NASA bevindt zich momenteel in een ongemakkelijke tussentijd. Sinds het begin van het ruimtetijdperk heeft het bureau de mogelijkheid gehad om zijn astronauten de ruimte in te sturen. De eerste Amerikaan die de ruimte in ging, Alan Shepard, lanceerde in 1961 een suborbitale lancering aan boord van een Mercury Redstone-raket.
Vervolgens gingen de rest van de Mercury-astronauten op Atlas-raketten en vervolgens vlogen de Gemini-astronauten op verschillende Titan-raketten. Het vermogen van NASA om mensen en hun apparatuur de ruimte in te slingeren, maakte een enorme sprong voorwaarts met de enorme Saturn V-raket die in het Apollo-programma werd gebruikt.
Het is moeilijk om goed te begrijpen hoe krachtig de Saturn V was, dus ik zal je enkele voorbeelden geven van dingen die dit monster zou kunnen lanceren. Een enkele Saturnus V kan 122.000 kilo of 269.000 pond in een baan met een lage aarde schieten, of 49.000 kilo of 107.000 pond op een transferbaan naar de maan sturen.
In plaats van door te gaan met het Saturn-programma, besloot NASA om te schakelen en de grotendeels herbruikbare spaceshuttle te bouwen. Hoewel hij korter was dan de Saturn V, kon de spaceshuttle met zijn dubbele externe solide raketboosters 27.500 kilogram of 60.000 pond in een lage baan om de aarde brengen. Niet slecht.
En toen, in 2011, werd het space shuttle-programma afgerond. En daarmee het vermogen van de Verenigde Staten om mensen de ruimte in te lanceren. En nog belangrijker, om astronauten naar het continu bewoonde internationale ruimtestation te sturen. Die taak is gevallen op Russische raketten totdat de VS de capaciteit voor menselijke ruimtevaart weer opbouwt.
Sinds de annulering van de shuttle, heeft het personeelsbestand van ingenieurs en raketwetenschappers van NASA het volgende zware liftvoertuig in het assortiment van NASA ontwikkeld: het Space Launch System.
De SLS ziet eruit als een kruising tussen een Saturn V en de spaceshuttle. Het heeft dezelfde vertrouwde solide raketboosters, maar in plaats van de spaceshuttle-orbiter en zijn oranje externe brandstoftank, heeft de SLS de centrale Core Stage. Het heeft 4 van de RS-25 Liquid Oxygen-motoren van de spaceshuttle.
Hoewel bij rampen twee shuttle-orbiters verloren gingen, presteerden deze motoren en hun vloeibare zuurstof en vloeibare waterstof perfect voor 135 vluchten. NASA weet hoe ze te gebruiken en hoe ze veilig te gebruiken.
De allereerste configuratie van de SLS, bekend als de Block 1, zou de capaciteit moeten hebben om ongeveer 70 ton in een lage baan om de aarde te brengen. En dat is nog maar het begin, en het is slechts een schatting. Na verloop van tijd zal NASA haar mogelijkheden en lanceerkracht vergroten om meer en meer ambitieuze missies en bestemmingen te evenaren. Met meer lanceringen krijgen ze een beter idee van waar dit ding toe in staat is.
Nadat Block 1 is gelanceerd, zal NASA Block 1b ontwikkelen, dat een veel grotere bovenste trap bovenop hetzelfde kernpodium plaatst. Deze bovenste trap krijgt een grotere kuip en krachtigere motoren van de tweede trap, die 97,5 ton in een lage baan om de aarde kunnen brengen.
Ten slotte is er de Block 2, met een nog grotere lanceringskuip en een krachtigere bovenste trap. Het zou 143 ton in een lage baan om de aarde moeten schieten. Waarschijnlijk. NASA ontwikkelt deze versie als een raket van 130 ton.
Wat kan er met zoveel lanceercapaciteit mee worden gedaan? Welke soorten missies worden mogelijk op een krachtige raket?
Het belangrijkste doel van SLS is om mensen naar buiten te sturen, voorbij de lage baan om de aarde. Idealiter naar Mars in de jaren 2030, maar het zou ook naar asteroïden, de maan, kunnen gaan, wat je maar wilt. En zoals je later in dit artikel zult lezen, kan het ook een aantal fantastische wetenschappelijke missies sturen.
De allereerste vlucht voor SLS, genaamd Exploration Mission 1, zal zijn om de nieuwe Orion-bemanningsmodule in een baan te brengen die hem rond de maan brengt. In een zeer vergelijkbare vlucht naar Apollo 8. Maar er zullen geen mensen zijn, alleen de onbemande Orion-module en een stel kubuszatten komen mee voor de rit. Orion zal ongeveer 3 weken in de ruimte doorbrengen, inclusief ongeveer 6 dagen in een retrograde baan om de maan.
Als alles goed gaat, zal het eerste gebruik van de SLS met de Orion-crewmodule ergens in 2019 plaatsvinden. Maar wees ook niet verbaasd als het wordt teruggeduwd, zo heet de game.
Na verkenningsmissie 1 is er EM-2, wat een paar jaar daarna zou moeten gebeuren. Dit is de eerste keer dat mensen in een Orion-bemanningsmodule stappen en een vlucht naar de ruimte nemen. Ze brengen 21 dagen door in een baan om de maan en leveren de eerste component van de toekomstige Deep Space Gateway, die het onderwerp zal zijn van een toekomstig artikel.
