Hoe Het Space Launch-Systeem Zal Werken

{h1}

Het space launch system is de drijvende kracht achter het amerikaanse ruimtevaartprogramma voor de nabije toekomst. Hoe werkt het space launch system?

Op 14 september 2011 heeft NASA plannen aangekondigd om de krachtigste raket ooit te bouwen en te lanceren om zijn macht te evenaren tegen de zwaartekracht van de aarde. In verschillende vormen zal deze explosieven kolos de aanjager zijn van het Amerikaanse ruimtevaartprogramma in de nabije toekomst.

Opgegroeid uit de as van het Amerikaanse space shuttle-programma, dat zijn laatste missie in juli 2011 heeft gevlogen, en zijn doodgeboren opvolger, het Constellation-programma, dat in februari 2010 werd geannuleerd, de Space Launch System (SLS) zullen kenmerken van beide van zijn voorgangers erven. De technologische lijn strekt zich ook verder uit in de stamboom, tot de voormalige zwaargewicht kampioen, het werkpaard van Saturn V dat meer dan 40 jaar geleden de Amerikanen maanwaarts lanceerde.

Het plan belooft een lanceervoertuig dat bestaat uit één deel beproefde en echte raketkennis en één deel geavanceerde technologieën en materialen. Een vleugje modulariteit stelt missionplanners in staat om individuele SLS-builds af te stemmen op de eisen van verschillende missies, waarvan de NASA zegt dat deze zal variëren van near-earth melkbanen tot Mars-verkenning en nog verder.

Als je denkt dat dit veel van een systeem vraagt, ben je niet de enige. De SLS is door het Congres verplicht gesteld om zoveel meesters op zoveel manieren te dienen, het is een wonder dat het niet nodig is om te zingen, dansen en geweldige wafels te maken. Deze buitengewoon brede visie, in combinatie met de onderliggende politieke omgang met het ontwerp van het systeem, heeft critici ertoe gebracht zich af te vragen of de SLS überhaupt kan slagen.

In dit artikel zullen we een kijkje nemen onder de motorkap van deze nieuwe zware lifter. We zullen ook bekijken waarom sommigen de SLS als minder feniks en meer als kalkoen beschouwen.

Onder de motorkap

Gericht op een onbemande testvlucht in 2017 rond de maan, staat het eerste Space Launch System (SLS) op 320 voet (97,5 meter) en weegt 2,5 miljoen kilo (2,5 miljoen kilogram). Drie spaceshuttle hoofdmotoren (SSMEs) en twee solide raketboosters (SRB's), beiden geërfd van het spaceshuttle-programma, zorgen voor de opstijgkracht van 8,4 miljoen pond (3,8 miljoen kilogram) die nodig is om het onderste podium van de raket, tussenstation en zespersoons Orion voort te stuwen Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) naar de ruimte. Stel je een buis voor die groter is dan het Vrijheidsbeeld, met een gewicht van maximaal 24 volledig geladen 747's en het aantal pk's van 13.400 locomotieven eruit schoppend, en je begint het beeld te krijgen.

Bij het bouwen steekt de SLS een extra 80 voet (24 meter) uit en kantelt de weegschaal op nog eens 1 miljoen pond (450.000 kilogram). Hij zal twee extra RS-25-motoren op de laagste trap verslaan, en een nieuwe bovenste trap zal de J-2X dragen, een bijgewerkte versie van de raketmotor die Apollo's Saturnus in de geschiedenis duwde. Deze langere, zwaardere SLS beschikt over raketboosters die vaste of vloeibare brandstof kunnen verbranden. In totaal zullen deze lifters 1 miljoen extra ponden (450.000 kilogram) aan stuwkracht produceren, wat zich vertaalt in 130 ton (286.000 pond) ladinghijsvermogen - bijna het dubbele van dat van de eerste SLS die gebouwd moet worden, en 109 procent van de lading. de hefcapaciteit van de Saturn V. Het vervoer van al die extra ladingen vraagt ​​om wat extra kofferruimte, dus in plaats van een tussenstation, zal de laatmoderne SLS ruim genoeg zijn om negen schoolbussen te vervoeren.

