Az amerikai űrhajók új generációja - I. rész

  • (f)
  • (p)
Tudástár – Írta: | 2017-03-01 05:00

Az űrsikló 2011. július 21-én szállt le utolsó útján, de már dolgoznak a következő generáción.

Kulcsszavak: . SpaceXvilágűrűrhajózásNASADragonCST-100

[ Új teszt ]

A mostani helyzetig vezető rögös út...

A világűrkutatás két "nagyágyúja" az amerikai űrhivatal (NASA) és a szovjet/orosz űrhivatal (most Roszkozmosz). De még nekik is voltak hosszabb-rövidebb időszakaik, amikor nem tudtak embert küldeni a világűrbe, mivel baleset vagy csúszó fejlesztések miatt egyszerűen nem volt üzemképes, embert szállítani képes űrhajójuk. Ilyen esemény volt a NASA életében az Apollo nyugdíjazása 1975-ben, ami után az űrsikló fejlesztésének csúszásai miatt egészen 1981-ig nem tudtak embert küldeni a világűrbe. Nos, most ez ismétlődött meg, félig-meddig azzal, hogy 2011-ben leállították az űrrepülőgép-programot, de annak utódjával még mindig nem készültek el. Hozzá kell tenni, hogy a hidegháború óta nagyot változott a világ, és megoldható, hogy az oroszoktól béreljenek helyet az amerikai űrhajósoknak a Szojuz űrhajókon, tehát a világűrtől nincsenek elzárva, csak éppen önerőből nem képesek űrhajósokat felküldeni.

Hosszú-hosszú oldalakat lehetne írni arról, hogy hányszor is futott neki a NASA, hogy az űrrepülőgép-programot (kvázi a Space Transportation System, STS, kb. Űrszállító Rendszer) felváltsa valami modernebb, és mindenek előtt olcsóbb rendszerrel, de ezek nem igazán valósultak meg. Ha röviden is, de illik ezt felvezetni.


A NASA költségvetése 1958-tól 2014-ig, a teljes költségvetés százalékában, a csúcs 1966-ban volt...

Ugyanis eleve ott kell elkezdjük, hogy miért is jött létre az STS. A NASA "aranykora" gyakorlatilag a hidegháborúnak köszönhető: amikor a szovjetek először sikeresen pályára állítottak egy műholdat, majd nem sokkal később már embert is felküldtek, elkezdődött egy űrverseny, amely arról szólt, hogy melyik szuperhatalom a fejlettebb. Egy másik cikkre tartozik, hogy ez mennyire kisiklatta az addigi elképzeléseket, de a lényeg az volt, hogy határozott célok jelentek meg a világűrrel kapcsolatosan. Máig elhíresült John F. Kennedy beszéde, mely szerint az 1960-as évek vége előtt amerikai ember fog a Holdra lépni. Ez azért roppant fontos, mert egy határozott és tiszta célt jelentett a NASA számára; és ami még fontosabb, az amerikai politikai vezetés felsorakozott mögötte, hogy támogassa a NASA-t eme cél elérésében – elsősorban úgy, hogy biztosítsa a pénzügyi hátteret ehhez.

A célt elérték, csakhogy iszonyatos költségek árán: a NASA 1966-ban az Egyesült Államok teljes költségvetésének 4,41%-át kapta meg. Ez 2015-ös számokra vetítve azt jelentené, hogy közel százötven milliárd dolláros költségvetése lenne az űrhivatalnak. A realitás: 2015-ben valamivel 18 milliárd felett kaptak, ami cirka 0,5%-a az Egyesült Államok teljes költségvetésének. Mielőtt elhamarkodottan valaki azt mondaná, hogy hát miért nem ebbe önti az USA a pénzt, azért nézzünk szét, mert bizony a költségvetéséhez képest még ma is ők költik a legtöbbet a világűr kutatására. Egyszóval még mindig az Egyesült Államok törődik a leginkább vele...

Nyilván persze az 1960-as évekbeli állapotok hosszútávon nem voltak fenntarthatóak, tehát a NASA-nál cél lett, hogy egy olcsó és hatékony tervvel álljon elő. A másik oldalról viszont a NASA-nál és az alvállalkozó cégeknél dolgozók elkezdtek egyre távolabb tekintgetni, hiszen ha leszálltak a Holdon, akkor tovább kell(ene) lépni. Ki is dolgozták az STS (Space Transportation System – Űrszállító Rendszer) programot. Ennek főbb elemei:

1.: Egy kémiai rakétahajtóművekkel működő, újrafelhasználható jármű, amely embereket és hasznos terhet vihet fel a Földről a világűrbe. (Earth-to-Orbit Shuttle, nehezen magyarítható, maradjunk az Űrsiklónál)
2.: Egy kémiai hajtóművekkel működő orbitális jármű, amely a világűrben való közlekedésre és teherszállításra szolgál, ideértve adott esetben a Hold körüli pályáról a Hold felszínére való közlekedést is. (Space Tug, szintén nehezen magyarítható, kb. űrvontató)
3.: Egy nukleáris hajtóművel (a NERVA-val) működő orbitális jármű, amely az égitestek közötti személy- és teherszállításra használható, úgy a Föld-Hold, mint a Föld-Mars és még távolabbi útvonalakon. (Nuclear Ferry vagy Nuclear Shuttle, kb. nukleáris űrkomp).
4.: Egy tartósan működő űrállomás, amely először 6-12 embert tud befogadni, majd később, az 1980-as évekre, 50 fősre is bővíthető, illetve ennek alapján megépíthető egy Hold körül keringő űrállomás is (Space Station). Itt jegyezzük meg, hogy szinte minden korai terven forgó modulokkal létrehozott mesterséges gravitációt biztosító állomásról volt szó.

A NASA védelmében meg kell mondani, hogy a terv átgondolt és jól felépített volt, megvan minden eleme, amely a világűr meghódításához szükséges, és egymásra épülnek. Viszont ez a terv arra épült, hogy a NASA költségvetése az 1960-as évek közepén tapasztalt szinten marad. Az új STS rendszernek az 1970-es évek közepére el kell készülnie, addig pedig az Apollo program folyik tovább (az akkor utolsónak szánt Apollo 20 repülés 1969 elején még 1972-re, 1969 végén már 1974-re volt időzítve). Csakhogy az amerikai törvényhozás már nem lelkesedett annyira a világűrért, pláne, hogy ha ennyit kell ráfordítani, és nehezen kézzelfoghatóak az eredmények. Az oktatás, az iskolák fejlesztése és az egészségügyi fejlesztések lettek az új célok, meg persze a hidegháború folyamán a katonai kiadások, amelyek már jó ideje a gerincét adták azoknak. A politikai széljárás megváltozása elsöpörte a NASA reményeit, szépen lassan ízekre szedték az STS-t, és először az űrvontatót és a nukleáris űrkompot húzták ki, majd fokozatosan az űrállomást is.
Maradt az első eleme, az űrsikló, amely megörökölte az STS nevet. Viszont az űrsiklónak nem volt mit kiszolgálnia...


1969-es terv arról, milyen űrsiklóindítások várhatóak 1975 és 1985 között; itt még a műholdindítás mellékes képesség, elsődlegesen az emberes űrállomás, majd a Holdra való visszatérés a fő tényező
(klikk rá a teljes méretért)

Itt ismét hosszasan lehetne felvázolni az űrsikló megszületésének körülményeit, erről itt írtam bővebben, annak a cikk elején a korábbi részekre is ott vannak a linkek, akit bővebben érdekel, javaslom, olvassa át.

