T SLS är utformad för att hissa Orion multifunktionella besättningsfordon, tillsammans med vetenskapliga experiment och kritiska förnödenheter, till jordens bana och, så småningom, långt bortom. Se fler bilder på rymdutforskning. © 2011 HowStuffWorks Den 14 september 2011, NASA tillkännagav planer på att bygga och skjuta upp den mest kraftfulla raket någonsin för att matcha dess kraft mot jordens gravitation. I olika former, denna sprängning kommer att utgöra drivkraften bakom det amerikanska rymdprogrammet under överskådlig framtid.
Upp från askan i det amerikanska rymdfärjeprogrammet, som flög sitt sista uppdrag i juli 2011, och dess dödfödda efterträdare, konstellationsprogrammet, som avbröts i februari 2010, de Space Launch System ( SLS ) kommer att ärva egenskaper hos båda dess föregångare. Dess tekniska härstamning sträcker sig också längre ner i släktträdet, till den tidigare tungviktsmästaren, Saturnus V -arbetshästen som lanserade amerikanerna månen för mer än 40 år sedan.
Planen utlovar ett lanseringsfordon som består av en del beprövad raketkunskap och en del toppmodern teknik och material. Ett streck av modularitet gör det möjligt för uppdragsplanerare att skräddarsy individuella SLS -byggnader för kraven från olika uppdrag, som NASA säger kommer att sträcka sig från mjölkkörningar nära jorden till Mars-utforskning och därefter.
Om du tycker att det låter mycket att fråga från ett enda system, du är inte ensam. SLS har fått mandat av kongressen att tjäna så många mästare på så många sätt, det är ett under att det inte krävs att sjunga, dansa och göra stora våfflor att starta. Denna utomordentligt breda vision, kombinerat med den underliggande politiska affären som driver systemets design, har fått kritiker att ifrågasätta om SLS överhuvudtaget kan lyckas.
I den här artikeln, vi tar en titt under huven på denna nya tunga lyftare. Vi ska också titta på varför vissa anser att SLS är mindre av en fenix och mer av en kalkon.
Innehåll
Inriktad på en obemannad testflygning 2017 runt månen, det första rymdlanseringssystemet (SLS) kommer att stå 97,5 meter och väga 2,5 miljoner kilo. Tre rymdfärjans huvudmotorer ( SSME ) och två fasta raketförstärkare (SRB), båda ärvda från rymdfärjeprogrammet, kommer att ge 8,4 miljoner pund (3,8 miljoner kilo) lyftkraft som krävs för att driva raketens nedre etapp, interstage och sex personer Orion Crew-fordon för flera ändamål ( MPCV ) in i rymden. Tänk dig ett rör som är högre än Frihetsgudinnan, väger upp till 24 fullastade 747:or och sparkar ut hästkrafterna motsvarande 13, 400 lok, och du börjar få bilden.
Vid uppbyggnad, SLS kommer att torn upp ytterligare 24 meter och tippa vågen till ytterligare 1 miljon pund (450, 000 kilo). Den kommer att bära ytterligare två RS-25-motorer på den lägsta etappen, och en ny övre etapp kommer att bära J-2X, en uppdaterad version av raketmotorn som drev Apollos Saturn Vs in i historien. Det här högre, beefier SLS kommer att skryta med raketförstärkare som kan bränna fast eller flytande bränsle. Sammanlagt, dessa lyftare kommer att slänga ut 1 miljon extra pund (450, 000 kilo) dragkraft, vilket kommer att översättas till 130 ton (286, 000 pund) lastlyftkapacitet - nästan dubbelt så stor som den första SLS som byggdes, och 109 procent av lyftkapaciteten för Saturnus V. Att transportera all den extra lasten kräver lite extra bagageutrymme så, istället för en interstage, den sena modellen SLS kommer att vara tillräckligt rymlig för att bära nio skolbussar.
Genom design, SLS kommer att genomgå komponent- och utrustningsförändringar under hela sin livslängd. Till viss del, detta beror på att det var tänkt som en modulär, mångsidig hantverk, omkonfigurerbar enligt uppdragskrav, men det är också för att NASA krävs av kongressen att till en början förlita sig på transportleverantörer och införliva kvarvarande rymdfärjeskomponenter, såsom återanvändbara SSME och SRB. Senare, de kommer att ersättas av engångsmotorer och en femstegs boosterraket som ursprungligen utformades för Constellation Program.
