La NASA è in un momento imbarazzante nel frattempo. Dall'inizio dell'era spaziale, l'agenzia ha avuto la capacità di inviare i suoi astronauti nello spazio. Il primo americano ad andare nello spazio, Alan Shepard, fece un lancio suborbitale a bordo di un razzo Mercury Redstone nel 1961.
Quindi il resto degli astronauti di Mercurio andò sui razzi Atlas, e poi gli astronauti Gemelli volarono su vari razzi Titano. La capacità della NASA di scagliare le persone e le loro attrezzature nello spazio ha fatto un salto di qualità con l'enorme razzo di Saturno V usato nel programma Apollo.
È difficile comprendere correttamente quanto potente fosse Saturno V, quindi ti darò alcuni esempi di cose che questo mostro potrebbe lanciare. Un singolo Saturno V potrebbe far esplodere 122.000 chilogrammi o 269.000 libbre in orbita terrestre bassa o inviare 49.000 chilogrammi o 107.000 libbre su un'orbita di trasferimento sulla Luna.
Invece di continuare con il programma di Saturno, la NASA ha deciso di cambiare marcia e costruire lo space shuttle per lo più riutilizzabile. Sebbene fosse più corto del Saturn V, lo space shuttle con i suoi doppi razzi gemelli solidi esterni poteva mettere in orbita bassa terra 27.500 chilogrammi o 60.000 libbre. Non male.
E poi, nel 2011, il programma di navetta spaziale si è concluso. E con esso, la capacità degli Stati Uniti di lanciare umani nello spazio. E, soprattutto, per inviare astronauti alla Stazione Spaziale Internazionale abitata ininterrottamente. Quel compito è caduto sui razzi russi fino a quando gli Stati Uniti non hanno ricostruito la capacità del volo spaziale umano.
Dalla cancellazione della navetta, la forza lavoro della NASA composta da ingegneri e scienziati missilistici ha sviluppato il prossimo veicolo di sollevamento pesante della gamma NASA: il sistema di lancio spaziale.
Lo SLS sembra un incrocio tra un Saturno V e la navetta spaziale. Ha gli stessi solidi razzi a propellente solido, ma invece dell'orbiter dello space shuttle e del suo serbatoio esterno arancione, SLS ha il Core Stage centrale. Dispone di 4 motori RS-25 per ossigeno liquido della navetta spaziale.
Sebbene due orbiter della navetta siano andati persi in caso di catastrofi, questi motori e il loro ossigeno liquido e idrogeno liquido hanno funzionato perfettamente per 135 voli. La NASA sa come usarli e come usarli in sicurezza.
La prima configurazione di SLS, nota come Blocco 1, dovrebbe avere la capacità di mettere circa 70 tonnellate metriche nell'orbita terrestre bassa. E questo è solo l'inizio, ed è solo una stima. Nel tempo, la NASA aumenterà le sue capacità e lancerà potenza per abbinare sempre più ambizioni e destinazioni ambiziose. Con più lanci, avranno un'idea migliore di cosa è capace questa cosa.
Dopo il lancio del Blocco 1, la NASA svilupperà il Blocco 1b, che colloca uno stadio superiore molto più grande in cima allo stesso stadio principale. Questo stadio superiore avrà una carenatura più grande e motori del secondo stadio più potenti, in grado di mettere 97,5 tonnellate metriche in bassa orbita terrestre.
Infine, c'è il Block 2, con una carenatura di lancio ancora più grande e uno stadio superiore più potente. Dovrebbe far saltare 143 tonnellate in un'orbita terrestre bassa. Probabilmente. La NASA sta sviluppando questa versione come un razzo di 130 tonnellate.
Con così tanta capacità di lancio, cosa si potrebbe fare con esso? Quali tipi di missioni diventano possibili su un razzo così potente?
L'obiettivo principale di SLS è far uscire gli umani, oltre l'orbita terrestre bassa. Idealmente su Marte negli anni '30, ma potrebbe anche andare agli asteroidi, la Luna, qualunque cosa tu voglia. E come leggerai più avanti in questo articolo, potrebbe inviare anche fantastiche missioni scientifiche.
Il primo volo per SLS, chiamato Exploration Mission 1, sarà quello di mettere il nuovo modulo dell'equipaggio di Orione in una traiettoria che lo porterà attorno alla Luna. In un volo molto simile all'Apollo 8. Ma non ci saranno umani, solo il modulo Orion senza pilota e un gruppo di cubesat che si avvicinano per la corsa. Orion trascorrerà circa 3 settimane nello spazio, inclusi circa 6 giorni in un'orbita retrograda attorno alla Luna.
Se tutto va bene, il primo utilizzo di SLS con il modulo dell'equipaggio di Orion avverrà qualche volta nel 2019. Ma anche, non essere sorpreso se viene respinto, questo è il nome del gioco.
Dopo Exploration Mission 1, ci sarà EM-2, che dovrebbe accadere qualche anno dopo. Questa sarà la prima volta che gli umani entrano in un modulo dell'equipaggio di Orione e prendono un volo nello spazio. Trascorreranno 21 giorni in un'orbita lunare e consegneranno il primo componente del futuro Deep Space Gateway, che sarà oggetto di un futuro articolo.
