Pregunta:
¿Cuál será el sucesor de la NASA del cohete Saturno V?
JohnB
2013-07-17 02:36:19 UTC
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Los cohetes Saturno V fueron "el cohete más alto, más pesado y más poderoso jamás llevado a estado operativo y aún mantiene el récord de carga útil más pesada lanzada y capacidad de carga útil más pesada a la órbita terrestre baja (LEO)" [1]

En Breve historia de casi todo , el autor afirma lo siguiente:

Ya no poseemos un cohete lo suficientemente poderoso como para enviar humanos incluso hasta la Luna. El último cohete que pudo, Saturno 5, se retiró hace años y nunca ha sido reemplazado.

En los últimos años, ha habido discusiones intermitentes sobre vuelos tripulados para regresar atrás a la Luna. ¿Tiene la NASA planes para un cohete que reemplazará al obsoleto Saturno V? ¿Los avances modernos (posteriores a 1972) cambian drásticamente el diseño del cohete que la NASA usaría para regresar a la Luna, o se parecería mucho al diseño de Saturno V?

Es una leyenda urbana que los planes de Saturno V se perdieron: http://stason.org/TULARC/science-engineering/space/76-What-happened-to-the-saturn-v-plans.html#.UeW-ARWt1hE
@GreenMatt, interesante! Sospecho que ese libro tiene muchos más pseudo-hechos que ese, nunca cita ninguna información. También incluye la clásica [leyenda urbana del "vidrio líquido"] (http://dwb.unl.edu/Teacher/NSF/C01/C01Links/www.ualberta.ca/~bderksen/florin.html) y lo hace pasar por hecho.
@GreenMatt Pensé que esto era un hecho hasta ahora. LOL.
Cuatro respuestas:
#1
+18
aramis
2013-08-01 11:38:50 UTC
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Los cohetes estadounidenses más grandes actualmente en desarrollo práctico son el Falcon Heavy (también conocido como Falcon 9 Heavy) y el Bloque 1 del SLS de la NASA.

Es probable que la NASA utilice el Falcon Heavy en caso de que se recorten los fondos del SLS; el SLS está sujeto a asignaciones del Congreso y decisiones presupuestarias ejecutivas, ninguna de las cuales podría acabar con el proyecto Falcon.

Según la entrada de Wikipedia, el SLS Block I está programado para tener un aumento de 70.000 kg a LEO, y una fecha estimada de puesta en servicio de 2017. Se supone que el Block II tiene una vida útil de 129,000 kg, más que los 118,000 kg del Saturn V.

El Falcon Heavy tiene una capacidad de elevación de diseño actual de 53,000 kg. y una fecha de servicio estimada para finales de 2014.

Discusión y extrapolación

Elon Musk ha señalado que su objetivo es sacar una colonia de la Tierra; también dijo que el Falcon Heavy no es el final del juego para SpaceX. Es probable que, en el caso de una crisis presupuestaria que cancele el SLS, SpaceX se actualice a un motor más grande que el Merlin, pero use el mismo patrón básico de diseño que el Falcon Heavy.

Ya se señaló según fuentes de SpaceX, que el objetivo son las etapas reutilizables; el Falcon Heavy está programado para usar núcleos reutilizables de 1ra etapa una vez que se perfeccione el sistema de aterrizaje vertical.

Dado el rápido ritmo de desarrollo de SpaceX y el ritmo más lento de desarrollo de SLS, es muy posible que SpaceX tenga un opción de elevación comparable antes de la fecha de lanzamiento del primer servicio de 2017 programada para el SLS.

Mientras tanto, la NASA puede necesitar hacer uso del Falcon Heavy; 3 lanzamientos de Falcon Heavy deberían costar menos que 1 lanzamiento SLS y tener otros 20,000 kg de capacidad total, algunos de los cuales se perderán en equipos de interconexión, para capacidad de espacio profundo.

Conclusión

NASA planea utilizar el SLS; Las consideraciones políticas del presupuesto de & pueden requerir que utilicen el Falcon Heavy.


