Constellation – siedem opcji rozwoju

0

Komisja Normana Augustine, debatująca nad przyszłością lotów załogowych NASA przeanalizowała prawie dziewięćset możliwych opcji rozwoju załogowej astronautyki Stanów Zjednoczonych. W chwili obecnej ilość potencjalnych opcji została zredukowana do siedmiu, które różnią się zarówno celami eksploracyjnymi, jak również przewidywaną ilością funduszy potrzebnych do zrealizowania projektu. W części głównej tego artykułu prezentujemy te opcje. Spośród nich trzy opcje zostaną przedstawione/zarekomendowane prezydentowi USA.

O początkach prac tej komisji pisaliśmy pod tym linkiem. W trakcie kilkunastu tygodni od rozpoczęcia prac, komisja wysłuchała opinii na temat obecnego stanu programu Constellation. Zaprezentowane zostały również alternatywy, takie jak inne systemy rakietowe (‘Nie-Shuttle C’ – NSC, o którym pisaliśmy tutaj, rakiety EELV, o czym pisaliśmy tutaj lub DIRECT, o którym pisaliśmy tutaj). Pojawiały się również informacje o ewentualnym anulowaniu potężnej rakiety Ares V, o czym pisaliśmy pod tutaj. Komisja wysłuchała również opinii naukowców na tematy mniej związane z załogową astronautyką (obserwacje Ziemi, astronautyka) oraz proponentów wszystkich opcji celów pierwszych lotów załogowych poza niską orbitę wokółziemską.

Aktualnie potencjalnymi celami lotów są: Księżyc, Mars, wyprawy do punktów Lagrange, małych planetoid przelatujących koło Ziemi a także przeloty obok planet. Poniżej prezentujemy listę zredukowanych opcji, z których wyłonione zostaną te najbardziej realistyczne – zarówno pod względem technicznym, jak i budżetowym.

Opcje 1-3 są możliwe do zrealizowania przy budżecie NASA będącym przez następną dekadę na poziomie zbliżonym do tego zakładanego na rok fiskalny 2010. Opcje 4-7 możliwe są jedynie w przypadku, gdy NASA otrzymałaby większe fundusze.

Opcje możliwe, przy obecnie zakładanym poziomie budżetu NASA na następną dekadę:

1. Obecny program rozwoju, gdzie międzynarodowi partnerzy* dostarczaliby Amerykanów na niską orbitę wokółziemską a ładunek byłby realizowany w ramach programu COTS.Program wahadłowców zostałby ukończony w roku 2011 (czyli bez większych zmian w porównaniu z obecnymi planami), a ISS zostałaby opuszczona po roku 2015. Następnie realizowany byłby program księżycowy w oparciu o rakietę Ares V. Lądowanie na Księżycu  raczej nie nastąpiło by przed rokiem 2020.

2. Program ISS, który byłby realizowany aż do roku 2020. Nośnikiem amerykańskich astronautów na LEO byliby wpierw międzynarodowi partnerzy*, potem Ares I z Orionem, a potem komercyjni dostawcy. Program wahadłowców zostałby ukończony w roku 2011 (czyli bez większych zmian w porównaniu z obecnymi planami). Program księżycowy byłby pewnie znacznie opóźniony (niektórzy nawet pisali o 2028 roku jako powrocie na Księżyc), z uwagi na koszta ISS, rozwoju rakiety Ares V oraz  ograniczenia budżetowe.

3. Ucieczka z LEO, gdzie program ISS szybko zostałby ukończony (2015 rok), do tego czasu jedynie międzynarodowi partnerzy* dostarczaliby amerykańskich astronautów na orbitę, gdyż program wahadłowców zostałby ukończony w roku 2011 (czyli w zasadzie bez większych zmian w porównaniu z tym, co jest teraz). Po ISS nastąpiłby program wycieczek w kosmos, ale bez ‘szybkiego’ lądowania na Księżycu – czyli np orbita księżycowa, obiekty NEO albo punkty L. W tej opcji dwie rakiety Ares V wynosiłyby całość w kosmos. Jest to trzeba możliwa opcja rozwoju lotów z ograniczeniami budżetowymi.

