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NASAが次の月への任務で民間のロケットを使うことに決めたならば、それは宇宙産業全体を変えるでしょう

アメリカ航空宇宙局NASA少なくとも過去10年間に開発されたそれ自身の超重いSLSキャリアロケットに代わるものとして、来年月のまわりでOrion探査機を月に送るために機関のために非常に重要な任務を始めるために商用キャリアを使う考え。インターネット上の出版物The Vergeによれば、この決定は指定された任務にとって致命的であるだけでなく、将来野心的な宇宙任務が将来どのように深宇宙で行われるかに重大な影響を及ぼすことがある。

「鼻を握る」機関へのインセンティブ商業オリエンテーションは、計画された発売のスケジュールに従って彼らへの彼の約束を果たすという願望であるかもしれないと、出版物は考えます。超重い宇宙打ち上げシステム(SLS)の開発を完了することは機関から予想されるよりはるかに長くかかるでしょう、そしてメディアは2020年6月に計画された打ち上げの準備をする時間がないでしょう。同時に、市場にはすでに、今すぐ月に飛ぶ準備ができている既製の商用ソリューションがあります。

NASAにとって、とにかく計画の変更難しい選択であることを証明してください。結局のところ、エージェンシーはこの場合ミッションを実現することができるように1つではなく2つのロケットを選ぶ必要があるでしょう。さらに、特定の宇宙船をドッキングするための新しい技術と方法を開発する必要があるでしょう。

言い換えれば、プロセスは多くを必要とします時間と労力、そして同時にすべてが来年に向けて準備されるという保証はありません、誰も与えることができません。しかし、そのような措置を取ることを決定した場合、その行動によって、意欲的な宇宙ミッションを深宇宙にうまく実装するために超高価で特大のロケットを使用する必要性がないことを実証できるでしょう。

スペースタグ

次の任務のための現在の計画によれば、NASA来年、彼は2隻の宇宙船を月の周りの3週間の旅に送ることを望んでいます。両方の車両を地球の軌道に乗せて月に送るには、引力を克服するために大量のロケット燃料が必要になります。ただし、SLSの容量は、1回の起動で両方のモジュールを宛先に送信するのに十分です。

NASAが配達に使用することを決定した場合月への「商業的アプローチ」、あなたは2つの商業航空会社を使わなければならないでしょう、なぜならこのタスクに一度に対処することができる十分に強力な私的ロケットが全くないからです。現時点で、最も強力なアメリカの商用ロケットは、SpaceXのFalcon HeavyとUnited Launch AllianceのDelta IV Heavyです。どちらのキャリアも確かに印象的ですが、最終的に完成したときにSLSが持つ能力とは比較できません。

この場合、キャリアは1つ使用されます。Orion探査機とEuropean Service Moduleを地球に近い軌道に持っていくために、彼らはしばらくの間長続きします。 2番目の打ち上げロケットは、Orionと宇宙船サービスモジュールへの配達に使用されます。軌道に入ると、独自の燃料貯蔵庫とエンジンを装備したこのタグボートはOrionとドッキングし、エンジンを始動すると両方の車両を月に向かって引き寄せます。

「これは農業技術に似ています、トレーラーか特別な装置を引っ張ること。私達が推進システムである独立したモジュールについて話しているのです」と、民間宇宙会社Cislunar Space Development CompanyのヘッドであるThe Verge Dallas Bienhoffはコメントしました。

宇宙タグボートの同様の概念は前世紀に開発されました。例えば、NASAは1960年代から1970年代にかけて「他の宇宙船を加速するための有望な方法」としてこの考えを調査し始めました。その使用は、何十年も変わっていない有人宇宙ミッションへのアプローチを変えることができます。

「最終的に導いた理由の1つ米国のSpace Launch Systemの開発は、1回の起動で最大のペイロードを得ることに慣れてきたことです。

しかし、このアプローチは立ち上げを非常に複雑にします。 地球の重力は非常に強いです。したがって、非常に重い機器を宇宙に持ち込むには、多くのエネルギーが必要です(読み取り - 大量のロケット燃料)。そして大量の燃料の打ち上げは大型ロケットの使用を必要とします。そして、ロケット自体が大きくなればなるほど、ペイロードを地球に近い軌道に移動させるのにより多くの燃料が必要になります。これは本当の悪循環です。

将来のSLSブースターの芸術的なプレゼンテーション

ロケットが大きくなるにつれて彼らの生産と立ち上げはより高価になっています。そしてこれは新しいSLSロケットの主な問題の1つにすぎません。過去10年間の開発の1つに過ぎず、NASAは140億ドル以上を費やしました。この場合、キャリアはまだ準備ができていません。これが行われれば、各打ち上げのコストは約10億ドルになるので、機関はそれを年に2回以下しか実行できないと予想されます。比較のために、ヘビークラスのDelta IV Heavyの民間航空会社の打ち上げは約3億5000万ドルで、同じFalcon Heavyの打ち上げコストは1億ドル以下の金額で始まります。両方の運送会社が一緒に進水しても、コストはとにかくSLSの進水価格に近付きません。

