¿Por qué las etapas de los cohetes no son modulares e intercambiables?

Siendo un ávido jugador del Programa espacial Kerbal, es muy frustrante volver al mundo real y tener que recordarme que las etapas de los cohetes generalmente no se pueden intercambiar entre cohetes (lo que significa que es poco probable que alguna vez veamos, por ejemplo, un Halcón 9-Centauro). Especialmente dado que, en el pasado, ese intercambio de etapas de cohetes era bastante común (generalmente en la forma de tomar un montón de cohetes y colocarles una etapa superior):

• El Able , que se originó como la segunda etapa del cohete Vanguard , ¹ se injertó rápidamente en el misil Thor para producir el lanzador espacial Thor-Able . Más tarde también se adjuntó al Atlas D , ² produciendo el Atlas-Able . ³ (El motor AJ-10 utilizado por Able iría mucho más allá, sus variantes evolucionadas verían una carrera larga y productiva en usos como el Sistema de propulsión del servicio Apollo y los motores OMS del transbordador espacial).
• El Agena también se acopló al Thor, produciendo el Thor-Agena , y, más tarde, también al Atlas, formando el Atlas-Agena , que lanzó una gran cantidad de satélites científicos y militares en la década de 1960 ( siendo los impactadores lunares Ranger un ejemplo del primero, y los satélites espía Corona un ejemplo del segundo), además de ser utilizado, en forma modificada, para el vehículo objetivo Agena (donde el Agena era en sí mismo la carga útil, siendo utilizado como objetivo para la nave espacial tripulada Gemini para atracar) - antes de ser reemplazado por la entrada en servicio de...
• ...el Centauro , la primera etapa de cohete hidrolox jamás volada y probablemente la etapa de cohete utilizada (o planeada para ser utilizada) en la mayor variedad de vehículos de lanzamiento. Comenzó como otra etapa superior más para el Atlas, en una configuración conocida como (sorpresa sorpresa) el Atlas-Centauro ; Una vez que se resolvieron los problemas iniciales iniciales del Centaur, esta se convirtió rápidamente en la configuración estándar del Atlas, para el que vuela incluso hoy, aunque el Atlas en cuestión ahora es un Atlas V, y el Centaur ya no se considera como una etapa superior separada. encima del Atlas, sino, más bien, como un componente integral del propio Atlas V. También se planeó para ser utilizado como el SaturnLa etapa final de 's, aunque las simplificaciones progresivas del diseño de Saturno y la intensa aversión de Wernher von Braun por el Centauro (principalmente el último) significaron que nunca voló en este papel. En la década de 1970, una serie de sondas interplanetarias pesadas (dos de cada una de las sondas Helios , Viking y Voyager ), demasiado pesadas para un Atlas-Centaur, fueron lanzadas por el Titan III-Centaur, también conocido como Titan IIIE , antes de eso. El lanzador fue cancelado a favor del transbordador espacial , que también estaba planeado para transportar el Centaur (haciendo así que el Shuttle-Centaur, lo que le permite lanzar sondas interplanetarias más allá incluso de los sueños más salvajes de Titan III-Centaur, así como gigantescas cargas útiles militares en órbita terrestre; cuando se canceló el programa Shuttle-Centaur a raíz del desastre del Challenger , los centauros que tenían la intención de viajar en el transbordador (versiones especiales de cuerpo ancho conocidas como Centaur G y G-prime) se acoplaron a más titanes, para formar el Titán . IV (que, entre otras cargas útiles, lanzó Cassini-Huygens a Saturno). ⁴ Finalmente, el Centaur se usará como la etapa superior del Vulcan en desarrollo de United Launch Alliance (ULA) , destinado a reemplazar todos los vehículos de lanzamiento actuales de ULA.

En contraste con esta ilustre historia de etapas de cohetes intercambiables, cada uno de los vehículos de lanzamiento actuales utiliza sus propias etapas patentadas; incluso los dos lanzadores actuales de ULA (el Atlas V y el Delta IV Heavy ), a pesar de que ambos están fabricados por miembros de ULA y ambos necesitan etapas superiores de hidrolox con esencialmente los mismos requisitos, todavía usan diferentes diseños de etapa superior (el Centaur para el Atlas V y el DCSS para el Δ4H), en lugar de estandarizar el Centaur para ambos.

¿Por qué las etapas de los cohetes de hoy en día no son modulares e intercambiables, como era común en el pasado?

¹ : Sí, ese Vanguard .

² : Originalmente estaba destinado a usarse con el Atlas C, un poco más antiguo , pero el primero explotó durante una prueba estática y luego el Atlas D estuvo listo.

³ : Los tres lanzamientos fallaron, pero eso no viene al caso aquí.

⁴ : De hecho, si no me equivoco, ¡la mayoría absoluta de los satélites interplanetarios lanzados por EE. UU. han montado alguna versión de un Centauro! ⁵

⁵ : Más al menos tres más que habrían volado en vuelos de Shuttle-Centaur si el programa no hubiera sido cancelado después del Challenger .