Az Űrsikló újrafelhasználhatóságát itt kiemelném. A hagyományos rakétáknál minden elem elveszik az indításnál, az űrsiklónál eredetileg semminek se kellett volna elvesznie, minden visszatér a földre, amely utána egy ellenőrzés és feltöltés után újrafelhasználható. Utóbbi kifejlesztése elég bonyolult és költséges dolog, de megtérülhet, ha sok indítással számolunk. Nos, a NASA minden létező indítást ezzel képzelt el, és így heti egy űrsiklórepülést vázolt fel terveiben. Papíron legalábbis versenyképes lehet az űrsikló – ezen verzió esetén.

Mármint elvben. Csakhogy az eredetileg ~10 tonna hasznos teherre szánt, közepes méretű űrsikló helyett az Amerikai Légierő (illetve az ekkor hétpecsétes titok NRO, a Nemzeti Felderítési Iroda, a kémműholdakat felügyelő szervezet) ragaszkodott a nagy méretű, nagy tömegű műholdakat feljuttatni képes űrjárműhöz, ami értelemszerűen nagy űrsiklót is eredményez. A nagy méret mellé csúnyán sikerült mellényúlni sok más téren – például a hővédő pajzs vadonatúj megoldása, a szilikát bázisú hővédő téglák, amelyek csak és kizárólag kézzel, egyenként ellenőrizhetőek és javíthatóak.


Egy szilikát hővédő tégla cseréje, az eredeti elképzelés szerint a téglák cseréje rövid idő alatt kivitelezhető, és roppant tartósak lesznek, repülésenként csak pár darabos veszteséggel számoltak.
A gyakorlat: téglánként a csere/pótlás 25-40 munkaóra, és átlagosan százas nagyságrendű cserére érett/elvesztett tégla repülésenként.

Ezek mind oda vezettek, hogy egy űrsiklórepülés nemhogy olcsó nem lett, hanem egyenesen a legdrágább módja a világűrbe jutásnak. Szegény NASA egymás után kapta a pofonokat, és végül ott állt egy túlméretezett és drága rendszerrel, amely sose lesz versenyképes a hagyományos, egyszer használatos rakétákkal.


Ez volt az elképzelés: az Űrsiklót csak gyorsan átnézik két repülés között
– ahogy egy utasszállító repülőgép esetén teszik ma


Ez meg a gyakorlat: a Discoveryt így készítették elő az utolsó útjára az Orbiter Processing Facility-3-ban

Hovatovább az űrsikló fiaskója fájdalmas utóhatásokkal terheli a mai napig az űrhajózás világát, mivel intő jel arra vonatkozólag, hogy a bonyolult újrafelhasználható rendszerek esetén magas a rizikófaktor is. Ez olyan jól beleivódott a tudatba, hogy az újrafelhasználható technológiákra épülő megoldásokat sok szakmai oldalon/fórumban élből elutasították / elutasítják, miszerint gazdaságosan nem megoldhatóak.


A következő generációs Orosz Föderáció űrhajó render képe – az oroszok is lemondtak az űrrepülőgépről, és hagyományos kapszulás kialakítású űrhajóban gondolkodnak

Természetesen azt ilyenkor azért elfelejti mindenki, hogy a "hagyományos" rakétatechnológia kifejlesztéséhez milyen rögös út vezetett, és összességében mennyi pénzt is költöttek el rá, illetve mennyi idő telt el, mire a mostani szintre eljutottunk.

Ettől függetlenül a NASA is tett egy ilyen fordulatot, míg az 1980-as és '90-es években még az űrrepülőgépek következő generációját szerették volna megcsinálni, a 2000-es évek után a már bevált technológiák felé fordultak. Ez 2001-ben Sean O'Keefe-vel kezdődött, majd 2005-ben Michael Griffin vezetőségénél csúcsosodott ki: ő kerek perec kijelentette, hogy a jövőben egy Apollo 2.0 rendszerre van szükség, egyszer használatos hordozórakétákkal. Pont. Ezen az útvonalon indult el az űrügynökség, és ezt az utat rója a mai napig.

A NASA új(abb) korszaka

Ez az új korszak már az űrrepülőgép leváltásáról szól és szólt. A bonyolult, újrafelhasználható és összetett immár szitokszavak lettek; az utolsó indok az X-33/Venture Star program volt, ahol egy korábban is csak tervezőasztalig eljutott elképzelést, az ún. SSTO (Single Stage To Orbit) megvalósítását tűzték ki célul – ez azt jelenti, hogy az űrhajó semmit sem választ le vagy dob el a világűrbe jutás közben és az onnan való visszatéréskor. Mivel semmit sem dob el, ezért hosszú távon ez lehetett volna a legkifizetődőbb megoldás. De az STS fiaskója után a magasra rakott elvárások lécét hamar leverte a még kísérleti X-33, amelynek az új technológiák életképességét kellett volna bizonyítania. Az SSTO kulcsa az, hogy a jármű öntömege minimális legyen, így például szénszálas kompozit műanyagból szerették volna a tartályokat legyártani. Ez nem sikerült, így áttértek könnyűfém ötvözetre, sőt, olyan jól dolgoztak, hogy az új tartály könnyebb lett, mint az eredetileg tervezett kompozit műanyag. Hiába, mert a törvényhozásban és a vezetésben úgy gondolták, hogy az X-33 program megcsúszása és az egyik kulcstechnológiai fejlesztés (a szénszálas üzemanyagtartály) kudarca miatt túl nagy a kockázat, úgyhogy gyorsan le is lőtték az egészet.


Az X-33 kísérleti jármű, a Venture Star űrrepülőgép és az Űrsikló méretarányos ábrája

Azonban a Venture Star megtorpedózásával a NASA továbbra sem akart gyors váltást. Ez leginkább az Űrsikló programon volt lemérhető – semmiféle visszavágást nem fogadtak el, évi átlag 4 STS úttal számoltak évekkel előre, hogy az ISS űrállomást befejezzék és utána használatba vegyék. A terv szerint a meglévő hagyományos Atlas V. és Delta-II/-IV. hordozórakétákat felhasználva látnák el az űrállomás személyzetének cseréjét egy új járművel, az Orbital Space Plane (OSP) segedelmével. Az Űrsikló pedig megmaradna az űrállomás építésének, illetve ellátó feladatának – vagyis két rendszer lenne párhuzamosan az emberes űrmissziókra.


Az OSP koncepció fantáziarajza a NASA részéről, lehetséges konfigurációkat tekintve,
bal oldalt, alul megjelent trójai falóként a kapszulakiépítés...

Tehát az új kiválasztott megoldás egyszer használatos rakéta, lehetőleg minél olcsóbban (ie.: ne kelljen kifejleszteni), és egy kis méretű űrjármű, aminek nincs más dolga, minthogy felmenjen az ISS-re, ott dokkolva várjon 3-6 hónapig, majd visszahozza a személyzetet. A NASA reményei szerint az OSP viszonylag olcsó és gyorsan lezajló program lesz, és nem fognak sok akadályba ütközni. Csakhogy jött 2003 február elseje, és a Columbia-katasztrófa. A NASA számára nem is jöhetett volna rosszabbkor, hiszen azzal fenyegetett a helyzet, hogy az egész Űrsikló programot leállítják ott helyben, ez pedig az ISS helyzetét is megnehezítette volna, illetve a NASA hirtelen elveszti az egyetlen űrjárművét, amely embert képes vinni a világűrbe, illetve azt az eszközt, amelyre az űrállomás összeszerelését kidolgozták. Heroikus küzdelemben a NASA képes volt kilobbizni, hogy az űrsiklórepüléseket visszaállítsák, sőt, még egy utolsó Hubble-szerviz utat is kikönyököltek. Viszont az OSP rögtön nem lett olyan vonzó megoldás (megjegyzés: éppen 2003 februárjában hagyták jóvá a program végleges igénylistáját), mint egyetlen űrjármű a NASA kezében.