Referencias

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 / mission
http://www.spacex.com/falcon-heavy
http://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy

SLS

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Launch_System
http: // www .nasa.gov / audiencia / 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 Musk Planes de Marte

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

Me interesaría saber dónde obtiene un costo de 375 millones para un lanzamiento de SLS. Falcon Heavy ha sido cotizado en 375 millones para un lanzamiento de SLS. Falcon Heavy se ha cotizado en 125 millones y, por supuesto, es probable que crezca a medida que llegue al lanzamiento. Pero SLS va a ser muy caro, debido al ejército permanente que requiere, que debe pagarse, incluso si no se lanza. Así que el manifiesto actual tiene su lanzamiento casi una vez cada 4 años. Lo que, por supuesto, es ridículo. Pero aun así, de ninguna manera será solo 375 millones ni el costo marginal será tan bajo. Lanzaderas BEST case esti
Se extrae de una fuente que figura en las referencias. También lo encuentro increíblemente bajo, excepto que SLS está usando líneas completamente preexistentes. En cuanto a Falcon Heavy, SpaceX espera que el precio CAIGA debido a que se superpone mucho con Falcon 9 y Falcon 9 VLS; Además, se espera que los componentes de la etapa 1 de FH también sean reutilizables, lo que reducirá aún más los costos de Falcon. Sin embargo, solo usé las cifras que encontré en línea para ambos.
Buena respuesta. Te perdiste el programa de desarrollo de tripulaciones comerciales de la NASA. Agregaré eso como respuesta.
Es poco probable que CCDev sobreviva y, en realidad, CCDev no está desarrollando un lanzador independiente; CCDev es SOLO las cápsulas, con los distintos programas de cápsulas seleccionando sus propios lanzadores de banco de pruebas. Boeing está utilizando el Atlas V, SpaceX el Falcon 9, etc. La compatibilidad final con el lanzador SLS Block II es un objetivo.
* "Falcon Heavy ... fecha estimada de puesta en servicio de finales de 2014" * Ah, nostalgia.
#2
+12
geoffc
2013-07-17 03:13:34 UTC
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La NASA cree que necesita un cohete grande de 70mT o 110mT (SLS v1 y v2) para hacer eso.

Direct 3.0 cree que puede construir un cohete de este tipo más barato que el SLS.

Casi cualquiera que NO esté involucrado en la construcción de componentes de transbordadores (y, por lo tanto, futuros componentes de SLS) parece pensar que los depósitos de combustible son el camino a seguir.

Lanzas tu vehículo translunar en órbita hacia afuera de piezas. Construyes un depósito de combustible (es mejor que sea reutilizable más de una misión o estás perdiendo el tiempo) y luego dejas que cualquier proveedor de lanzamiento comercial compita (y genere un mercado) por muchos vuelos lo más baratos posible. Y si falla alguno de los lanzamientos de combustible / oxidante, bueno. Lanzar de nuevo.

Los días del gran lanzamiento único probablemente ya pasaron.

Podría ser útil señalar los beneficios económicos de los lanzamientos más pequeños (volumen de producción, progreso más rápido en las curvas de aprendizaje [para el costo de fabricación, confiabilidad, etc.], menor riesgo por lanzamiento), aunque eso podría ser mejor para una pregunta separada que podría estar vinculado aquí para leer más. También creo que el depósito de combustible depende de un tráfico relativamente alto, por lo que más grande / menos podría ser más rápido (más atractivo políticamente) pero más caro (menos sostenible).
130 toneladas en lugar de 110 toneladas para SLS Block II, ¿no es así? Y hay beneficios de poder lanzar a un par de astronautas directamente a la Luna junto con su vehículo de regreso. Quizás esté pasado de moda, pero el lanzamiento súper pesado es la única forma en que se ha hecho HSF más allá de LEO. Y SpaceX también está desarrollando su lanzador súper pesado "BFR", ¿no es así? Los chinos parecen al menos estar hablando de eso.
Para construir un depósito de combustible en órbita se requiere un combustible almacenable. LOX y LH2 no se pueden usar, las pérdidas por ebullición serían demasiado altas
@Uwe Quizás plantee la cuestión de si sería factible / económico construir una planta de refrigeración orbital de energía solar o nuclear.
#3
+8
Chandough
2013-07-17 06:45:42 UTC
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De hecho, es cierto que la NASA, por el momento, no tiene ninguna forma de transportar personas al espacio. Y últimamente, el mantenimiento de sus naves espaciales les resulta tan caro que están involucrando a contratistas privados para transportar mercancías desde la Tierra a la ISS. Creo que existe la posibilidad de que la NASA contrate contratistas privados para cualquier misión tripulada, al menos en un futuro cercano.

La NASA ha estado explotando los servicios de SpaceX por un tiempo. SpaceX probablemente tiene la flota de naves espaciales operativas más grande de los EE. UU. A la fecha. Recientemente utilizaron su Dragon para una misión oficial de reabastecimiento de la NASA a la ISS.