Da lì, il futuro non è chiaro, ma SLS fornirà la capacità di mettere vari habitat e stazioni spaziali nello spazio cislunar, aprendo il futuro dell'esplorazione dello spazio umano del Sistema Solare.
Ora sai dove è diretto SLS. Ma la chiave di questo hardware è che offre la capacità grezza della NASA di mettere nello spazio umani e robot. Non solo qui sulla Terra, ma attraverso il Sistema Solare. Nuovi telescopi spaziali, esploratori robotici, rover, orbiter e persino habitat umani.
In un recente studio intitolato "Le funzionalità del sistema di lancio nello spazio per le missioni oltre la terra", un team di ingegneri ha mappato ciò che la SLS dovrebbe essere in grado di inserire nel sistema solare.
Ad esempio, Saturno è un pianeta difficile da raggiungere, e per arrivarci, la navicella spaziale Cassini della NASA doveva fare diverse fionde gravitazionali attorno alla Terra e un Giove passato. Ci sono voluti quasi 7 anni per arrivare a Saturno.
SLS potrebbe inviare missioni a Saturno su una traiettoria più diretta, riducendo il tempo di volo a soli 4 anni. Il blocco 1 potrebbe inviare 2,7 tonnellate a Saturno, mentre il blocco 1b potrebbe sopprimere 5,1 tonnellate.
La NASA sta prendendo in considerazione una missione per gli asteroidi di Troia di Giove. Queste sono una raccolta di rocce spaziali intrappolate nei punti Lagrange L4 / L5 di Giove e potrebbero essere un luogo affascinante in cui studiare. Una volta messa nella regione di Troia, una missione poteva visitare diversi asteroidi, campionando una vasta gamma di rocce che descrivono in dettaglio la storia antica del Sistema Solare.
Il blocco 1 potrebbe mettere quasi 3,97 tonnellate in queste orbite, mentre il blocco 1b potrebbe fare 7,59 tonnellate. È 6 volte la capacità di un Atlas V. Una missione come questa avrebbe una durata di crociera di 10 anni.
In un video precedente, abbiamo parlato delle future missioni di Urano e Nettuno e di come un singolo SLS potesse inviare simultaneamente veicoli spaziali su entrambi i pianeti.
Un'altra idea che mi piace molto è un habitat gonfiabile di Bigelow Aerospace. Il modulo BA-2100 sarebbe un habitat spaziale completamente autonomo. Non sono necessari altri moduli, questo mostro sarebbe da 65 a 100 tonnellate e salirà in un unico lancio di SLS. Una volta gonfiato, conterrebbe 2.250 metri cubi, che è quasi 3 volte lo spazio abitativo totale della Stazione Spaziale Internazionale.
Una delle missioni più eccitanti, per me, è un telescopio spaziale di prossima generazione. Qualcosa che sarebbe il vero successore spirituale del telescopio spaziale Hubble. Ci sono alcune proposte in corso in questo momento, ma l'idea che mi piace di più è il telescopio LUVOIR, che avrebbe uno specchio che misura 16 metri di larghezza.
Il blocco SLS 1b potrebbe mettere 36,9 tonnellate nel punto 2. di Lagrange Sole-Terra. Davvero non c'è nient'altro là fuori che possa mettere così tanta massa in quell'orbita.
Solo per confronto, Hubble ha uno specchio di 2,4 metri di diametro e James Webb è 6,5. Con LUVOIR, avresti una risoluzione 10 volte maggiore di James Webb e una potenza 300 volte maggiore di Hubble. Ma come Hubble, sarebbe in grado di vedere l'Universo in lunghezze d'onda visibili e altre.
Un telescopio come questo potrebbe immaginare direttamente gli orizzonti degli eventi di buchi neri supermassicci, vedere fino al bordo dell'Universo osservabile e guardare le prime galassie che formano le loro prime stelle. Potrebbe osservare direttamente i pianeti in orbita attorno ad altre stelle e aiutarci a determinare se hanno vita su di loro.
Seriamente, voglio questo telescopio.
A questo punto, so che questo scatenerà una grande discussione sulla NASA contro SpaceX rispetto ad altri provider di lancio privati. Va bene, ho capito. E si prevede che Falcon Heavy verrà lanciato entro la fine dell'anno, offrendo funzionalità di lancio per ascensori pesanti a un prezzo accessibile. Sarà in grado di ridurre i 54.000 chilogrammi, che è inferiore a SLS Block 1 e quasi un terzo della capacità del Block 2. Blue Origins ha il suo nuovo Glenn, ci sono missili più pesanti nelle opere di United Launch Alliance, Arianespace, l'agenzia spaziale russa e persino i cinesi. Il futuro dell'ascensore pesante non è mai stato così emozionante.
Se SpaceX fa funzionare la nave da trasporto interplanetaria, con 300 tonnellate in orbita su un razzo riutilizzabile. Bene, allora tutto cambia. Qualunque cosa.
Fino ad allora, non vedo l'ora che arrivi lo SLS.
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