Egy Mars űrhajó elképzelés (Mars Transfer Vehicle – MTV), két bedokkolt Orion űrhajóval,
az Orionok ezen feladatát minimális módosítással az OSP is képes lett volna véghez vinni...

Ha belegondolunk, érthetetlen okból. A NASA berkeiben a mai napig él az a gondolkodásmód, hogy a NASA-nak minél előrébb kell gondolkodnia, és nem megragadni a Föld körüli pályán keringő űrállomásnál. Az OSP pedig nem akart továbbmenni, olcsó és egyszerű megoldást akart a Föld körüli pályára jutáshoz. Csakhogy a tervekben szereplő Mars-küldetések jó része is arra épült, hogy egy, a Föld körüli pályán megépítendő űrhajóval teszik meg a Föld-Mars utat; a Földről induló űrhajónak csak az a dolga, hogy felvigye a személyzetet, és bedokkoljon ehhez a bolygóközi utazásra való űrhajóhoz. Erre az OSP is tökéletesen megfelelt volna...


Az STS-135 landolása, az utolsó űrsiklórepülés, mellyel az STS program lezárult

Igazából volt egy alternatív megoldás, a Space Launch Initiate (Űr-indítási Kezdeményezés), ami a Next Generation Launch Vehicle (Következő Generációs Indító Jármű) programban folytatódott, és a célja újrafelhasználható rakétahajtóművek és indító járművek kifejlesztése a 2010-es évek elejére – pontosabban csak lett volna, mert a program némi vergődés után kimúlt.

Kicsit összeesküvés szagú azt állítani, hogy a NASA vezetése és az alvállalkozó cégek (elsősorban a Lockheed és a Boeing) harcolta ki az OSP mellőzését és egy grandiózusabb program elindítását, de a jelek mindenesetre azt mutatják, hogy a korábbi, elsősorban az ISS-re koncentráló jövőkép gyorsan elsikkadt, és valami újat kell létrehozni, sok pénzért. Az új persze képletesen értendő, ugyanis egyszer használatos rakétákra és mindenekelőtt (az űrrepülőgépelvet támadva, a Columbia-baleset szelét meglovagolva) egy űrkapszula vigye az embereket. 2004-ben jött a Constellation program, amely távolabbi célok elérését tűzte ki, és legalábbis szavak szintjén ismét egy határozott célt tűzött ki a NASA elé: visszatérni a Holdra.

Az erre alkalmas űrhajó, amelyet végül Orion névre kereszteltek, folyamatosan formálódott. Végső formájában egy maximum 6 főt befogadni képes űrkapszula és a hozzá csatlakozó műszaki modul – magyarul egy Apollo 2.0. lett.

Itt most egy vargabetűt tennék arról, hogy miért is ragadt le először az űrkapszuláknál az amerikai űrhajózás az 1960-as évek elején. A NACA (a NASA elődje) és az US Air Force egyaránt határozott elképzelésekkel rendelkezett arról, hogy is fogja az ember meghódítani a világűrt. Olyan űrrepülőgépekkel, amelyeket egy nagyobb repülőgép felvisz nagy (12-16, de bizonyos terveknél akár 25-50 km) magasságba, és onnantól az űrrepülőgép a saját hajtóműveivel éri el a világűrt. Majd szépen, a légkörbe visszatérve, repülőgépként le is száll.


Az X-15A-2 a B-52-es anyagép szárnya alatt, indítás előtt

Gyakorlatilag az X-15 kísérleti repülőgépet kell csak továbbfejleszteni, szépen, fokozatosan... A probléma az volt, hogy jöttek a szovjetek, akik a ballisztikus rakétaprogramjukra épülő megoldással (az R-7 rakétával) sikeresen elérték a világűrt. 1957-ben ezért egy sebtiben összehozott találkozót szerveztek a rakéta- és repülőgépgyártással foglalkozó cégeknek, ahol gyors megoldást kerestek arra, hogy juthat fel a világűrbe amerikai űrhajós, lehetőleg a szovjetek előtt. A döntés végül a nyers és durva, de gyorsan megvalósítható, katonai ballisztikus rakétákra épülő, kis méretű kapszulát használó megoldás mellett tette le a voksát. Ez határozta meg az amerikai emberes űrhajózás terveit az elkövetkező bő tíz évre. Hogy aztán az űrsiklóval visszatérjenek az eredetileg megálmodott útra....


Egy korai űrrepülőgép koncepció makettje – sacc/kábé ilyesmi megoldást képzeltek el eredetileg a világűrbe való jutásra, amíg Von Braun rakétái el nem lopták a show-t...

Most azért döntöttek megint a kapszulák és a rakéták mellett, mert ez egy már kipróbált, bevált, letesztelt megoldás volt. Elviekben tehát kevés a meglepetés és olcsó a kifejlesztés...

Már itt egy picit megtörik a gondolatmenet, mert hát az utolsó Apollo repülésre több mint 40 éve került sor. Azok, akik azt építették, tervezték, már nincsenek is köztünk, de legalábbis aligha aktív korúak. Vagyis valójában a NASA-nak sincs már gyakorlati tapasztalata vele; hajdan használták a megoldásokat, de ez inkább visszalépés lenne, mint előrelépés. Most mégis ilyen megoldás(ok) mellett tették le a voksukat...

Az SLS/Orion – a NASA saját űrhajója I. rész

A NASA eredetileg a George W. Bush által 2004 januárjában beharangozott Constellation programmal életre hívott hordozórakéta és űrhajó párossal váltotta volna az űrsiklót. A Constellation programnak három kitűzött célja volt: az ISS űrállomás befejezése, 2020 előtt visszatérni a Holdra, és végül embert juttatni a Mars felszínére. Apró probléma, hogy Bush nem adott rá pénzt a NASA-nak, vagyis a meglévő költségvetésből kellett volna kigazdálkodniuk az egészet.

A CEV program

Azt már tudjuk, hogy egy hordozórakéta és az új űrhajó három célhoz készült, elnevezése Crew Exploration Vehicle (~Személyzettel ellátott Felfedező Jármű) is azt hangsúlyozta, hogy a Föld közvetlen környezetét elhagyva a Hold és a Mars elérése a feladata. Az első elgondolás, még Sean O. Keefe igazgató alatt, az volt, hogy 8 cégnek adnak lehetőséget az előzetes tervek elkészítéséhez, majd azokat elbírálva két konkurens gyártót kiválasztanak, amelyek megépítenek egy-egy tesztjárművet, amellyel 2008-ban egy szuborbitális repülést végeznek, és az elért eredmények alapján a NASA eldönti, melyik űrhajót rendeli meg – mérlegelve, melyik gyártó képes időben és költségkeretek között elérni a kitűzött célt. Ekkor még úgy volt, hogy 2012-re a CEV már képes lenne az ISS személyzetcseréjét kiszolgálni, de a fejlesztést az alvállalkozó cégek, és nem a NASA fogja irányítani.


A Lockheed Martin első tervezete a CEV-re egy kis méretű űrrepülőgép volt...

