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Los vehículos derivados del transbordador ( SDV ) son vehículos de lanzamiento espacial y naves espaciales que utilizan componentes, tecnología e infraestructura desarrollados originalmente para el programa del transbordador espacial . [1]
A finales de los años 1980 y principios de los años 1990, la NASA estudió formalmente un vehículo de carga únicamente, el Shuttle-C , que habría complementado al transbordador espacial tripulado. En 2005, la NASA estaba desarrollando los vehículos de lanzamiento Ares I y Ares V , basados en parte en componentes altamente modificados del transbordador, para permitir la exploración de la Luna y Marte . [2] [3] La agencia también estudió un tercer vehículo de este tipo, el Ares IV . [4]
Después de que se cancelaran los programas anteriores, la NASA comenzó a desarrollar el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) en 2011. El SLS es un vehículo de lanzamiento desechable de carga superpesada . Su etapa central es estructural y visualmente similar al tanque externo del transbordador espacial . Cada lanzamiento del SLS reutiliza y gasta cuatro de los motores RS-25D pre-volados que fueron desmontados de los transbordadores espaciales. El SLS también utiliza un par de cohetes propulsores sólidos derivados del cohete propulsor sólido del transbordador espacial . El primer SLS fue entregado al Centro Espacial Kennedy en 2021 para la misión Artemisa 1. A partir de noviembre de 2022 , este SLS se desplegó en el Complejo de Lanzamiento 39B del Centro Espacial Kennedy para varios intentos de lanzamiento, que finalmente se lanzaron el 16 de noviembre de 2022. [5][actualizar]
Los conceptos de SDV se propusieron incluso antes de que el propio transbordador espacial comenzara a volar. [6]
El Shuttle-C fue un estudio de la NASA para convertir la pila de lanzamiento del transbordador espacial en un lanzador de carga no tripulado. El tanque externo del transbordador espacial y los cohetes propulsores sólidos (SRB) del transbordador espacial se combinarían con un módulo de carga en lugar del orbitador del transbordador, incluidos los motores RS-25 . Se investigaron varios conceptos del Shuttle-C entre 1984 y 1995. [7] [8]
El Sistema Nacional de Lanzamiento (o Nuevo Sistema de Lanzamiento) fue un estudio autorizado en 1991 por el presidente George H. W. Bush para delinear alternativas al transbordador espacial para el acceso a la órbita terrestre. [9] Poco después, la NASA pidió a Lockheed Missiles and Space , McDonnell Douglas y TRW que realizaran un estudio de diez meses. [10]
Se propuso una serie de vehículos de lanzamiento, basados en el motor de cohete de combustible líquido Space Transportation Main Engine (STME) . El STME iba a ser una versión simplificada y descartable del motor principal del transbordador espacial (SSME). [11] [12] El NLS-1 era el más grande de los tres vehículos propuestos y habría utilizado un tanque externo modificado del transbordador espacial para su etapa central. El tanque habría alimentado oxígeno líquido e hidrógeno líquido a cuatro STME unidos a la parte inferior del tanque. Una carga útil o segunda etapa habría cabido sobre la etapa central, y dos cohetes propulsores sólidos del transbordador espacial desmontables se habrían montado en los lados de la etapa central como en el transbordador. [11] Las ilustraciones de la época sugieren que se contemplaron cohetes mucho más grandes que el NLS-1, utilizando múltiplos de la etapa central del NLS-1. [13] [14]
Uno de los principales objetivos del programa Constellation era el desarrollo de naves espaciales y vehículos de refuerzo para reemplazar al transbordador espacial . La NASA ya había comenzado a diseñar dos cohetes, el Ares I y el Ares V , cuando se creó el programa. [15] El Ares I fue diseñado con el único propósito de lanzar tripulaciones de misión a la órbita, mientras que el Ares V se habría utilizado para lanzar otro hardware que requería una capacidad de elevación más pesada que la proporcionada por el Ares I. [16]
Ares I fue el vehículo de lanzamiento tripulado que estaba siendo desarrollado por la NASA como parte del programa Constellation . [17] El nombre "Ares" se refiere a la deidad griega Ares , que se identifica con el dios romano Marte . [18] Ares I fue conocido originalmente como el "Vehículo de lanzamiento tripulado" (CLV). [19]
La NASA planeó usar Ares I para lanzar Orion , la nave espacial destinada a misiones de vuelos espaciales tripulados de la NASA después de que el transbordador espacial fuera retirado en 2011. Ares I debía complementar al Ares V , más grande y sin tripulación , que era el vehículo de lanzamiento de carga para Constellation. La NASA seleccionó los diseños de Ares por su seguridad general, confiabilidad y rentabilidad anticipadas. [20] Sin embargo, el programa Constellation, incluido Ares I, fue cancelado por el presidente estadounidense Barack Obama en octubre de 2010 con la aprobación de su proyecto de ley de autorización de la NASA de 2010. [21]
El Ares V (anteriormente conocido como Cargo Launch Vehicle o CaLV) fue el componente de lanzamiento de carga planificado del programa Constellation de la NASA cancelado , que debía reemplazar al transbordador espacial después de su retiro en 2011. Ares V también estaba planeado para transportar suministros para una presencia humana en Marte . [4] Ares V y el más pequeño Ares I recibieron su nombre de Ares , el dios griego de la guerra. [18]
El Ares V debía lanzar la etapa de salida de la Tierra y el módulo de aterrizaje lunar Altair para el regreso de la NASA a la Luna , que estaba previsto para 2019. [22] También habría servido como el lanzador principal para misiones más allá del sistema Tierra-Luna, incluido el objetivo final del programa, una misión tripulada a Marte. El Ares V no tripulado complementaría al cohete Ares I , más pequeño y apto para humanos , para el lanzamiento de la nave espacial Orion con capacidad para 4 a 6 personas . Ambos cohetes, considerados más seguros que el entonces actual transbordador espacial, habrían empleado tecnologías desarrolladas para el programa Apolo , el programa Shuttle y el programa Delta IV EELV . [20] Sin embargo, el programa Constellation, incluido el Ares V, fue cancelado por el presidente estadounidense Barack Obama en octubre de 2010 con la aprobación de su proyecto de ley de autorización de la NASA de 2010.