Vanaf daar is de toekomst onduidelijk, maar SLS zal de mogelijkheid bieden om verschillende habitats en ruimtestations in de cislunaire ruimte te plaatsen, waardoor de toekomst van de verkenning van het zonnestelsel door de mens wordt geopend.
Nu weet je waar SLS waarschijnlijk naartoe gaat. Maar de sleutel tot deze hardware is dat het NASA onbewerkte mogelijkheden geeft om mensen en robots de ruimte in te brengen. Niet alleen hier op aarde, maar ver over het zonnestelsel. Nieuwe ruimtetelescopen, robotverkenners, rovers, orbiters en zelfs menselijke habitats.
In een recente studie genaamd "The Space Launch System Capabilities for Beyond Earth Missions", bracht een team van ingenieurs in kaart wat de SLS in het zonnestelsel zou moeten kunnen brengen.
Saturnus is bijvoorbeeld een moeilijke planeet om te bereiken, en om daar te komen, moest NASA's Cassini-ruimtevaartuig verschillende zwaartekrachtslingeringen rond de aarde maken en een voorbij Jupiter. Het duurde bijna 7 jaar om Saturnus te bereiken.
SLS zou missies naar Saturn kunnen sturen op een meer direct traject, waardoor de vliegtijd wordt teruggebracht tot slechts 4 jaar. Blok 1 zou 2,7 ton naar Saturnus kunnen sturen, terwijl blok 1b 5,1 ton zou kunnen loft.
NASA overweegt een missie naar de Trojaanse asteroïden van Jupiter. Dit is een verzameling ruimterotsen die vastzitten in de L4 / L5 Lagrange-punten van Jupiter en die een fascinerende plek kunnen zijn om te studeren. Eenmaal in de Trojaanse regio geplaatst, kan een missie verschillende asteroïden bezoeken en een groot aantal rotsen bemonsteren die de vroege geschiedenis van het zonnestelsel beschrijven.
De Block 1b zou bijna 3,97 ton in deze banen kunnen steken, terwijl de Block 1b 7,59 ton zou kunnen doen. Dat is zes keer zoveel als een Atlas V. Een missie als deze zou een cruisetijd van tien jaar hebben.
In een vorige video spraken we over toekomstige Uranus- en Neptunus-missies en hoe een enkele SLS ruimtevaartuig tegelijkertijd naar beide planeten kon sturen.
Een ander idee dat ik erg leuk vind, is een opblaasbare habitat van Bigelow Aerospace. De BA-2100-module zou een volledig op zichzelf staande ruimtehabitat zijn. Geen andere modules nodig, dit monster zou 65 tot 100 ton wegen en zou stijgen in een enkele lancering van SLS. Eenmaal opgeblazen zou het 2.250 kubieke meter bevatten, wat bijna 3 keer de totale leefruimte van het internationale ruimtestation ISS is.
Een van de meest opwindende missies is voor mij een ruimtetelescoop van de volgende generatie. Iets dat de echte spirituele opvolger van de Hubble-ruimtetelescoop zou zijn. Er zijn momenteel een paar voorstellen in de maak, maar het idee dat ik het leukst vind, is de LUVOIR-telescoop, die een spiegel zou hebben van 16 meter breed.
Het SLS-blok 1b zou 36,9 ton in Sun-Earth Lagrange Point 2 kunnen brengen. Er is eigenlijk niets anders dat zoveel massa in die baan zou kunnen steken.
Ter vergelijking: Hubble heeft een spiegel van 2,4 meter breed en James Webb is 6,5. Met LUVOIR zou u 10 keer meer resolutie hebben dan James Webb en 300 keer meer kracht dan Hubble. Maar net als Hubble zou het in staat zijn om het heelal te zien in zichtbare en andere golflengten.
Zo'n telescoop kan de horizon van de superzware zwarte gaten direct in beeld brengen, tot aan de rand van het waarneembare heelal kijken en kijken hoe de eerste sterrenstelsels hun eerste sterren vormen. Het kan direct planeten waarnemen die in een baan om andere sterren draaien en ons helpen bepalen of ze leven op zich hebben.
Serieus, ik wil deze telescoop.
Op dit moment weet ik dat dit een groot argument zal veroorzaken over NASA versus SpaceX versus andere private launch-providers. Dat is prima, ik snap het. En de Falcon Heavy zal naar verwachting later dit jaar worden gelanceerd, wat de lanceringsmogelijkheden van zware liften voor een betaalbare prijs zal opleveren. Het zal in staat zijn om 54.000 kg te loften, wat minder is dan de SLS Block 1, en bijna een derde van de capaciteit van Block 2. Blue Origins heeft zijn nieuwe Glenn, er zijn zwaardere raketten in de maak van United Launch Alliance, Arianespace, de Russische ruimtevaartorganisatie en zelfs de Chinezen. De toekomst van heavy lift is nog nooit zo spannend geweest.
Als SpaceX het Interplanetaire Transportschip op gang brengt, met 300 ton in een baan om een herbruikbare raket. Welnu, alles verandert. Alles.
Tot die tijd kijk ik nog steeds uit naar de SLS.
Podcast (audio): downloaden (duur: 10:03 - 9,2 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): downloaden (duur: 10:03 - 130,3 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