A nyolc pályázó cég több-kevesebb téren egyetértett abban, hogy a NASA által elvárt 6 fős személyzetet nehezen lehet a szűkös határidőkkel és költségekkel megoldani, tehát inkább 4 fős űrhajó a realitás, amelynek a tömege mindössze 7-11 tonna. A legolcsóbb indító jármű a már létező Delta-IV és Atlas-V családból származtatott megoldás lenne; mivel rendelkezésre áll, így a kifejlesztéshez nincs szükség jelentős extra költségre, és a határidők is tarthatóak lennének többé-kevésbé. A tenderen induló tervek többsége űrkapszula elvű lett volna a NASA elvárásainak megfelelően, kivéve a Lockheed mini űrrepülőgépét.

A pályázók jó része viszont elvében a Szojuzt másolta le, és nem az Apollót, tehát három modulból állt volna a CEV, egy visszatérő modulból, amely mögött egy műszaki modul van a manőverekhez szükséges hajtóművekkel, és az energiaellátást is ez biztosítaná, illetve egy külön orbitális modul, amely a kihasználható belső teret növeli, és az ISS kiszolgálásánál e nélkül indulna az űrhajó (így csökkenteni lehet az indítási tömeget, vagyis az ISS-hez olcsóbban lehetne feljutni).


A Boeing CEV koncepciója, a kúp alakú visszatérő modul mögött a műszaki modul, az orrán pedig egy hengeres orbitális modul – összességében egy Szojuz-szerű kialakítást látunk

Michael D. Griffin, a 2005-ben kinevezett új NASA igazgató ezeket az elképzeléseket azonban rövid úton fogta, és egy laza mozdulattal a kukába dobta – nagy nehezen kiharcolták az űrrepülőgép újraindítását, de azt az utasítást kapták, hogy 2010-ben le kell állítani, tehát minél hamarabb el kell indítani az új űrhajó gyártását, mert az ekkor már felülvizsgált ütemterv szerint is csak 2014-ben indulhatna az első CEV az ISS-re – márpedig így 4 évig maximum az orosz Szojuzokon mehetnek az amerikai űrhajósok a világűrbe. Griffin úgy döntött, hogy csak két induló csoportnak biztosít lehetőséget az ajánlattételre, ám a NASA által meghatározott elképzelésektől nem lehet eltérni, és majd 2006-ban kiválasztják az életképesebb megoldást, majd azt rendelik meg. Griffin elképzelése szerint így egy évvel hamarabb megkaphatja a NASA az új űrhajóját – legalábbis a leginkább emlegetett indok ez volt.

Hogy a NASA-n belül sem egyenesek a vonalak, az jól leszűrhető a Griffin által felállított igénylistából: az űrhajónak gyakorlatilag egy "beszteroidozott Apollo"-nak kell lennie, legalább 6 űrhajóssal a fedélzetén, és akár 30 tonnás indulótömeggel. Utóbbi alapból kizárta a már meglévő amerikai indítórakétákat (a már említett Delta és Atlas típusokat) a képletből, és két új indítórakétával számolt. Vagyis úgy akarta a programot felgyorsítani és olcsóbbá tenni az új igazgató, hogy közben még nem is egy rakétát is szeretett volna alá...

Az Ares névvel illetett család két méretben terveződött, az Ares-I a kisebb megoldás, Föld körüli pályára való álláshoz, például ha az ISS űrállomáshoz kellene feljutni. Ez effektíve egy hosszabb SRB-t (vagyis az űrsikló szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétája) használ első fokozatként, amire egy folyékony hajtóanyagú második fokozatot szereltek. Ahogy azonban nemrég átvettük, a szilárd hajtóanyagú rakétáknak van pár hátránya – elsősorban az, hogy nem lehet leállítani, ha egyszer beindítottad. Egy embert szállító rakétánál éppen ezért eddig is csak gyorsító rakétaként merült fel, első fokozatként soha.


Az Ares-I, amely csak az űrhajót viszi fel, és az Ares-V, ami minden mást

A másik rakéta, amit Ares-V. jelöléssel illetek, pedig egy nagy méretű szállító eszköz, amely jelentős terhet vihet a Föld körüli pályára, illetve amely a Hold vagy Mars úthoz szükséges többi modult felviszi. Eme nagyobbik jármű szintén az Űrsikló programra építkezett, két SRB gyorsítórakétája volt, az első fokozatában pedig az űrsiklónál is használt SSME hajtóműveket használták volna fel, később pedig ezen hajtóművek olcsóbb, nem újrafelhasználható verzióját gyártották volna hozzá.


A Project Constellation első elképzelése,
amely a Saturn V. és az STS elemeiből legózta volna össze az új rendszert...

A NASA CEV tervezet szerint az űrkapszula 5,5 méter átmérőjű, és mindent ennek az űrhajónak az alapján kell megoldani. Az ISS személyzetcseréjét (2005-ben még csak 3 fővel számolva), az ISS ellátását túlnyomásos és nem túlnyomásos tehertérrel (előbbi kvázi egy kibelezett űrkapszula), illetve majd a Block 2 űrhajó már a Hold körüli, majd a Block 3 űrhajó a Mars körüli úthoz is fel lesz készítve. Itt megint tetten érhető az útkeresés – élből két verziót kezdtek el számolni, egy 5 méter és egy 5,5 méter átmérőjűt, előbbi értelemszerűen kisebb tömegű.


A NASA CEV elvárási igényei 2005-ben: 3 főt feljuttatni az ISS-hez, túlnyomásos, illetve túlnyomás nélküli teherhajó verzió, majd a 4 fős Hold- és végül a 6 fős Mars úthoz való verzió

Érdekesség, hogy 2006 elejéig még a NASA folyékony oxigén és folyékony metán üzemanyagú rakétákat kért az új űrhajóra, amely a későbbi Mars-utazáskor kerülhet elő, mivel a metán előállítható a Mars légköréből – majd elengedték ezt az elvárást, és ezután már a hagyományosnak tekinthető Hidrazin alapú üzemanyagot kérték.

A két pályázó csapat vezetője a Northrop Grumman és a Lockheed Martin volt, utóbbi 2006. augusztus 31-én meg is nyerte a CEV tendert.


A NorthropGrumman elbukott ajánlata...


A Lockheed nyertes CEV tervének modellje 2006 augusztusában, körülötte a NASA CEV programjában érintett vezetők

Megszületett tehát az Ares/Orion páros.

Az Augustine-bizottság

Ugorjunk egyet az időben: 2008-ban új elnököt választottak, Barack Obama jöttével pedig Griffin távozik a NASA éléről, utódja Charles Bolden, egy veterán űrhajós. Griffin alatt a NASA az erőforrásait az emberes űrkutatás felé fordította (a Bush elnök által meghirdetett céloknak megfelelően), ennek legékesebb példája a JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) elkaszálása volt. A JIMO egy hatalmas, atomreaktorral táplált, 36 tonnás robotszonda; a Kallisztó, Ganümédész és Európa holdakat vizsgálta volna meg, egy 20 éves misszió keretében. A legalább 16 milliárd dolláros program viszont sok erőforrást vont volna el a Constellation programtól, vagyis az Ares-től és az Oriontól, így mennie kellett...


