¿Cuál es la razón de ser de las versiones tripuladas de SLS?

Una respuesta reciente incluyó este gráfico de versiones SLS proyectadas:
Versiones SLS

Entonces, incluso la versión más pequeña es capaz de levantar 70 toneladas para ponerla en órbita. ¿Hay alguna razón además de la política para usar un cohete tan poderoso, para lanzar una cápsula de tripulación que pesa alrededor de 20 toneladas ? A primera vista, esto parece un gran desperdicio, sin mencionar que posiblemente sea problemático: tendrían que acelerar los motores principales para evitar cargas g excesivas.

Respuestas (2)

La capacidad de 70 toneladas del SLS Block 1 se mide para la órbita terrestre baja. Pero conseguir que la gente entre en LEO no es el objetivo del SLS. Está diseñado para misiones más allá de la órbita terrestre a destinos como la Luna o Marte. La cápsula de Orión en sí misma no tiene suficiente combustible para llegar a la luna y regresar por sí sola. Tiene una capacidad delta-v de menos de 2000 m/s. Cuando desea llegar desde la órbita terrestre baja a la luna, necesita aproximadamente el doble .

Las 50 toneladas adicionales de capacidad se utilizarán para una etapa de transferencia para poner el SLS en órbita lunar. Esto está previsto para las Misiones de Exploración 1 y 2 . Aún no se ha decidido qué etapa superior se utilizará para esto. La NASA enumera los requisitos de la siguiente manera:

Requisitos: Calificación humana o Calificación humana para sistemas espaciales. Quemaduras (acelerando Orion/MPCV) luego de la colocación de ICPS y MPCV en el punto de inserción por SLS. Tres encendidos del motor para lograr más de 3050 m/s delta-V. Peso total de la capacidad de elevación ICPS de 24224 kg (53404 lbs). Masa ICPS inferior a 71400 lbs.

Cuando la etapa de transferencia pesa 32 toneladas como máximo y los requisitos indican que debe empujar 24 toneladas, eso aún deja 14 toneladas de capacidad LEO sin usar en el SLS.

No estoy seguro de si los carenados de carga útil y las estructuras de armazón para conectar la etapa de transferencia al cohete ya están contabilizados, pero cuando no lo están, es probable que sean una o dos toneladas más.

Otros usos para el exceso de capacidad de carga útil podrían ser cargas útiles secundarias en forma de satélites no tripulados. Pero incluso cuando haga uso de esto, tenga en cuenta que las misiones tripuladas, y especialmente aquellas que usan un nuevo vehículo de lanzamiento por primera vez, siempre deben tener cierta tolerancia.

Orion, la carga útil tripulada oficial actual para SLS es bastante pesada. Lo suficientemente pesado como para que un Delta-4 Heavy sea el único vehículo estadounidense actualmente en vuelo que de otro modo podría lanzarlo.

Pero Orion no está destinado a misiones a LEO, todos están de acuerdo en que sería una estupenda pérdida de dinero. Está destinado a misiones BEO (más allá de la órbita terrestre), como puntos de Lagrange, asteroides, la Luna y tal vez Marte.

Cuando se lanza a áreas en BEO, necesita más propulsor para llegar allí. El módulo de servicio del Orion también es bastante pesado y claramente puede transportar más o menos propulsor, dentro de su capacidad.

Por lo tanto, se necesita una tercera etapa para impulsar el vehículo a su destino. Quizás ese sea el Módulo de Servicio, quizás sea un segundo (o más) encendido de la etapa superior del SLS. (¿Cómo cuentan los SRB? Etapa 0 por lo general...)

¿Ha oído hablar de alguna otra carga útil pesada sugerida para el SLS que no sea el Orion? ¿Un telescopio espacial o una sonda?