Een dramatische week in de politiek van de ruimte-launcher heeft NASA's Space Launch System (SLS) achtergelaten met een sterk verminderd lanceringsmanifest en zet vraagtekens bij de vooruitzichten van toekomstige upgrades voor het enorme lanceervoertuig.
Maandag bevatte het budgetverzoek van het Witte Huis de plannen van de administratie voor de komende jaren van NASA. Voor SLS waren er drie belangrijke wijzigingen.
Ten eerste heeft het budgetverzoek de ontwikkeling van upgrades van het oorspronkelijke Block 1-ontwerp naar toekomstige jaren uitgesteld, waarbij het bureau de opdracht kreeg om zich te concentreren op het eerst laten vliegen van het voertuig. In zijn huidige vorm wordt de bovenste trap de Interim Cryogene Voortstuwingsfase (ICPS) genoemd en het is in wezen een herverpakte versie van een Delta IV bovenste trap met een enkele RL-10-motor aangedreven door 25 ton drijfgas. Met deze bovenste trap kan de SLS de Orion Capsule en zijn servicemodule de maan rond sturen.
Dit is voldoende voor de eerste twee geplande SLS-missies, verkenningsmissie 1 en 2 (EM-1 en EM-2), waarbij eerst een niet-vastgemaakte capsule wordt verzonden tijdens een excursie van een maand naar de cislunaire ruimte in 2020, en vervolgens een bemanning op een vergelijkbare reis stuurt in 2022.
Afgezien hiervan was het plan geweest om SLS Block 1B te ontwikkelen, dat een verbeterde 2e trap zou hebben, aangedreven door 4 RL-10-motoren en met meer dan 100 ton drijfgas. Deze bovenste trap zou een Orion en een module voor de Lunar Gateway kunnen lanceren op hetzelfde maantraject. Zonder de EUS wordt de SLS een beperkter lanceervoertuig.
De tweede grote verandering in SLS is een direct gevolg van het feit dat de EUS niet beschikbaar is, de lancering van maangateway-componenten zou worden overgeschakeld naar commerciële lanceringsaanbieders zoals ULA, SpaceX en mogelijk Blue Origin. Hoewel de taal van de begrotingsaanvraag de ontwikkeling van de EUS terugdringt, wordt deze in toekomstige plannen niet meer nodig.
De derde wijziging betreft de Europa Clipper-missie, die was gefinancierd met de bepaling dat deze op de SLS zou worden gevlogen. Het verzoek vraagt om de lancering van de Clipper-missie aan boord van een commerciële raket en rechtvaardigt dit door erop te wijzen dat deze overstap $ 600 miljoen zal besparen tijdens de lancering van SLS. Het specifieke commerciële lanceervoertuig dat kan worden gebruikt, is niet gespecificeerd, maar de Falcon Heavy is het meest capabele commerciële lanceervoertuig dat waarschijnlijk in het geplande venster beschikbaar zal zijn.
Zelfs de Falcon Heavy in volledig vervangbare modus zou Europa Clipper niet kunnen vervoeren op het gewenste directe Jupiter-traject. Met een extra kickstage in de vorm van een Star 48BV zou het de ambitieuze ruimtesonde op een traject kunnen sturen dat Jupiter zou kunnen bereiken na een enkele zwaartekrachthulp van de aarde. Het nadeel hiervan is dat de missie langer zal duren om daar te komen, maar dat kan nog steeds sneller zijn dan wachten op SLS.
Deze veranderingen waren echter niet de enige bom die op SLS zou worden geschrapt. Woensdag verklaarde NASA-beheerder Jim Bridenstine dat de lancering van de eerste Orion-missie in juni 2020 zo kritiek was geworden dat NASA was begonnen met het onderzoeken van plannen om deze missie op een commerciële raket te laten vliegen. Voordien dachten de meeste mensen dat de SLS-missies met Orion veilig waren gebleven. Op dit moment heeft geen enkele commerciële raket de mogelijkheid om het volledige Orion-ruimtevaartuig van 25 ton met zijn servicemodule rond de maan te lanceren.
Om de EM-1-missie zonder SLS uit te voeren, zijn twee lanceringen nodig, één met Orion en zijn SPS, en een tweede met een hogere trap met voldoende drijfgas om deze in een translunaire injectiebaan te brengen. Deze zouden samen in een lage baan om de aarde aanleggen en dan Orions maandlange ‘verkenningsmissie’ beginnen. Deze manoeuvre brengt vroege Apollo-plannen terug voor een ontmoeting met een baan om de aarde, die als veiliger werd beschouwd in vergelijking met dat 'gekke' maanbaan-rendez-vous-concept waarvan niemand verwachtte dat het zou werken.
Hoewel deze verklaring veel raketfans ertoe aanzette om theoretische missies te starten (ik heb zelf een plan gemaakt met behulp van het Kerbal Space Program), dachten meer verstandige individuen dat dit waarschijnlijk retorischer was. Er zijn geruchten dat de EM-1 waarschijnlijk voorbij de huidige lanceringsdatum van juni 2020 zou zijn gegaan, al vertraagd ten opzichte van het oorspronkelijke plan. De belangrijkste wegversperring voor vooruitgang is de trage voortgang van Boeing op het kernpodium, met een verwachte leverdatum van juni 2017 tot december 2019.