A JIMO fantáziarajza

Bolden az amerikai tengerészgyalogság tisztje, tesztpilótája, és négyszer járt a világűrben az űrsiklóval. Népszerű és jó kiállású vezetőnek ígérkezett, így a választást mindenki üdvözölte. Obama közben pedig felkérte Norman Augustine-t (a Martin Marietta, majd a Lockheed Martin cég korábbi CEO-ja, aki többször töltött már be állami tisztségeket is), hogy vizsgálja felül a NASA állapotát és távlati terveit. A bizottság pöröllyel verte szét az addigi reményeket. A megállapítások főbb pontjai:

- Kapja meg a NASA a támogatást az Űrsikló program két további útjára, és így 2011 közepéig repülhessen az űrsikló (amúgy Griffin is lobbizott keményen ugyanezért).
- Az ISS űrállomás anno 2015-ig volt tervezve, az elhúzódó építés miatt ezt 2020-ig legalább célszerű lenne kitolni.
- Az Ares-I/Orion általi ISS kiszolgálás ekkor papíron 2015-re tűnt megvalósíthatónak, a bizottság úgy véli, hogy további két év csúszás várható még, tehát 2017 előtt feltehetően az Orion nem fog embert szállítani.
- Az Ares-I nem felel meg az alacsony Föld körüli pályára (LEO) való feljutásra, és helyette kereskedelmi megoldásokat kellene keresni.
- A Constellation program sok éves csúszásban van, alapvetően alulfinanszírozott és az évek alatt csak emelkedtek a várható költségek, így abban a formában nem megvalósítható.
- Három ajánlott útvonal: Mars First, vagyis arra koncentrálni, hogy ember léphessen a Marsra, a Moon First, vagyis a Holdra való visszatérés, és a későbbi marsi utazáshoz való felkészülés a Hold felszínén, illetve a Flexible Path, amelynél először csak Föld közeli aszteroidák, és hasonló utakkal szereznének több tapasztalatot a későbbi Hold és Mars programhoz.
- A 2010-es költségvetési terv által biztosított NASA költségvetés nem alkalmas egyik LEO-n túlmutató cél eléréséhez sem.
- Ahhoz, hogy akár a Hold, akár a Mars elérhető legyen belátható időn belül, a 2010-es költségvetéshez képest további 3 milliárd dollárt kellene a NASA számára biztosítani évente (számszerűleg: a NASA 2010-ben 18,7 milliárd dollárt kapott, tehát legalább 21,7 milliárdra kellene emelni a költségvetését az elkövetkezendő években).
-Csendben pedig tegyük hozzá, hogy nem foglalkozott a robotmissziók és az emberes missziók arányával...


Az Augustine-bizottság 2009-ben

2010 áprilisában Obama lelkesítő, de kvázi semmitmondó beszédében megígérte, hogy öt év alatt összesen 6 milliárd dollárnyival toldják meg a NASA büdzséjét – a matek tehát az volt, hogy még papíron se kapja meg a NASA az évi 3 milliárdot, de legalább valamivel bővül a pénzügyi mozgásterük.

Hogy politikusnak sose higgy, aligha most tanulták meg a NASA-nál sem, mindenesetre tény, hogy 2016-ig végül összesen 4,3 milliárd dollárt vontak el a NASA-tól...
Mellesleg pedig 2010 októberében Obama kivetette a NASA költségvetéséből a Constellation programot – 7 év alatt cirka 10 milliárd dollár a jelek szerint értelmetlenül és eredménytelenül lett elköltve.

Az Orion MPCV

Az Obama-kasza azonban nem volt túl hatásos. Először is az elnökkel ellenzéki republikánus többségű kongresszus kötelezte a NASA-t, hogy folytassa az Orion munkálatait, és noha az ARES-I el lett kaszálva, az ARES-V átalakult


Földet érés CGI képen a 605-ös kódjelű tervnél – a légzsákokon lévő nyílásokon már áramlik ki a levegő, hogy tompítsa a becsapódást

Apró probléma, hogy az Orion 2006 és 2010 között többször is áttervezésre szorult, mivel az Ares-I teherbírása kevésnek bizonyult, míg az Orion túl nehéznek. A műszaki modult többször is kisebbre tervezték, aztán kapott egy "légzsákot", amellyel a szárazföldön is landolhatna, végül ezt aztán a tömegcsökkentés miatt kivették, és a kapszula ismét csak a tengerre szállhat le. A cirka 5,5 méteres átmérőből gyorsan 5 méteres lett, ami még így is az Apollo parancsnoki modulhoz képest két és félszeres belső teret jelent. A 6 fős személyzetet pedig csökkentették 4-re, majd rejtelmesen "2-6 fő" lett az erre vonatkozó megállapítás.

Az Ares/Orion párost leginkább nyűgnek tekintő Obama-vezetés alapvetően azzal a veszéllyel játszott, hogy elkaszálják az egészet, és a közben lendületet kapó kereskedelmi személyszállító űrhajó fejlesztés (Commercial Resupply Service és Commercial Crew Development - ezekről a második részben) lesz a jövő, mivel azok átvennék amúgy is az Orion helyét az ISS ellátásában – márpedig nyilvánvaló, hogy rövid távon főleg ez lesz a prioritása a NASA-nak, és nem a Hold- illetve Mars-misszió, legalábbis nem az adott költségvetési körülmények között. A republikánus többségű kongresszus és szenátus ezt a tervet térdmagasságban elkaszálta, és utasította a NASA-t, hogy folytassa az Orionon a munkálatokat, ám a NASA egy kompromisszumos megoldást vezetett fel: az Ares-I megy a levesbe, az Ares-V-ből pedig SLS lesz (Space Launch System ~ Űrbe Indító Rendszer – bár a kritikusok szerint helyesebb lenne a Senate Launch System ~ Szenátus Indító Rendszere nevet adni neki). Kifejezetten az Orion Földtől távolabbi (Hold, Mars) küldetéshez használnák fel, ahogy magát az Oriont is. A CCDev programban pedig két kereskedelmi űrhajó épülne, amelyet a NASA ugyanúgy fizetne, mint ahogy az ISS teherszállító űrhajóiért a CRS program keretében.

Hogy ne betonozhassák be ezt a helyzetet, a 2010-es NASA felhatalmazási törvénye (Authorization Act) meghatározza, hogy az SLS-nek és az Orionnak képesnek kell lennie az ISS küldetésekre.
Hogy ezt pedig kihangsúlyozzák, a CEV helyett MPCV (Multi-Purpose Crewed Vehicle ~ Többcélú Személyzettel Ellátott Jármű) jelöléssel illették az Orion-t.

A 2010-es NASA felhatalmazási törvény 303(b) szekciójában:

The capability to provide an alternative means of delivery of crew and cargo to the ISS, in the event other vehicles, whether commercial vehicles or partner-supplied vehicles, are unable to perform that function.

Vagyis az Orionnak (Multi-Purpose Crewed Vehicle) képesnek kell az ISS-re – szükség esetén – hasznos terhet és személyzetet szállítani, ha a kereskedelmi járművek (ie.: Cygnus/Dragon ill. CTS-100/Dragon V2), illetve a partnerországok járműve (ie.: Szojuz) nem képes ellátni ezt a feladatot.

A probléma, hogy az Orion terveiben nem szerepel a GN&C rendszer, amivel az ISS-hez tudna dokkolni. Ma sem. Holott a 2015-ös NASA felhatalmazási törvény megerősíti az Orion ilyen irányú képességét:

A 2015-ös NASA felhatalmazási törvény 204(a) szekciója:

The Orion crew capsule shall meet the practical needs and the minimum capability requirements described in section 303 of the National Aeronautics and Space Administration Authorization Act of 2010.

Vagyis az Orion kapszulának meg kell felelnie azoknak a képességeknek, amit a 2010-es törvény 303-as szekciójában leírtak. Ez azért érdekes, mert ezek alapján nem indokolt a NASA azon törekvése, hogy párhuzamosan két űrhajót is fejlesszenek a CCDev program keretében a redundancia miatt (ahogy a CRS, úgy a CCDev esetében is az indok a két párhuzamos megrendelésnél, hogy ha az egyik alapvető tervezési/kivitelezési hibába futna, a másik elláthassa a szükséges feladatokat). Ez valahol logikus is lenne, elvégre maga az Orion lenne biztonsági tartalék, ha a CCDev (egy) űrhajója nem válna be.