Door het ontwerp zal de SLS componenten en apparatuurveranderingen ondergaan tijdens zijn operationele levensduur. Voor een deel is dit omdat het werd opgevat als een modulair, veelzijdig vaartuig, herconfigureerbaar volgens de vereisten van de missie, maar het is ook omdat NASA door het Congres wordt vereist om in eerste instantie op shuttle-leveranciers te vertrouwen en overgebleven spaceshuttlecomponenten, zoals de herbruikbare SSME's en SRBs. Later zullen ze worden vervangen door wegwerpbare motoren en een vijftraps booster-raket die oorspronkelijk is ontworpen voor het Constellation-programma.

NASA is van plan om de vroege, kleinere versie van de SLS te gebruiken om lading en astronauten naar een lage baan om de aarde te vervoeren, voornamelijk om het internationale ruimtestation te onderhouden. Latere configuraties kunnen missies naar ruimte buiten de baan van de aarde ondersteunen, inclusief missies naar de asteroïdengordel of Mars.

Indrukwekkend? Je wedt, maar zoals we in de volgende paragraaf zullen zien, als het gaat om politiek en ruimtevaartuigen van meerdere miljarden dollars, zit de duivel in de details.

Het Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV)

Net als de Command and Service Module van het Apollo-programma, zal de Orion MPCV dienen als thuis, werkruimte en ruimteschip voor zijn bemanning. Het 16,5 voet (5 meter) brede, 25-ton (22,7-metrische-ton) vaartuig is groter, veelzijdiger en meer technologisch geavanceerd dan zijn eerbiedwaardige voorganger, echter, in het bijzonder met betrekking tot computers, elektronica, levensondersteuning, voortstuwing en hittebescherming. De bemanningsmodule - het enige onderdeel dat terugkeert naar de aarde - zal twee tot zes astronauten, met voedsel en apparatuur, persen in een bewoonbaar volume van 316 kubieke voet (8,9 kubieke meter). Dat is een derde meer elleboogruimte dan het bemanningscompartiment van Apollo. Daarachter zal een servicemodule brandstof en stuwkracht bieden, instrumenten monteren en lucht, water en lading opslaan. Een ander terugbellen naar Apollo zal de MPCV bekronen tijdens de lancering: het is een kleine lancering-aborteer systeemraket (LAS) klaar om de bemanningsmodule in geval van nood tot veiligheid te brengen. De LAS beschermt de bemanningsmodule ook tegen gevaarlijke atmosferische belastingen en verwarming.

Het lanceringssysteem van de Senaat?

Het multifunctionele bemanningsvoertuig wordt geassembleerd en getest in de Vertical Testing Facility van Lockheed Martin in Colorado

Het multifunctionele bemanningsvoertuig wordt geassembleerd en getest in de Vertical Testing Facility van Lockheed Martin in Colorado

Iemand beschreef ooit een kameel als een paard, ontworpen door de commissie. Het Space Launch System is een kameel ontworpen door NASA volgens specificaties van het Congres, met benen van Canoga Park, Californië; schoft uit Brigham City, Utah, Huntsville, Ala. en Titusville, Fla.; en een bult en een hoofd uit New Orleans.

Dat levert veel banen op voor veel kiesdistricten, maar is dit het best mogelijke ruimtevaartuig?

Vanaf het begin was de SLS net zo goed een politiek voetbal als een voertuig voor de sterren. Sinds de Obama-regering in februari 2010 aankondigde dat het Constellation-programma was geannuleerd en vijf jaar lang niet zou worden vervangen, liep de klok in een scrimmage tussen het Witte Huis en Capitol Hill. Uiteindelijk bleek de blitz van het congres te veel voor de administratie, en dat gebeurde - eerst door in te stemmen met de Orion-capsule uit mottenballen, en vervolgens door een door Ares geïnspireerde knock-off voor te stellen als het hefvoertuig.