Cztery pozostałe opcje możliwe są jeśli nastąpiłoby zwiększenie budżetu NASA o kilka miliardów USD rocznie, z poziomu rzędu 18-19 mld rocznie do około 23-24 mld (o czym się ostatnio plotkuje – choć warto wspomnieć, że nowy prezydent USA chciał obniżyć budżet NASA). Są to następujące możliwości:

4. Użycie systemów promów kosmicznych, czyli wydłużenie programu STS do 2015 roku (co oznacza restart linii produkcyjnych, np zbiorników paliwa ET). W tym wariancie zarówno promy jak i międzynarodowi partnerzy* dostarczaliby załogę na orbitę wokółziemską, a następnie zadanie to zostałoby przejęte przez komercyjnych dostawców. ISS utrzymana by była aż do 2020 roku, a zamiast rakiety Ares V zbudowanoby albo rakietę Jupiter (DIRECT) albo NSC. Celem tego programu byłby Srebrny Glob. W tej opcji dopuszczalne jest to, o czym wcześniej się w ogóle nie mówiło lub powątpiewało w realność powodzenia – tankowanie/składowanie paliwa na orbicie lub w dalszych miejscach w kosmosie (np w punktach L). Dzięki temu zdolności misji byłyby podwyższone (paliwo byłoby dostarczane w oddzielnych misjach, np za pomocą EELV lub nawet międzynarodowych partnerów).

5. Opcja Deep Space, wedle której po wycofaniu promów już w roku 2011, celem NASA stały by się obiekty NEO, punkty L, orbity księżycowe oraz przeloty obok planet. Jednocześnie ISS zachowana by była do roku 2020. NASA miałaby swego rodzaju zabezpieczenie w postaci własnego systemu transportowego dla astronautów na orbitę (pewnie Orion na EELV), ale realizowany byłby program dostarczania amerykańskich astronautów za pomocą partnerów międzynarodowych lub usług komercyjnych. Do możliwych nośników sprzętu w tej opcji dochodzą ‘super-ciężkie’ wersje rozwojowe EELV. Podobnie jak w przypadku poprzedniej opcji, składowanie/tankowanie w kosmosie może podnieść zdolności misji kosmicznych.

6. Lunar Global, której celem byłoby latanie do różnych ciekawych z naukowego punktu widzenia miejsc na Księżycu, przy czym długość misji by sukcesywnie rosła i jednocześnie nie byłoby ograniczenia do jednego jedynego miejsca na Księżycu, gdzie powstałaby placówka (ang. lunar outpost). Pozostałe założenia są podobne do dwóch poprzednich opcji.

7. Ostatnia opcja to Mars First, która oznacza lot na Marsa przy użyciu wielu rakiet Ares V. ISS byłaby nadal zachowana do 2020 roku a program promów zakończyłby się w roku 2011. Na orbitę amerykańskich astronautów dostarczaliby wpierw międzynarodowi partnerzy a potem komercyjni dostawcy. W tej opcji możliwość składowania i tankowania paliwa na orbicie/w kosmosie jest strategią umożliwiającą dotarcie do celu – Czerwonej Planety. Możliwy byłby test księżycowy całego sprzętu marsjańskiego przed lotem na Marsa.

Czyli – wszystko zależy od budżetu. Łatwo zauważyć, że ISS może stać się ofiarą planów rozwoju lotów załogowych NASA.

* Przez pojęcie ‘międzynarodowych partnerów’ komisja Augustine rozumie najprawdopodobniej Rosjan (dysponujących stakiem Sojuz), a nie Europejczyków i Japończyków, którzy nie posiadają w chwili obecnej (oraz najprawdopodobniej w następnej dekadzie) własnego załogowego statku kosmicznego.

Źródło – forum A4U

Share.

Comments are closed.