Csakhogy a NASA vezetése nem harapott rá erre. A szenátus indoklása szerint viszont azért ad több pénzt az SLS és az Orion programra, hogy megfeleljen az a 2010-es törvényben foglaltaknak, ami még mindig hatályban van, noha a NASA évek óta szabotálja ezt gyakorlatilag. Nem hivatalosan azért, hogy ne kedvtelenítse el a kereskedelmi partnereket (Boeing és SpaceX) attól, hogy rizikót vállaljanak a CCDev-ben való részvétellel (mivel a fejlesztési költségek egy részét nekik kell állniuk) – mondjuk ez inkább félhivatalos, hiszen Boden egy 2014-es meghallgatáson ezt elismerte.

Ez a témakör azonban nincs lezárva - a NASA Transition Authorization Act of 2017 szövege, ami előírja a megválasztott új NASA igazgatónak, hogy hivatalba lépése után 60 nappal válaszoljon arra, hogy:

"(A) those components and systems of Orion that ensure it is in compliance with section 303(b)(3) of that Act (42 U.S.C. 18323(b)(3));

(B) the expected date that Orion, integrated with a vehicle other than the Space Launch System, could be available to transport crew and cargo to the ISS;"

Az (A) pont arra vonatkozik, hogy az új NASA igazgatónak tisztáznia kell, hogy az Orion megfelel-e annak, amit a 2010-es törvény 303-as szekciójában leírtak, a (B) pont szerint pedig arra kell választ adnia, hogy az Orion nem az SLS orráról indulva mikor lehet képes hasznos terhet és űrhajósokat vinni az ISS-re.

Természetesen a háttérben itt inkább a lobbik közötti húzd meg-ereszd el folyik, de a lényeg, hogy törvényi alapon bebiztosították, hogy az Orionnak is képesnek kell lennie az ISS ellátására – ehhez pedig a pénzt és a lehetőséget a NASA-nak biztosítani kell.

Az SLS szál...

Mintegy mellékesen arról is folytatódik az ötletelés, hogy az SLS-t mire lehetne használni – gyakorlatilag ugyanis 2016-ig kizárólag az Orion 2018-as személyzet nélküli (Holdat megkerülő) és a 2021-2022-re tervezett emberes Holdat megkerülő küldetéshez, illetve egy még nem teljesen kidolgozott, 2026 környékére tervezett, Föld közeli aszteroidalátogatáshoz való indításokhoz került szóba a használata.

Az ötletelésbe beletartozott egy új, nagy méretű űrteleszkóp, illetve a későbbi emberes Mars-misszió moduljainak felvitele. Csakhogy egyik program se lett felvéve a finanszírozott programok közé, ily módon csak lehetőségként maradtak a listán.


Az SLS hordozórakéta, balra az Orion űrhajóval és egy plusz orbitális modullal, középen 8 méteres orrkúppal egy nagyméretű űrtávcsővel, jobb oldalon 10 méteres orrkúppal pedig egy Mars-űrhajó moduljának elhelyezésével

Mintegy meglepetésként, a Kongresszus felkarolta viszont a korábban Europa Clipper néven futó Europe Multiple-Flyby Mission (EMFM) műholdat, amely eredetileg valamikor 2022 körül indult volna egy ULA Atlas V 551 hordozórakétával – hogy a szonda a Jupiterhez eljuthasson, egy összetett, 7,4 éves manővert kellene ez esetben végrehajtani, miközben egyszer a Vénusz, és kétszer a Föld gravitációs mezejét használná fel ehhez. 2016-ban viszont bejelentették, hogy mivel a szonda egy leszállóegységet is magával visz, így az SLS hordozórakéta viszi majd, és az erősebb rakéta miatt egy közvetlen útvonalat választottak, ami több évvel rövidebb lehet. A program persze továbbra is erősen tervezés kategóriában van még, tehát semmi sincs a kőbe vésve.


Balra az SLS-szel indított EMFM, jobbra az Atlas V vagy Delta-IV opció

Erősen kérdéses persze, hogy kap-e erre elég pénzt a NASA. Az EMFM program az Európára való leszálló modullal együtt bizony több milliárd dolláros költséget jelent...

Az SLS / Orion - a NASA saját űrhajója II. rész

Lássuk az "Apollo on Steroids" űrhajót tehát, ami valóban az, amit a NASA kért: egy feltuningolt, felfújt, modernizált Apollo. Az űrhajó ugyanúgy két modulból áll, és még a nevük is az elődtől érkezett: CM (Command Module – Parancsoki Modul vagy Crew Module – Személyzeti Module) és SM (Service Module – Műszaki Modul).

Command Module – parancsnoki modul

A CM, amit a Lockheed Martin gyárt, végül is maga az űrkapszula, amiben az űrhajósok helyet foglalnak; itt tárolják továbbá a személyzet ellátásához szükséges élelmiszert és vizet, plusz itt kap helyett a dokkolóberendezés, és természetesen a visszatéréshez szükséges rendszerek. A csonka kúp alakú modul 5 méter átmérőjű és 3,3 méter magas, a tömege 8,5 tonna. Az egész "magja" az alumínium-lítium ötvözetből készülő nyomásálló modul, ami végül is az űrhajósok lakótere és erre szerelik fel a többi részelemet. Némileg meglepő módon a pilóta és az űrhajó parancsnoka előtt már-már szabályos szélvédők vannak (egy-egy ablak előttük, illetve egy-egy ablak mellettük), amelyek egy (űr)repülőgéphez hasonló kilátást biztosítanak. A kapszula orrán foglal helyet a dokkolószerkezet, alul körben a különféle üzemanyag- és oxigéntartályok, illetve manőverező fúvókák, amelyek csak a visszatéréskor kapnak feladatot. A kapszula alján a hővédő pajzs, amely a visszatéréskor fellépő hőhatásoktól megóvja magát a kapszulát.


Az Orion EFT-1 nyomásálló központi modulja

A kapszula belterében cirka 20 köbméternyi túlnyomásos tér található, de ebből csak cirka 11 köbméter "lakható", a többi a kiszolgálórendszereknek, rakodótereknek fenntartott tér, illetve feltehetően ide van számítva egy "űrvécé" is. A 11 köbméter nem számít rossznak, a Szojuz esetében a visszatérő kapszula mindössze 3,5 köbméternyi teret nyújt, a leszállás előtt leváló orbitális kabin 5 köbmétert – viszont ebben a 8,5 köbméternyi téren csak három embernek kell osztoznia. Így aztán nem meglepő, hogy az Orion esetében a 6 fős személyzet csak az ISS űrállomáshoz való esetleges felhasználáskor, illetve a Mars-missziónál merül fel, ahol a személyzet megint csak addig tartózkodna az Orion belsejében, amíg a Földről az felviszi őket alacsony Föld körüli pályára (LEO, 1000 km magasság alatti keringési pálya).


Ez még csak egy korai makett, amelyben a személyzet és a berendezések elhelyezését tesztelik,
de a 4 fős személyzet induláskor és leszálláskor így fog helyet foglalni majd

Hosszabb küldetésekhez már csak 2-4 fős személyzettel számolnak, 4 fő esetén 21 napra elegendő ellátmányt tudnak besuvasztani a személyzet mellé, amelyből az oxigén és a víz nagy része a műszaki modulban van tárolva. További érdekesség, hogy az első valóban tudományos jelentőséggel bíró Orion küldetés jelenleg egy Föld közeli aszteroida meglátogatása lenne, ennél pedig már adott esetben csak két űrhajóssal számolnak.