Evenmin eindigde daar de druk. In plaats van alleen de doelen en financiering van agentschappen goed te keuren, gingen de leden van het Congres verder en gaven de NASA instructies over wat voor voertuig ze moesten ontwerpen en zelfs welke onderdelen en leveranciers ze moesten gebruiken. Bovendien behelsden hun vereisten zelfs contracten en contractanten die moesten worden behouden zonder een biedprocedure [bron: Simberg, "3 vragen"; Simberg, "NASA's Space"]. Sen Kay Bailey Hutchison, een Republikeins en ranking lid van de Senaatscommissie voor handel, wetenschappen en transport van Texas, en senator Bill Nelson, een Florida-democraat en voorzitter van het subcomité wetenschap en ruimte van de handelscommissie, speelden een belangrijke rol in dit proces en door NASA onder druk te zetten om hieraan snel te voldoen. NASA Mission Control is gevestigd in Houston, Texas, en Florida is de thuisbasis van de lanceerfaciliteiten van het bureau.

Gezien de zware hand van het lichaam in het project, was zijn spottende bijnaam, het lanceringssysteem van de senaat, onvermijdelijk.

Sommige critici hebben het nieuwe programma gekenmerkt als een baanbehoudplan, gekleed in een ruimtepak. Ze wijzen naar hoe senator Richard Shelby - een van de leden van de NASA appropriation commissie, wiens thuisstaat Alabama het Marshall Space Flight Center huisvest - zijn oproep voor concurrerende biedingen op solide raketaanjagercontracten heeft omgekeerd nadat twee bedrijven in Huntsville begonnen te werken op een concurrerend SRB-ontwerp [bron: Simberg, "3 vragen"].

Verdedigers van het Space Launch System hebben betoogd dat het een degelijk, veelzijdig ontwerp is; meer lauwe commentatoren hebben opgelucht dat Amerika zijn hand houdt in het ruimtegame en lauw enthousiasme voor het gebruik door het programma van bestaand personeel en technologieën, waarvan sommigen beweren dat ze de kosten laag houden.

Als reactie hierop wijzen critici erop dat het behouden van een legacy personeelsbestand met jarenlange anciënniteit en opgebouwde voordelen in feite meer kost dan het inhuren van nieuwe werknemers, verwijzend naar een rapport van adviesbureau Booz Allen Hamilton. Het rapport stelde ook vast dat de huidige budgettaire gegevens van NASA, hoewel voldoende voor de planning op korte termijn, de budgettaire behoeften van het project op de lange termijn slecht zullen voorspellen, waardoor een programma wordt overspoeld waarvan NASA naar verwachting $ 18 miljard zal uitgeven in de komende zes jaar [ bron: Chang].

Zoals we in het volgende gedeelte zullen zien, heeft het ontbreken van een duidelijk gedefinieerde missie of tijdlijn alleen munitie geleend aan die fusillade.

De grote sprong... achteruit?

Zal de SLS ooit op de maan, Mars en meer komen? We hopen het.

Zal de SLS ooit op de maan, Mars en meer komen? We hopen het.

Het is nog te vroeg in de game om het uiteindelijke lot van het Space Launch System (SLS) te voorspellen, maar dat heeft sommige commentatoren en politici niet gestopt om doom voor het programma te voorspellen. Ze beweren dat de SLS, net als Constellation, helder en kort zal schijnen en miljarden uit de begroting zal zuigen voordat ze onder de verzamelde massa van kostenoverschrijdingen, slechte planning en ongebreideld politiek manoeuvreren instorten.

Het belangrijkste argument voor zorg draait om het ontbreken van een solide plan. Momenteel is de vroege SLS gepland om near-Earth orbitale vluchten te maken. Latere missies zijn vaag omschreven als gericht tegen asteroïden, Mars-missies en onderzoek naar 'deep space'; details blijven echter vaag en er zijn geen expliciete plannen opgesteld om aan deze uiteenlopende missieprofielen te voldoen. Evenmin is er een blauwdruk voor hoe ze te verbinden in een logische reeks van onderzoeks- en ontwikkelingsstappen.