この点で、スペースタグの使用またNASAが将来多くのお金を節約することを可能にするでしょう。たとえば、それでもやはり機関がタグボートを使って宇宙船を月に引き渡すことにした場合は、地球に近い軌道に戻してそのままそこに残すことができます。それが再び必要とされるとき - ただ燃料を補給して再利用するだけです。

宇宙での組み立て

もちろん、このアプローチがうまくいくためには、NASAそのようなタグで新しいドッキングシステムを開発することが必要です。上院聴聞会で、機関の頭脳、ジムBrydensteinは、その現在の形では、Orionカプセルが宇宙船で引っ張るための技術的能力を持っていないと言いました"

それでも、必要とされる技術そのようなシステムの実装のために - 新しいものではありません。例えば、新しい乗組員によってISSに届けられているロシアのソユーズ宇宙船は、長い間自動ドッキングシステムを使用してきました。クルードラゴン宇宙船の最初の試運転の一環として、SpaceXはISSドッキングゲートウェイに安全に接近するためにセンサーとレーザーのシステムを使用して、自動モードでステーションとドッキングする能力を示しました。

「LIDARシステムとマシンビジョン技術、Made In Spaceのヘッドを務めるAndrew Rushは次のように述べています。 ISSに搭載されてテストされた微小重力。

2019年3月4日に開催されたISSからのSpaceX宇宙船クルードラゴンの最初のドッキング

タスクを簡素化する別のオプションがあります重い宇宙船の軌道への撤退少なくとも将来的には。大型ミサイルを使用する必要性の問題は、機器を直接宇宙空間で部品に組み立てることによって解決することができます。 1回の発射でいくつかの大きな機器を送るのではなく、いくつかのペイロードを持つ小さなペイロードミサイル(およびコスト)のいくつかの宇宙発射を行い、それから軌道にすべての部分をまとめるのがより簡単です。同じ手法(少なくとも部分的に)を宇宙船の組み立てに使用することができる。さらに、NASAはすでに非常に大きな宇宙船を組み立てるという問題とロケットの中でのそれらの位置に直面しています。少なくとも同世代の「ジェームズ・ウェッブ」と同じ宇宙観測所を利用してください。これは打ち上げロケットには収まりません。この装置は非常に大きく複雑であるため、折りたたんだときにPHの内部で起動してから2週間宇宙に展開する必要がありました。そして何かがうまくいかないと、望遠鏡はまったく機能しないかもしれず、実際には開始する時間さえない100億ドル近くの価値があるプロジェクトを終わらせます。

スペースを組み立てることができるとき宇宙空間で直接装置を製造する場合や、積層造形の技術を使用する場合は、最初に地球上で自動車を組み立てる必要はありません。

「複数回の起動で負荷を分散するそれから、宇宙生産と組み立て技術を使って、経済的観点からもっと有益な方法で宇宙船を作ることができました。

リスクと困難

これらすべての変更は確かにそれらの価格を必要とするでしょう。 そして財政的にだけではありません。 Brydenstein氏によると、宇宙での自動ドッキングおよび組み立ては、依然としてNASAにとって非常に大きなリスクを伴う。

「特別なドッキングシステムを使う機関の責任者はNASAのスタッフに公開演説で次のように述べている。

さらに、部品の機器の発売とその1つの任務だけのための宇宙でのさらなる集会は複数のミサイル発射を意味し、それにこれらの任務に責任を負ういくつかの州の役人は同意しないかもしれません。一部の専門家や関係者によると、何度も打ち上げを行うとミッションが完全に失敗する危険性が高まります。打ち上げの1つが失敗すると、ミッション全体が危険にさらされることになります。

民間打ち上げロケットの使用も必ずしもすべての問題を解決するわけではありません。現在、エンジニアはSLSロケットの現在の設計に基づいてコンピュータシミュレーションを使用してOrion宇宙船をテストしています。民間打ち上げロケットの方向にベクトルを変えるために、彼らはこの仕事を延期し、そして新しい商業打ち上げロケットに関して新しいシミュレーションを実行し始めなければならないでしょう。さらに、これはフライトのスケジュールを完全に変えます、そしてそれは順番に準備するために追加の時間を必要とするでしょう。 1年でこれらすべてを行い、計画された打ち上げの時間をとることは不可能な仕事です。

「飛行計画を変更するとき、それは必然的にすべての商用メディアがSLSと比較されていないという事実を考えると、以前に行われたほとんどすべての作業は無駄になるでしょう。その場合、2020年6月のOrionの打ち上げは問題外だ」とロッキード・マーティンのOrion探査機で働いている従業員の1人がThe Vergeに匿名でコメントした。

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