A személyzet közül a parancsok és a pilóta előtt lesz csak az irányításhoz szükséges műszerfal, amely három nagy méretű színes kijelzőt takar, amik viszont nem érintésérzékenyek, hanem a kijelző körül elhelyezett gombok képezik a beviteli lehetőségeket. A kijelzők körül hagyományos kapcsolók helyezkednek el, amelyek körül a véletlen aktiválás ellen elhelyezett akadályok vannak.


A cikk írásakor talán ez a kép a legújabb, ami az Orion műszerfaláról készült

A műszerezettség lehetővé teszi az automata dokkolást, vagyis kvázi "gombnyomásra" tud (/na, lásd előző oldal) az Orion egy űrállomáshoz vagy másik dokkoló modulhoz csatlakozni. Ez a képesség azért említésre méltó, mert még az űrsikló esetében is kézzel kellett a dokkolási manővert végrehajtani.

A kapszula belsejében a Földhöz hasonló nitrogén-oxigén légkör lesz fenntartva, akár tengerszintnek megfelelő, akár csökkentett (a tengerszinthez képest akár feleakkora) légnyomással – utóbbi például űrséta esetén hasznos, mivel az űrsétához használatos űrruhákat a könnyebb mozgás miatt ilyen csökkentett légnyomás mellett használják.

Service Module – műszaki modul

A műszaki modul alaposan átalakult az eredeti tervekhez képest. A legfőbb változás, hogy 2013-ban kikerült a NASA kezeiből – az Európai Űrügynökség, az ESA, megállapodott a NASA-val egy barteregyezmény keretében, hogy az ESA fog szállítani bizonyos mennyiségű műszaki modult az Orionnak, cserébe a NASA eltekint az ISS működési költségeinek 8,3%-tól, amit az ESA-nak az ISS üzemeltetéséről kötött megállapodás szerint a NASA részére ki kellene fizetnie 2017 és 2020 között. Az ESA az Airbus-t bízta meg, hogy az ATV teherűrhajó műszaki modulja alapján megépítse az Orion műszaki modulját.


Az Orion műszaki moduljának tesztváltozata építés alatt,
láthatóak a nagy méretű üzemanyag és oxidálószer tartályok

A műszaki modul felelős az Orion elektromos energiával való ellátásáért (a CM csak akkumulátorokkal rendelkezik), illetve a meghajtásért, valamint itt tárolják az oxigén és a víz nagy részét (240 kg víz és 90 kg oxigén), amelyet egy (a kapszula alján lévő hővédő pajzsot megkerülő) ellátó csatlakozáson keresztül juttatnak el a parancsnoki modulba, illetve ezen keresztül kap áramot is.


A tesztplatform, amin már a fő- és segédhajtóművek is behelyezésre kerültek

Noha a műszaki modul az ATV-n alapszik, a fő- és segédhajtóművek az Egyesült Államokból érkeznek, és nem ismeretlennek: a főhajtómű egy darab Orbiter Manőverező Rendszer (Orbital Maneuvering System - OMS) hajtómű, amelyből az űrsiklóba anno kettőt építettek. A másodlagos hajtómű feladatát nyolc darab Aerojet R-4D-11 látja el, amelyeket kettesével építettek be – az R-4D dettó egy rég bevált megoldás, az Apollo műszaki modulján ezek látták el a manőverező feladatokat, és sok más műholdon, illetve űrhajón is megtalálható, az eredeti ATV esetében négy ilyen látja el a főhajtómű feladatát. Mind a fő, mind a másodlagos hajtóművek üzemanyagát monomethil hidrazin képezi, oxidálószerként nitrogén oxid keveréket használva. Az üzemanyag és az oxidálószer 2-2 darab, egyenként 2000 literes tartályban foglal helyet, a maximális mennyiség 9 tonna, ez mintegy 1,7 km/s Delta-V manőverező képességet ad az űrhajónak – viszonyításképpen a Szojuz mindössze 390 m/s, az Apollo viszont 2,8 km/s-mal bírt (hogy az értékeket valamennyire érzékeltessük, alacsony Föld körüli pályáról (LEO) alacsony Hold körüli pályára akarunk állni, akkor hozzávetőleg 4 km/s-re van szükségünk, hogy onnan visszatérjünk, cirka 1,31 km/s-re). A finom manőverezés céljára 24 db kis méretű rakétahajtómű való, ezek négyesével vannak elhelyezve.


Az SM hátulról, látható a lényeg: a hajtóművek, manőverező fúvókák és a négy napelemtábla

Az energiaellátásért négy 7,3 méter hosszú napelemtábla felel, amelyek összesen 11 kW elektromos áramot termelnek Föld körüli pályán, ha a Nap teljesen megvilágítja őket.

Az Orion küldetése...

A legfőbb probléma az Orionnal, hogy nincs meg még, pontosan mire és hogyan is fogják használni. Jelenleg egy tesztrepülés volt egy tesztjárművel, amely csak a fedélzeti rendszerek tesztelésére szolgált. Az Exploration Mission-1 (EM-1), vagyis Felfedező Küldetés-1 névre hallgató tesztrepülés egy személyzet nélküli, Holdat megkerülő út lesz, a jelenlegi tervek szerint (? lásd lentebb), amely 2018 szeptember 30-án indul. Ez lesz az SLS első indítása, és itt kerül éles tesztelésre nemcsak a hordozórakéta, de az űrhajó, illetve annak összes eleme is.


Az EM-1 küldetés terve egy CGI videón

A következő úton, az Exploration Mission-2-n többé-kevésbé megismétlik az EM-1-et, csak immár négy űrhajós is tartózkodik az Orionban. Ennek várható indítási dátuma 2022-23 körül lesz.


Az EM-2 küldetés vázlata, összesen mintegy 8 naposra tervezik az utat

No és innentől jön a bizonytalanság. A következő lépés Astroid Redirect Mission (ARM), vagyis Aszteroida Átirányító Küldetés néven fut, és alapvetően két elemből áll. Először egy robotszonda egy kb. 4 méteres aszteroidadarabot állít Hold körüli pályára (illetve megpróbálná a nagyobb aszteroida körül keringve befolyásolni az aszteroida pályáját), majd egy Orion fedélzetén 2-4 űrhajós meglátogatja a robotszondát, és megvizsgálja az elhozott aszteroidadarabot, mintát visszahozva belőle a Földre. A robotszonda indítása először 2017-re volt tervezve, jelenleg 2021 a céldátum, és 2025-2026 körül indulna az Orion.


Az ARM küldetés CGI videója

A NASA számára hivatalosan a Földtől távoli emberes küldetések tesztelése a következő lépcsőfok, ám ha a feladatokat és a dátumokat megnézzük, elég szellősen fut neki. Az EM-1 és EM-2 gyakorlatilag nem csinál mást, mint megismétli a szovjet Zond-5 (első Holdat megkerülő, majd Földre visszatérő űrszonda, a későbbi, meg nem valósult szovjet emberes Holdprogram egyik eleme), illetve az amerikai Apollo-8 (az első emberes misszió, amely megkerülte a Holdat) útját. Semmi újdonságot nem mutat fel, noha végül is tesztelésnek megfelel. Csakhogy 2018 és 2022 dátummal, vagyis a kettő között 4 év telik el. Ötletelés szintjén már évek óta fut egy Föld-Hold L2 pontra telepítendő nemzetközi űrállomás terve, amelyet részben az ISS moduljaiból építenének fel, itt elvben jól jöhet az Orion, noha korábban az ilyen feladatokra dedikált "taxi" űrhajókban gondolkodtak, amelyek csak a világűrben közlekedve ingázhatnának a Föld körüli és a távolabbi űrbázisok között.


