¿Cuál será el sucesor de la NASA del cohete Saturno V?

Los cohetes Saturno V fueron los "cohetes más altos, pesados ​​y poderosos que se hayan puesto en funcionamiento y aún tienen el récord de la carga útil más pesada lanzada y la capacidad de carga útil más pesada a la órbita terrestre baja (LEO)" [1]

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

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

En los últimos años, ha habido una discusión intermitente sobre los vuelos tripulados para regresar a la Luna . ¿La NASA tiene planes para un cohete que reemplace 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 planos de Saturno V se perdieron: stason.org/TULARC/science-engineering/space/…
@GreenMatt, ¡interesante! Sospecho que ese libro tiene muchos más pseudo-hechos que eso, él nunca cita nada de la información. También incluye la clásica leyenda urbana del "vidrio líquido" y la hace pasar por un hecho.
@GreenMatt Pensé que esto era un hecho hasta ahora. JAJAJA.

Respuestas (4)

Los cohetes estadounidenses más grandes actualmente en desarrollo práctico son el Falcon Heavy (también conocido como Falcon 9 Heavy) y el SLS Block 1 de la NASA.

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

Según la entrada de Wikipedia, el SLS Block I está programado para tener un levantamiento 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 estimada de servicio a finales de 2014.

Discusión y Extrapolación

Elon Musk ha señalado que su objetivo es conseguir una colonia fuera de la Tierra; también dijo que 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.

Las fuentes de SpaceX ya han señalado que el objetivo son las etapas reutilizables; El Falcon Heavy está programado para usar núcleos de primera etapa reutilizables una vez que se perfeccione el sistema de aterrizaje vertical.

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

Mientras tanto, es posible que la NASA necesite hacer uso del Falcon Heavy; 3 lanzamientos de Falcon Heavy deberían costar menos que 1 lanzamiento de SLS y tener otra capacidad total de 20 000 kg, parte de la cual se perderá en el equipo de interconexión, para la capacidad del espacio profundo.

Línea de fondo

Planes de la NASA para usar el SLS; Las consideraciones políticas y presupuestarias pueden requerir que usen el Falcon Heavy.


Referencias

http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_orbital_launchers_families

SpaceX Halcón Pesado

http://www.buildtheenterprise.org/spacex-breaking-the-1000-per-pound-launch-cost-barrier
http://www.spacex.com/missions
http://www.spacex.com/falcon- pesado
http://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy

SLS

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Launch_System
http://www.nasa.gov/audience/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

Los planes de Marte de Elon Musk

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 de dónde saca 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 ha sido cotizado en 125 millones y, por supuesto, eso probablemente crecerá a medida que llegue al lanzamiento. Pero SLS va a ser muy caro, por el ejército permanente que requiere, que hay que pagar, incluso si no se lanza. Por lo tanto, el manifiesto actual hace que se lance casi una vez cada 4 años. Lo cual es, por supuesto, ridículo. Pero aun así, de ninguna manera serán solo 375M 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 BAJE 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 realmente, CCDev no está desarrollando un lanzador separado; CCDev es SOLO las cápsulas, con los diversos programas de cápsulas seleccionando sus propios lanzadores de banco de pruebas. Boeing está utilizando el Atlas V, SpaceX, el Falcon 9, etc. La eventual compatibilidad con el lanzador SLS Block II es un objetivo.
"Falcon Heavy... fecha estimada de puesta en servicio a finales de 2014" Ah, nostalgia.

La NASA cree que necesita un cohete grande de 70 mT o 110 mT (SLS v1 y v2) para hacer eso.

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

Casi cualquier persona que NO esté involucrada en la construcción de componentes del transbordador (y, por lo tanto, de los futuros componentes del SLS) parece pensar que los depósitos de combustible son el camino a seguir.

Lanzas tu vehículo translunar en órbita en pedazos. Construyes un depósito de combustible (más vale que sea reutilizable en 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 alguno de los lanzamientos de combustible/oxidante falla, bueno. Lanzar de nuevo.

Los días del lanzamiento súper grande y único probablemente hayan pasado hace mucho tiempo.

Podría ser útil señalar los beneficios económicos de los lanzamientos más pequeños (volumen de producción, progreso más rápido en las curvas de aprendizaje [para costos 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 al poder lanzar un par de astronautas directamente a la Luna junto con su vehículo de regreso. Tal vez sea anticuado, 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. No se pudieron usar LOX y LH2, las pérdidas por evaporación serían demasiado altas
@Uwe Tal vez plantee la cuestión de si sería factible/económico construir una planta de refrigeración en órbita solar o nuclear.