NASA planerar att använda den tidiga, mindre version av SLS för att färja last och astronauter till bana med låg jord, främst för att serva den internationella rymdstationen. Senare konfigurationer kan stödja uppdrag till rymden bortom jordens bana, inklusive uppdrag till asteroidbältet eller Mars.
Imponerande? Det kan du ge dig på, men som vi kommer att se i nästa avsnitt, när det gäller politik och rymdfarkoster på flera miljarder dollar, djävulen är i detaljerna.
The Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV)Liksom Apollo -programmets kommando- och servicemodul, Orion MPCV kommer att fungera som hem, arbetsyta och rymdskepp för besättningen. Den 5 meter breda, 25 ton (22,7 ton) är större, mer mångsidig och mer tekniskt avancerad än sin ärevördiga föregångare, dock, särskilt när det gäller datorer, elektronik, livsuppehållande, framdrivning och värmeskydd. Besättningsmodulen - den enda komponenten som återvänder till jorden - kommer att pressa två till sex astronauter, med mat och utrustning, till 319 kubikfot (8,9 kubikmeter) beboelig volym. Det är en tredjedel mer armbågerum än Apollos besättningsfack. Bakom det, en servicemodul ger bränsle och kraft, montera instrument och förvara luft, vatten och last. En annan återuppringning till Apollo kommer att krona MPCV under lanseringen:Det är en liten lanseringsavbruten systemraket (LAS) redo att öka besättningsmodulen till säkerhet i en nödsituation. LAS skyddar också besättningsmodulen från farliga atmosfäriska belastningar och uppvärmning.
Multi-Purpose Crew-fordonet monteras och testas vid Lockheed Martins vertikala testanläggning i Colorado Foto med tillstånd av Lockheed Martin/NASA Någon beskrev en gång en kamel som en häst designad av kommittén. Space Launch System är en kamel designad av NASA enligt specifikationer som fastställts av kongressen, med ben från Canoga Park, Kalifornien .; manken från Brigham City, Utah, Huntsville, Ala. Och Titusville, Fla .; och en puckel och ett huvud från New Orleans.
Det ger många jobb för många valkretsar, men gör det för bästa möjliga rymdfarkoster?
Från början, SLS har varit lika mycket en politisk fotboll som ett fordon till stjärnorna. Ända sedan Obama -administrationen i februari 2010 meddelade att konstellationsprogrammet avbröts och inte skulle ersättas på fem år, klockan har sprungit i en scimmage mellan Vita huset och Capitol Hill. I sista hand, kongressblixten visade sig vara för mycket för administrationen, och det slog till - först genom att gå med på att ta Orion -besättningskapseln ur malbollar, sedan genom att föreslå en Ares-inspirerad knockoff för att fungera som lyftfordon.
Inte heller slutade trycket där. Istället för att bara godkänna byråns mål och finansiering, medlemmar av kongressen gick längre, instruerar NASA om vilken typ av fordon som ska designas och till och med vilka delar och leverantörer som ska användas. Dessutom, deras krav inkluderade till och med kontrakt och entreprenörer som skulle behållas utan budgivning [källa:Simberg, "3 frågor"; Simberg, "NASA's Space"]. Sen. Kay Bailey Hutchison, en Texas -republikan och ledande medlem i den amerikanska senatkommittén för handel, Vetenskap och transport, och senator Bill Nelson, en floridemokrat och ordförande för handelskommitténs vetenskaps- och rymdkommitté, spelat inflytelserika roller i denna process och att pressa NASA att snabbt följa den. NASA Mission Control ligger i Houston, Texas, och Florida är hem för byråns lanseringsanläggningar.
Med tanke på augustikroppens tunga hand i projektet, dess hånfulla smeknamn, senatens lanseringssystem, var oundvikligt.
Vissa kritiker har karaktäriserat det nya programmet som en plan för kvarhållande av jobb klädd i en rymddräkt. De pekar på hur senator Richard Shelby - ledande medlem i NASA -anslagskommittén, vars hemstat Alabama rymmer Marshall Space Flight Center-vände hans krav på konkurrenskraftiga bud på fasta raketförstärkarkontrakt efter att två Huntsville-baserade företag började arbeta med en konkurrenskraftig SRB-design [källa:Simberg, "3 frågor"].
Försvarare av rymdlanseringssystemet har hävdat att det är en solid, mångsidig design; fler ljumma kommentatorer har uttryckt lättnad över att Amerika håller handen i rymdspelet och ljummen entusiasm för programmets användning av befintlig personal och teknik, som vissa hävdar kommer att hålla nere kostnaderna.