(Rosszul ábrázolt) fantáziarajz a Hold-űrállomásról

Hogy a kapkodás még látványosabb legyen, a NASA ideiglenes új igazgatója (Robert Lightfoot, aki amúgy az SLS/Orion párossal foglalkozó Marshall Űrközpontból jött) 2017 elején egy tanulmányt kért (amit aztán próbált megmagyarázni is az újságíróknak), hogy a 2018-as személyzet nélküli út (EM-1) mégis csak személyzettel indulhasson el 2019-ben. Furcsa a felvetés annak a fényében, hogy a 2018-as út eredeti célja a rendszerek megbízhatóságának ellenőrzése volt, és a CCtCap keretében a kereskedelmi partnerektől is kért egy ilyen utat a NASA, most hirtelen a saját űrhajója esetében el akar tekinteni ettől... (persze a dolgot némileg megmagyarázza, hogy Február 27.-én a SpaceX bejelentette, hogy két emberrel a fedélzetén egy Falcon Heavy rakétával Hold-megkerülő útra indul a Crew Dragon, ráadásul a két illető fizető utas lesz.... így egyfajta versenyt láthatunk, hogy akkor melyik űrhajó ér is előbb a Holdhoz...).

Visszatérve az ARM küldetéshez, ott azt lehet kritizálni, hogy mintát alapvetően akár maga a robotszonda is visszahozhatná, viszonylag alacsony plusz költség mellett – jóval olcsóbban, mint a plusz egy Orion misszió. Persze nyilván a NASA is szívesebben állna neki egy Holdra szállás, pláne egy Mars-misszió összeállításának, ám az viszont sokkal, de sokkal több pénzbe kerülne. Márpedig a pénz az SLS / Orion páros fő problémája....

Az SLS program 2015-ig 11 milliárd dollárba került és 2023-ig hozzávetőleg további 9 milliárd dollár (vagy még több) lesz az igénye – és ebben nincs benne az előd Ares-I / -V programra elköltött, hozzávetőleg 6-7 milliárd dollár.

Ezek mellé pedig tegyük oda azt, hogy az Orion maga 2016-ig cirka 12,6 milliárd dollárba került, további 4,5-7 milliárd dollár lesz 2023-ig a várható költsége.

Az Orion és a politika (kevésbé bájos) háttere....

A fentiek után a T. olvasó felteheti a kérdést: igazából mi is ez az egész? A NASA eddig kvázi a Mercury / Gemini / Apollo program sikerén és emlékén lovagol, és azt az időszakot sírja vissza. Azonban az az időszak azért is említésre méltó, mert sziklaszilárd célt sikerült kitűzni, azt, hogy ember lépjen a Holdra, amihez megvolt a politikai támogatás, és gyakorlatilag végig a célhoz szükséges eszközök létrehozásán dolgoztak (Mercury - első emberes repülés; Gemini - randevú, dokkolás, űrséta, több napig való űrben tartózkodás; Apollo - a Holdhoz való eljutás, leszállás, Holdséta). Azóta a NASA legalábbis az emberes űrhajózás terén alapjában véve fordítva ül a lovon. Az STS elképzelés még teljesen jól és alaposan felvázolt jövőképet adott, de miután pénzügyi és politikai támogatottsága nem volt, így élből el kellett volna kaszálni. Erre nem voltak képesek, a végeredmény pedig az Űrsikló lett, egy drága és túlméretezett jármű, amely csaknem 20 évig várt arra, hogy az eredeti elképzelés szerint egy űrállomás felépítéséhez és kiszolgálásához használják fel. A Venture Star vagy az OSP programok látszólag logikus és következetes úton indultak volna el, de mielőtt bizonyíthattak volna, dettó elkaszálták őket.


Az eredeti Constellation-program soha meg nem valósult álma

A Constellation-program a "régi" NASA aranykorra akart emlékezni a Holdra való visszatérés elképzelésével, csakhogy az ehhez szükséges pénzügyi támogatás hiányában eleve reménytelen vállalkozás volt. Hiába akarták felszámolni, életben tartották a magját, ami az SLS hordozórakéta és az Orion űrhajó. Viszont nincs határozott cél, hogy mire is szolgálnak, csak ködös ötletelések, mint az ember Marsra lépésének újra és újra felmelegített terve, csakhogy maga a Mars-űrhajó nem szerepel a pénzügyi tervekben, és inkább csak az ötletelés megy, hogy lehetne megvalósítani - vagyis elkészítik az eszközöket, és utána keresik a feladatot, amit majd elláthat...

De akkor mégis, miért tolják az Orion szekerét?

Egyes amerikai tagállamok, ahol folynak a munkálatok, abban érdekeltek, hogy fusson a Constellation, illetve az utód SLS / Orion program. Ennek a háttere röviden az, hogy a tagállamok közvetlenül nem kapnak adót a kormányzattól, a helyben dolgozó cégek és állami intézmények által alkalmazott emberek adójából élnek, vagyis a tagállamok abban érdekeltek, hogy a drága állami megrendelések, intézmények az ő államukban valósuljanak meg, így juthatnak közvetve központi állami pénzhez. Tehát azok az államok, amelyekbe "lecsapódott / lecsapódik" a Constellation-program, illetve most már SLS / Orion program költségvetési pénze, azok tíz körömmel küzdenek a folytatásért. Például a kongresszus emiatt vont el 2010-ben az eredetileg 150 millió dolláros CCDev 1 programból (aminek a vége a CST-100 és Dragon v2 kereskedelmi űrhajó lesz, lásd következő rész) 100 millió dollárt, és adta inkább az ekkor már láthatóan végét járó Constellation-programnak.


Shelby szenátor az ULA Decatur városában lévő gyárának látogatásakor

Nem meglepő, hogy mindezt egy Alabamai szenátor (Richard Shelby) kezdeményezte, ugyanis a Constellation-program egyik központja az Alabamában lévő Huntsvilli NASA központ, illetve ebben az államban található az ULA (és így a Boeing) rakétaösszeszerelő központja is, Decaturban. Így nem túl meglepő, hogy Shelby szenátor az egyik kulcsfigurája az SLS hordozórakéta (illetve az ULA) támogatói bázisának. Valahol természetesen ezen lobbytevékenysége érthető is, hiszen a szavazóitól arra kapott felhatalmazást, hogy munkahelyeket teremtsen Alabamában, és azokat fenntartsa...

Ez talán rávilágít arra, hogy miért él és virul az SLS és az Orion, és miért néz ki úgy, hogy márpedig valóban meg fog valósulni, de mielőtt azért teljesen elítéljük a dolgot, érdemes rámutatni, hogy így működik a politika az Egyesült Államokban, és ha érvényesülni akarsz, akkor jobb, ha beállsz mellé, mint ha szembe mész vele - a SpaceX is évente több, mint egymillió dollárt költ lobbytevékenységre (2015-ben ~1,3 milliót). Ez az "ára", hogy aztán McCain szenátor és más politikusok hallassák a hangjukat, amikor a SpaceX érdekeit kell védeni...

És most úgy tűnik, hogy a RIOS esetében 50 000 karakter körüli az egy cikkre vonatkozó limit, így szét kell bontanom a cikket...

Folyt. köv...