arbeit und der endgültigen CCtCap-Ausschreibung wählte die NASA diejenigen Vorschläge aus, die sich hauptsächlich auf die Kapsel (oder den Hebekörper im Fall von Sierra Nevada) konzentrierten. Das Endziel war immer ein End-to-End-Crew-Transportsystem. (Fortsetzung)
@aramis - (Fortsetzung) Dieses Endziel ist das einzige Ziel von CCtCap. Es steht im RFP. Der Auftragnehmer muss ein End-to-End- Crew-Transportsystem vorschlagen. Es ist nicht nur eine Kapsel. Es ist die ganze Enchilada, und das gesamte System muss menschenwürdig sein. Wenn alles nach Plan läuft, wird der erste Start Ende 2017 erfolgen. Die Trägerrakete ist ein integraler Bestandteil des Systems und ein integraler Bestandteil jedes CCtCap-Vorschlags. Diese CCtCap-Trägerrakete wird nicht die Trägerrakete des Senate Launch System sein. Die SLS wird 2017 noch nicht für die bemannte Raumfahrt bereit sein. (Fortsetzung)
@aramis - (abgeschlossen) Hier ist ein Link zum CCtCap RFP: fbo.gov/… .