Critici hebben verder betoogd dat de ontwerpspecificaties in een dergelijke staat van verandering blijven dat ze het tijdschema van de missie in gevaar brengen. De eis om bijvoorbeeld shuttle-engines en boosters te hergebruiken, betekent dat initiële SLS-missies shuttlelike condities, structuren, apparatuur en ontwerpen vereisen voor de lancering, wat in strijd zou kunnen zijn met de startvoorwaarden die vereist zijn voor latere missies, geïmplementeerd nadat het shuttle-sparesysteem op is en worden vervangen door nieuwere ontwerpen.

Met andere woorden, vroege vooruitgang in het programma zou de verkeerde kant op kunnen.

Dan zijn er de missies. Hoewel sommigen huiverig zijn om tientallen miljoenen dollars per stoel te besteden aan Amerikaanse astronauten om "een lift met de Russen te maken" naar het Internationale Ruimtestation (ISS), met name in het licht van recente lanceringsproblemen, is de SLS misschien niet beter alternatief [bron: Simberg, "3 vragen"; Simberg, "NASA's Space"]. Commerciële bedrijven die ruimteschepen in de buurt van de aarde ontwikkelen die in staat zijn het ISS te onderhouden, zijn goed op weg; NASA helpt hun ontwikkeling financieren. Critici wijzen erop dat, eenmaal actief, deze schepen meerdere keren per jaar zullen rijden, terwijl de SLS naar verwachting een of twee keer per jaar wordt gelanceerd, als dat gebeurt. Inderdaad, op 13 september 2011, Rep.Dana Rohrabacher uit Californië heeft NASA opdracht gegeven een alternatief plan voor de SLS te beoordelen, een waarbij een brandstofdepot in de baan moet worden geparkeerd om commerciële raketten te ondersteunen.

Met bijna-aardse missies in limbo, verlaat dat de SLS om missies naar asteroïden of Mars uit te voeren, beide vooruitzichten met dubieuze langdurige politieke steun. Zelfs als we aannemen dat het programma de lange jaren en het politieke gekibbel dat nodig is om dergelijke missies tot stand te brengen, kan overleven, blijft de vraag: zouden dergelijke projecten beter kunnen worden bediend door een meer gericht programma of programma's?

Met te veel koks, wispelturige ondersteuning door het Congres en de administratie, en geen actuele missies gepland of gefinancierd, kan de NASA het Space Launch System opstarten? Zo nee, kan het Amerikaanse ruimteprogramma weer een valse start weerstaan? De tijd zal het leren.

Voor nu is het geruststellend voor ruimtevaarders om te weten dat de continuïteit van meer dan 40 jaar knowhow over astronautische engineering niet verloren zal gaan en dat Amerika zijn rol in de ruimte niet volledig heeft verloochend.


Video Supplement: Let's launch a satellite to track a threatening greenhouse gas | Fred Krupp.




Onderzoek


Winds Have Southwest Watching For Wildfires
Winds Have Southwest Watching For Wildfires

Jets Of Molten Rock Push'S Earth'S Tectonic Plates
Jets Of Molten Rock Push'S Earth'S Tectonic Plates

Science Nieuws


Leidt De Opkomst Van Het Oude Menselijke Voorvader Tot Nieuwe Stenen Werktuigen?
Leidt De Opkomst Van Het Oude Menselijke Voorvader Tot Nieuwe Stenen Werktuigen?

Outdoor Bbq: Een 700.000 Jaar Oud Ritueel
Outdoor Bbq: Een 700.000 Jaar Oud Ritueel

Misvormde, Puntige Schedel Uit Duistere Middeleeuwen. Ontgraven In Frankrijk
Misvormde, Puntige Schedel Uit Duistere Middeleeuwen. Ontgraven In Frankrijk

Hoe Het Is Om Op Te Komen Tegen Een 600 Meter Lange Dam
Hoe Het Is Om Op Te Komen Tegen Een 600 Meter Lange Dam

Eén Ouder Kan Een Grotere Rol Spelen In De Puberteit Van Een Meisje
Eén Ouder Kan Een Grotere Rol Spelen In De Puberteit Van Een Meisje


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com