Som svar, kritiker påpekar att att behålla en äldre arbetskraft med långa anställningsår och upparbetade förmåner faktiskt kommer att kosta mer än att anställa nya arbetare, med hänvisning till en rapport från konsultbyrån Booz Allen Hamilton. Rapporten fann också att NASA:s nuvarande budgetdata, medan den är tillräcklig för kortsiktig planering, kommer dåligt att förutsäga projektets långsiktiga finansbehov, kasta en pall över ett program som NASA förväntas spendera 18 miljarder dollar under de kommande sex åren [källa:Chang].
Som vi kommer att se i nästa avsnitt, programmets avsaknad av ett klart definierat uppdrag eller en tidslinje har bara lånat ut ammunition till den fusilladen.
Kommer SLS någonsin att nå månen, Mars och mer? Vi hoppas det. Bild med tillstånd av NASA Det är för tidigt i spelet att förutspå det ultimata ödet för Space Launch System (SLS), men det har inte hindrat vissa kommentatorer och politiker från att profetera undergång för programmet. De hävdar att SLS, som Constellation före det, kommer att lysa klart och kort, suger miljarder från budgeten innan de kollapsar under den ackumulerade massan av kostnadsöverskridanden, dålig planering och skenande politisk manöver.
Det främsta argumentet för oro kretsar kring bristen på en gedigen plan. För närvarande, den tidiga SLS är planerad att göra orbitalflyg nära jorden. Senare uppdrag har vagt beskrivits som riktade mot asteroider, Mars -uppdrag och "djup rymd" utforskning; detaljer, dock, förbli skissartad, och inga tydliga planer har fastställts för att uppfylla dessa olika uppdragsprofiler. Det finns inte heller en plan för hur man kopplar dem i en logisk serie av forsknings- och utvecklingssteg.
Kritiker har vidare hävdat att konstruktionsspecifikationerna förblir i ett sådant flödestillstånd att de äventyrar uppdragstidtabellen. Kravet på återanvändning av pendelmotorer och boosters, till exempel, betyder att inledande SLS -uppdrag kommer att kräva transportförhållanden, strukturer, utrustning och design för lansering, som kan komma i konflikt med de uppskjutningsvillkor som krävs för senare uppdrag, implementeras efter att reservprogrammets reservdelar tar slut och ersätts av nyare konstruktioner.
Med andra ord, tidiga framsteg i programmet kan vara i fel riktning.
Sedan är det uppdragen. Även om vissa avstår från att behöva spendera tiotals miljoner dollar per plats för amerikanska astronauter för att "ta en tur med ryssarna" till International Space Station (ISS), särskilt mot bakgrund av de senaste lanseringsproblemen, SLS kanske inte är ett bättre alternativ [källa:Simberg, "3 frågor"; Simberg, "NASA's Space"]. Kommersiella företag som utvecklar orbitalfartyg nära jorden som kan serva ISS är på god väg; NASA hjälper till att finansiera deras utveckling. Kritiker påpekar att en gång aktiv, dessa fartyg kommer att köra flera gånger om året, SLS förväntas lanseras en eller två gånger per år. om det. Verkligen, den 13 september 2011, Rep.Dana Rohrabacher från Kalifornien uppmanade NASA att utvärdera en alternativ plan till SLS, en som handlar om att parkera en bränsleförråd i omloppsbana för att stödja kommersiella raketer.
Med nära jordens uppdrag i limbo, som lämnar SLS för att utföra uppdrag till asteroider eller Mars, båda framtidsutsikterna med svaga långsiktiga politiska uppbackningar. Även om vi antar att programmet kan överleva de långa år och politiska bråk som är nödvändiga för att uppnå sådana uppdrag, frågan kvarstår:Skulle sådana projekt ha tjänats bättre av ett mer fokuserat program - eller program?
Med för många kockar, skiftande kongress- och administrationsstöd, och inga faktiska uppdrag för närvarande planerade eller finansierade, kan NASA dra av rymdlanseringssystemet? Om inte, kan det amerikanska rymdprogrammet stå emot ännu en falsk start? Svaret kommer med tiden.
Tills vidare, det är tröstande för rymdentusiaster att veta att kontinuiteten i 40 plus år av astronautisk ingenjörskunskap inte kommer att gå förlorad och att Amerika inte helt har avskaffat sin roll i rymden.