Vrijdagochtend werd dit duidelijk toen Jim Bridenstine een update tweette:
Goed nieuws: de teams van @NASA en Boeing werken overuren om het lanceringsschema van @NASA_SLS te versnellen. Indien haalbaar, is dit de voorkeursoptie voor onze eerste verkenningsmissie die de @NASA_Orion-capsule rond de maan zal sturen. Kijkt nog steeds naar opties.
- Jim Bridenstine (@JimBridenstine) 15 maart 2019
Dus voorlopig lijkt het erop dat SLS nog steeds op de kaart staat, maar het is duidelijk dat het geduld opraakt.
Hoewel deze veranderingen voor SLS een ramp lijken, moet worden begrepen dat dit budgetverzoek slechts dat is. De begroting is opgesteld door het Congres, dat vrijwel zeker grote veranderingen in deze plannen zal aanbrengen, aangezien individuele politici proberen begrotingen op te stellen om hun lokale belangen te behartigen. De SLS is het posterkind voor dit soort processen en dankt haar voortbestaan aan politici als senator Richard Shelby uit Alabama. SLS-ontwikkeling wordt geleid door het Marshal Space Flight Center in Alabama, dus er zal lokale ondersteuning blijven voor dit programma, ongeacht wat de POTUS wenst.
De geschiedenis van de SLS maakt dit nog duidelijker, voordat het SLS-programma officieel begon met de begroting voor 2010 was er het Constellation-programma dat in 2005 begon. Het omvatte de Orion-capsule voor de bemanning en een paar raketten: Ares I en Ares V. de SLS, deze raketten zijn ontworpen rond componenten die op de spaceshuttle worden gebruikt, maar op een verstandiger manier worden geassembleerd. De grote solide raketboosters vastgebonden aan de zijkanten van een opvallende oranje tank voor waterstof / zuurstof, maar met de motoren aan de onderkant van de tank en het laadvermogen bovenop. Er werd aangevoerd dat het hergebruik van deze technologie de ontwikkeling zou versnellen terwijl de bestaande contracten met leveranciers (en hun lobbyisten) zouden worden gehandhaafd.
In 2009 werd het programma beoordeeld door de Review of United States Human Space Flight Plans Committee, onder leiding van Norman Augustine. De commissie constateerde dat het Constellation-programma in de problemen zat en niet op koers lag om de doelstellingen te bereiken zonder een enorme verhoging van de financiering. In 2010 heeft de begroting het Constellation-programma verwijderd, waardoor het effectief is gedood, maar steun binnen het Congres resulteerde in een compromis waarin Constellation als SLS werd herboren. Het merendeel van de betrokken werknemers, aannemers en hardware schakelde zonder te pauzeren.
De overgang van Constellation naar SLS heeft de Ares I-raket gedood die de Orion-capsule naar het ISS zou lanceren. Een demonstratie hiervan had een enkele lancering opgeleverd, maar er waren zorgen over het ontwerp. Voor de bemanning werd verwacht dat de trillingsniveaus van de solide raketmotor zo krachtig zouden zijn dat het de cockpitscènes in ‘First Man’ kalm zou maken. De 45e Space Wing publiceerde een berucht veiligheidsonderzoek met de titel 'Capsule ~ 100% -Fratricide-omgevingen', waaruit bleek dat als het abortussysteem tijdens de eerste minuten van de vlucht werd gebruikt, de parachutes op de capsule zouden worden vernietigd door het verbranden van fragmenten van vaste brandstof.
In plaats daarvan ging het budget voor 2010 vooruit met het Commercial Crew Development Program, een gedurfd plan om astronauten met een lage baan om de aarde te lanceren met behulp van commerciële raketten. Eerder deze maand zagen we de eerste lancering van dit programma met SpaceX's Dragon 2-capsule die het ISS bezocht en veilig terugkeerde naar de aarde. In de komende maanden verwachten we dat Boeing hun Starliner-capsule aan boord van een ULA Atlas V zal lanceren, en beide zouden tegen het einde van het jaar de bemanning naar het ISS moeten lanceren.
Het zal geweldig zijn om mensen weer in een baan om de aarde te zien vliegen, op door de VS gebouwde voertuigen, maar het is nog verbazingwekkender om dit te zien in het licht van hoe de programma's de afgelopen jaren zijn gefinancierd. In 2015 verlaagde de Subcommissie voor Handel, Justitie en Wetenschap van de Senaat de financiering van commerciële bemanningen, onder verwijzing naar verwachte vertragingen als reden, ter vergelijking adviseerde dezelfde commissie de verhoging van de SLS-financiering om het op schema te houden. De senator die de leiding had over die commissie was Richard Shelby uit Alabama.
Vier jaar later vliegt de commerciële bemanning en SLS duwt tijdlijnen uit en verlaagt de verwachtingen, maar zijn bondgenoten maken ongetwijfeld al plannen.
