Orion wird zusammen mit dem SLS entwickelt. Aber Falcon Heavy soll früher, Anfang 2015, fliegen und billiger sein. Ich frage mich also, welche Art von Missionen Orion mit FH machen könnte. Könnte es zum Beispiel einen bemannten Flug um den Mond machen?
Der erste Teststart mit Orion ist derzeit für Dezember 2014 auf einer Delta IV Heavy geplant. Laut Wikipedia-Artikeln über Delta IV und Falcon Heavy wird letzterer in der Lage sein, doppelt so viel zu LEO und 50% mehr zu GEO zu heben. Falcon 9 ist dabei, von Menschen bewertet zu werden, und ich denke, dass die technischen Ähnlichkeiten bedeuten sollten, dass die FH bald darauf von Menschen bewertet wird.
Gibt es einen Showstopper für FH+Orion?
Gibt es einen Grund, Orion anstelle von Dragon zu starten?
SpaceX gibt die LEO-Nutzlast von Falcon Heavy mit 63,8 Tonnen an (vermutlich im vollständig entbehrlichen Modus).
Orion, voll beladen mit Treibstoff, wiegt etwa 26 Tonnen. LEO-Flug ist also machbar, möglicherweise sogar mit Booster-Recovery, aber wahrscheinlich nicht mit 3-Core-Recovery.
Ich kann keine Spezifikationen für die ICPS -Stufe finden, die mit SLS verwendet wird, aber es ist eine Modifikation der DCSS-5-Oberstufe, die mit Delta IV verwendet wird:
Zu diesen Modifikationen gehören die Verlängerung des Flüssigwasserstofftanks, das Hinzufügen von Hydrazinflaschen zur Lageregelung und einige geringfügige Avionikänderungen, um die von der NASA zum Erreichen der Flugziele erforderlichen Konstruktionsparameter und Leistungsmerkmale zu erfüllen.
Falcon Heavy kann eine mit Orion gestapelte DCSS-5 zu LEO heben, von wo aus die DCSS etwa 2960 m/s Delta-V über LEO hinaus liefern kann, was nicht ganz ausreicht, um den Mond zu erreichen. Orion könnte sein Servicemodul verwenden, um den Rest zu erledigen, aber dann hätte es nicht genügend Treibstoff, um in die Mondumlaufbahn ein- und auszusteigen, also wäre das eine Vorbeiflugmission. (ICPS auf dem Block 1 SLS soll Orion für EM-1 auf eine sehr exzentrische Mondumlaufbahn bringen ; es ist mir unklar, ob diese Konfiguration in der Lage ist, eine niedrige Mondumlaufbahn zu erreichen und zurückzukehren, aber das größere EUS für Block 1B wird es sicherlich sein fähig.)
Ohne eine wasserstoffbetriebene Oberstufe könnte die zweite Stufe von Falcon Heavy den Orion in einen GTO bringen, aber Orion hätte wieder nicht genug Delta-V, um dort zu zirkulieren und zur Erde zurückzukehren.
An diesem Punkt ist es fraglich, ob eine geeignete Oberstufe für den Einsatz mit einem für Menschen zugelassenen Falcon Heavy angepasst werden könnte, bevor SLS-Block 1 fliegt.
In der Zwischenzeit kann Delta IV Heavy Orion für Entwicklungs- und Shakedown-Flüge in LEO einsetzen, was es analog zum Saturn 1B zum Saturn V der SLS macht.
Das Problem ist, dass das Orion + Servicemodul sehr schwer ist. In der Größenordnung von 21.000 Kilo.
Das ist zu schwer für alles andere als einen Delta 4-Heavy oder Falcon Heavy. (SLS wird wahrscheinlich nie wirklich existieren).
Es sieht so aus, als ob der Falcon Heavy mit Quervorschub LEO 53.000 Kilo bietet. (Kann die Nicht-Cross-Feed-Zahlen nicht finden, da dies eine bessere Darstellung der anfänglichen Leistung ist). Mit den kommenden Aktualisierungen im Sommer 2015 für die erste Stufe des Core Falcon 9 (leichte Streckung, Merlin 1Ds bei 100 %, nicht das aktuelle Schubniveau von 85 %, Treibmittelkühlung zur Verdichtung) wird jedoch erwartet, dass die Reichweite ohne Kreuzvorschub auf 50.000 kg erreicht wird . Als Update im Jahr 2017 gab SpaceX bekannt, dass im vollständig entbehrlichen Modus, ohne Crossfeed, Falcon Heavy immerhin der Single-Stick von Falcon 9 und Merlin 1D-Verbesserungen für 64.000 Pfund an LEO auf dem Weg waren.
Die obere Stufe, ein Merlin 1D zu sein, ist wahrscheinlich ein Problem, da der ISP nicht wunderbar ist. (Toller ISP von 340 für LOX/RP1, aber kein großartiger ISP für eine Oberstufe. RL-10 hat einen viel geringeren Schub, aber bei weitem einen besseren ISP, im mittleren 400-Bereich). Daher wäre für weiter entfernte Missionen eine dritte Stufe (oder ein größeres Servicemodul) wünschenswert. Da SpaceX den Raptor LOX/CH4-Motor entwickelt, wäre es für sie nicht undenkbar, eines Tages eine Oberstufe mit höherer Energie zu bauen. Es sind viele Kosten damit verbunden, die es unwahrscheinlich machen würden, aber immer noch eine Möglichkeit, wenn die Notwendigkeit wirklich eintritt.
Technisch ja. Es passt zur Verkleidung und Hubkapazität. Die Realität, nein. Der Falcon Heavy ist nicht für den Personentransport zugelassen und SpaceX hat angekündigt, dass sie diesen Zertifizierungsprozess nicht durchlaufen wollen.
LocalFluff