Según algunas fuentes, SpaceX debería ser capaz de realizar misiones tripuladas a principios de 2015. Por lo tanto, podría ser una posibilidad que la NASA también utilice SpaceX para sus misiones tripuladas.

#4
+8
David Hammen
2014-03-08 19:15:08 UTC
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Además del SLS interno de la NASA (ver la respuesta de Aramis), la NASA está invirtiendo una gran cantidad de efectivo en su programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (CCDev), \ $ 1.5 mil millones entre 2010 y 2014.

¿Qué es CCDev?

CCDev es esencialmente "hijo de COTS" (Servicios comerciales de transporte orbital). COTS fue un programa notablemente exitoso. Por tan solo \ $ 800 millones, la NASA tiene dos vehículos nuevos a su disposición para entregar carga a la Estación Espacial Internacional. El objetivo de CCDev es continuar el espíritu del programa COTS, pero esta vez con el objetivo de llevar humanos al espacio.

La primera fase del proyecto, CCDev1, involucró \ $ 49,8 millones repartidos entre cinco empresas: Blue Origin, Boeing, Paragon, Sierra Nevada y ULA. La segunda fase, CCDev2, involucró \ $ 315.5 millones distribuidos entre cuatro empresas, tres de las cuales estaban en CCDev1. Esos tres fueron Blue Origin, Boeing, Paragon y Sierra Nevada. SpaceX también fue seleccionado para CCDev2. La tercera fase, Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap) involucró \ $ 1167.5 millones distribuidos entre solo tres compañías: Boeing, Sierra Nevada y SpaceX.

¿Qué sigue?

Se espera que la parte final, la capacidad de transporte de tripulación comercial (CCtCap) sea aún mayor. El presupuesto del año fiscal 2014 para esta parte final es de \ $ 696 millones (recorte de una solicitud de \ $ 821 millones). La primera fase de esta parte final, CPC1, involucró \ $ 29,6 millones, repartidos entre los contratistas de CCiCap. No se sabe cuántos de esos tres finalistas recibirán CCtCap. (Nota: cualquier empresa puede presentar una propuesta de CCtCap. Sin embargo, las tres empresas que han recibido colectivamente más de mil millones tienen una gran ventaja sobre los recién llegados). Se rumorea que CCtCap involucrará a dos empresas para fomentar la competencia, pero las preocupaciones presupuestarias hazlo uno.

¿Quién está construyendo qué?

Boeing está trabajando con Bigelow Aerospace en una nueva cápsula, la CST-100 . La cápsula de Boeing está diseñada para ser compatible con los vehículos de lanzamiento Atlas V, Delta IV y Falcon 9. El trabajo inicial apunta al lanzamiento con Atlas V.

Sierra Nevada está trabajando en el Dream Chaser que Sierra Nevada adquirió con la compra de SpaceDev. El Dream Chaser es el único cuerpo de levantamiento que queda en la competencia CCDev. Los planes son lanzarlo en un Atlas V.

SpaceX ha estado trabajando para equipar su cápsula Dragon con soporte vital y fabricar su Falcon 9 vehículo de lanzamiento calificado para humanos.


Anexo (para abordar los comentarios)

El objetivo final de CCDev siempre ha sido un Crew de principio a fin Sistema de transporte. El trabajo inicial se centró en varias partes de ese objetivo final, y la mayor parte de los fondos se destinarán a los vehículos que se acoplarán a la ISS y regresarán a la Tierra. Sin embargo, una pequeña parte de la primera parte del dinero de CCDev se destinó a United Launch Alliance para trabajar para que sus vehículos de lanzamiento fueran calificados para humanos.

Se publicó la RFP para la fase final del programa CCDev, CCtCap. en su forma final en noviembre de 2013 con una fecha límite de presentación del 22 de enero de 2014. Todas las propuestas tenían que ser para un Sistema de Transporte de Tripulación de extremo a extremo con una misión de demostración tripulada a fines de 2017 (presupuesto pendiente). La cápsula o el cuerpo de elevación es solo una parte de ese sistema de punta a punta. El vehículo de lanzamiento es otra parte bastante importante.

Los objetivos de CCDev y SLS son en gran medida ortogonales entre sí. El objetivo principal de CCDev es restaurar la capacidad de Estados Unidos de enviar humanos a la Estación Espacial Internacional (ISS) "y otros destinos de órbita terrestre baja". El objetivo principal del SLS es restaurar la capacidad de EE. UU. Para enviar humanos más allá de la órbita terrestre baja y, finalmente, fuera de la órbita terrestre. CCDev no está destinado a enviar humanos más allá de LEO; SLS no está destinado a ir a la ISS.