De hecho, es cierto que la NASA, por el momento, no tiene ninguna forma de transportar personas al espacio. Y últimamente, están encontrando que el mantenimiento de sus naves espaciales es tan costoso 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 próximo.

La NASA ha estado explotando los servicios de SpaceX desde hace un tiempo. SpaceX probablemente tiene la flota de naves espaciales operativas más grande en los EE. UU. a partir de ahora. 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 existir la posibilidad de que la NASA también utilice SpaceX para sus misiones tripuladas.

Además del SLS interno de la NASA (ver la respuesta de aramis), la NASA está invirtiendo una gran cantidad de efectivo en su programa Commercial Crew Development (CCDev), $ 1.5 mil millones entre 2010 y 2014.

¿Qué es CCDev?

CCDev es esencialmente "hijo de COTS" (Servicios de Transporte Orbital Comercial). COTS fue un programa notablemente exitoso. Por apenas 800 millones de dólares, la NASA tiene a su disposición dos nuevos vehículos para llevar carga a la Estación Espacial Internacional. El objetivo de CCDev es continuar con 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 repartidos entre cuatro empresas, tres de las cuales estaban en CCDev1. Esos tres eran 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 repartidos entre solo tres compañías: Boeing, Sierra Nevada y SpaceX.

¿Que sigue?

Se espera que la parte final, la capacidad de transporte de tripulación comercial (CCtCap), sea aún mayor. El presupuesto FY14 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 podría presentar una propuesta de CCtCap. Sin embargo, las tres empresas que habían 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 podrían hazlo uno

¿Quién está construyendo qué?

Boeing está trabajando con Bigelow Aerospace en una nueva cápsula, la CST-100 . La cápsula 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 el 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 elevación que queda en la competencia CCDev. Los planes son que se lance en un Atlas V.

SpaceX ha estado trabajando para equipar su cápsula Dragon con soporte vital y hacer que su vehículo de lanzamiento Falcon 9 sea apto para humanos.


Apéndice (para abordar los comentarios)

El objetivo final de CCDev siempre ha sido un sistema de transporte de tripulación de extremo a extremo. El trabajo inicial se centró en varias partes de ese objetivo final, y la mayor parte de la financiación se destinó a los vehículos que se acoplarán a la ISS y regresarán a la Tierra. Sin embargo, una pequeña porción de la primera parte del dinero de CCDev se destinó a United Launch Alliance para trabajar para hacer que sus vehículos de lanzamiento sean calificados como humanos.

La RFP para la fase final del programa CCDev, CCtCap, se publicó 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 tripulación misión de demostración a finales de 2017 (presupuesto pendiente). La cápsula o cuerpo de elevación no es más que una parte de ese sistema de extremo a extremo. 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 EE. UU. para 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 los EE. UU. para enviar humanos más allá de la órbita terrestre baja y, finalmente, fuera de la órbita terrestre. CCDev no pretende enviar humanos más allá de LEO; SLS no está destinado a ir a la ISS.

El vehículo de lanzamiento propuesto por un postor de 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 falla CCDev.



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:

Boeing's CST-100: http://en.wikipedia.org/wiki/CST-100
Sierra Nevada's Dream Chaser: http://en.wikipedia.org/wiki/Dream_Chaser_(spacecraft)
Human-rated Atlas V: 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&tab=core&_cview=0 Página de solicitud de NAIS: https://prod.nais.nasa.gov/cgibin/eps/sol.cgi? acqid=158768

SLS/MPCV:

SLS/MPCV como 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 ser 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 clasificación espacial. Boeing está utilizando el Atlas V, SpaceX, el Falcon 9. Solo SpaceX está desarrollando conjuntamente el lanzador y la cápsula, y eso está bajo un bloque de financiación separado. CCDev proporciona el sucesor de 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 extremo a extremo, 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, todo debe ser calificado por humanos.
Ninguno de los proyectos de CCDev incluye ni permite la clasificación manual de un lanzador. SpaceX está calificando al dragón como un proyecto separado que resulta ser también un proyecto de la NASA. TODOS los proyectos CCDev están programados para (eventualmente) usar los lanzadores SLS.
@aramis: lo que escribiste y por qué aparentemente me votaste negativo está mal 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 los vehículos de lanzamiento de ULA con calificación humana. En el ínterin entre ese trabajo inicial de CCDev y la RFP final de CCtCap, 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 extremo a extremo. (continuado)
@aramis - (continuación) Ese objetivo final es el único objetivo de CCtCap. Está en la RFP. El contratista deberá proponer un Sistema de Transporte de Tripulación de extremo a extremo . No es solo una cápsula. Es toda la enchilada, y todo el sistema debe tener calificación humana. Si todo sale 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: fbo.gov/… .