El vehículo de lanzamiento propuesto por un postor CCtCap no será el vehículo Space Launch System (SLS). Existe un plan de respaldo para usar SLS para vuelos humanos a la ISS, pero solo si CCDev falla.



Discusión general sobre 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

Vehículos:

CST-100 de Boeing: http://en.wikipedia.org/wiki/CST-100
Dream Chaser de Sierra Nevada: http: //en.wikipedia.org/wiki/Dream_Chaser_(spacecraft)
Atlas V calificado para humanos: http://en.wikipedia.org/wiki/Atlas_V#Future_developments Dragon y Falcon 9 de SpaceX: http://en.wikipedia.org/wiki/Dragon_(spacecraft) y http://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_9

CCtCap:

Página de solicitud de GSA: https://www.fbo.gov/?s=opportunity&mode=form&id=e016cb01d032ec7468ca85035072a43c&aview=hcore&tab= > Página de solicitud de NAIS: https://prod.nais.nasa.gov/cgibin/eps/sol.cgi?acqid=158768

SLS/MPCV:

SLS / MPCV como una copia de seguridad de CCDev: http://www.nasa.gov/sites/default/files/files/Dumbacher_MPCVSLS_508.pdf, diapositiva n.º 10.
SLS como copia de seguridad de CCDev: http://www.nasa.gov/pdf/510449main_SLS_MPCV_90-day_Report.pdf

De la página 7 de este último,

El vehículo debe estar capaz de servir como un sistema de respaldo para suministrar y respaldar los requisitos de entrega de carga y tripulación para la Estación Espacial Internacional (ISS) en caso de que dichos requisitos no se cumplan con los vehículos comerciales o suministrados por socios disponibles.

CCDev tiene que ver con las cápsulas: los diversos desarrolladores de cápsulas deben seleccionar un lanzador que ya tenga una clasificación espacial. Boeing está utilizando el Atlas V, SpaceX el Falcon 9. Sólo SpaceX está desarrollando en realidad el lanzador y la cápsula, y eso está bajo un bloque de financiación separado. CCDev proporciona el sucesor del Apollo Capsule, no el lanzador Saturn V.
Si usan un vehículo de lanzamiento que no puede ser clasificado por hombres, se acabó el juego. Si usan un proceso que no puede ser calificado por hombres, se acabó el juego. La fase final, CCtCap, se trata de todo el sistema, de principio a fin, no solo de la cápsula. El objetivo de CCtCap es enviar personas al espacio. Enviar personas a la ISS es el hito clave y final de CCtCap. Los contratistas no pueden lograr ese objetivo con solo una cápsula calificada para humanos. El vehículo de lanzamiento, la cápsula, todo el proceso, todos deben ser evaluados por humanos.
Ninguno de los proyectos de CCDev incluye ni permite la calificación de un lanzador. SpaceX está gestionando al dragón como un proyecto separado que resulta que también es un proyecto de la NASA. TODOS los proyectos de CCDev están programados para (eventualmente) usar los lanzadores SLS.
@aramis - Lo que escribiste y por qué aparentemente me votaste en contra están equivocados en muchos aspectos. Eso está mal en muchos aspectos, aramis. La primera fase de CCDev incluyó un contrato de $ 6.7 millones con ULA para vehículos de lanzamiento de ULA con calificación humana. En el intervalo entre el trabajo inicial de CCDev y la RFP de CCtCap final, la NASA eligió aquellas propuestas que se centraban principalmente en la cápsula (o cuerpo de elevación en el caso de Sierra Nevada). El objetivo final siempre ha sido un sistema de transporte de tripulación de principio a fin. (continuado)
@aramis - (continuación) Ese objetivo final es el único objetivo de CCtCap. Está en la RFP. El contratista debe proponer un sistema de transporte de tripulación ** de principio a fin **. No es solo una cápsula. Es la enchilada completa, y todo el sistema debe estar calificado para humanos. Si todo va según lo planeado, el primer lanzamiento será a fines de 2017. El vehículo de lanzamiento es una parte integral del sistema y una parte integral de cualquier propuesta de CCtCap. Ese vehículo de lanzamiento CCtCap no será el vehículo del Sistema de lanzamiento del Senado. El SLS no estará listo para vuelos espaciales tripulados en 2017. (continuación)
@aramis - (conclusión) Aquí hay un enlace a la RFP de CCtCap: https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=2345107c127b56643d20ed742ff57b4d&tab=core&_cview=1.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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