El concepto Ares IV combina una etapa superior Ares I sobre un Ares V. [23] En concreto, el vehículo constaría de la etapa central de combustible líquido del diseño Ares V, dos cohetes propulsores sólidos de cinco segmentos y la etapa superior de combustible líquido del Ares I, como describió la NASA en enero de 2007. El Ares IV tendría una altura combinada de 367 pies (112 m) y podría utilizarse para llegar a la Luna. La capacidad total de carga útil sería de 90.420 libras (41.000 kg) a 240 millas (390 km) para inyección translunar directa. [24]
La NASA había considerado utilizar Ares IV para evaluar los perfiles de reentrada de alta velocidad de la cápsula Orión en 2007. [25] La NASA había planeado demostraciones de vuelo del hardware de Ares I y Ares V en configuraciones de "carga pesada" a partir de 2013. Los vuelos de prueba de "carga pesada" tenían como objetivo probar la primera etapa del Ares V simultáneamente con la etapa superior del Ares I acoplada en la parte superior para ahorrar tiempo y dinero. Las configuraciones posteriores del vehículo de prueba de carga pesada son similares al vehículo Ares IV. [26]
El Ares V Lite fue un vehículo de lanzamiento alternativo para el programa Constellation de la NASA sugerido por la Comisión Augustine . El Ares V Lite era una versión reducida del Ares V. [27] [28] Habría utilizado cinco motores RS-68 y dos SRB de cinco segmentos y habría tenido una carga útil en órbita terrestre baja de aproximadamente 140 toneladas (310.000 lb). [29] De haber sido elegido, el Ares V Lite habría reemplazado a los lanzadores Ares V y Ares I. Una versión del Ares V Lite habría sido un elevador de carga como el Ares V y la segunda versión habría transportado astronautas en la nave espacial Orion. [29]
El vehículo de lanzamiento de carga pesada derivado del transbordador (HLV) fue una propuesta alternativa de vehículo de lanzamiento de carga pesada para el programa Constellation de la NASA . Se presentó por primera vez a la Comisión Augustine el 17 de junio de 2009. [30]
Basado en el concepto Shuttle-C , que ha sido objeto de diversos estudios desde la década de 1980, el HLV era un SDLV que proponía reemplazar el orbitador alado del conjunto del transbordador espacial por un transportador de carga útil montado en el lateral. El tanque externo (ET) del transbordador espacial y los cohetes propulsores sólidos (SRB) del transbordador espacial habrían permanecido iguales.
La familia de vehículos de lanzamiento de carga superpesada Júpiter formaba parte de la propuesta de arquitectura de vehículos de lanzamiento derivados del transbordador DIRECT . Su objetivo era ser la alternativa a los cohetes Ares I y Ares V. [31]
Se proyectaban importantes beneficios derivados de la reutilización de la mayor cantidad posible de hardware e instalaciones del programa del Transbordador Espacial , incluidos ahorros de costos, experiencia con el hardware existente y preservación de la fuerza laboral. [31]
El Space Launch System (SLS) es un vehículo de lanzamiento superpesado desechable estadounidense , que se utiliza en el programa Artemis . Es muy similar en diseño al concepto NLS-1. Es el vehículo de lanzamiento principal de los planes de exploración del espacio profundo de la NASA , [32] [33] incluidos los vuelos lunares tripulados planificados del programa Artemis y una posible misión humana de seguimiento a Marte . [34] [35] [36] Su primer lanzamiento, Artemis 1 , voló el 16 de noviembre de 2022. [37]
Liberty fue un concepto de vehículo de lanzamiento propuesto en 2011 por Alliant Techsystems (ATK) y Astrium para la fase 2 del programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (CCDev) de la NASA , destinado a estimular el desarrollo de vehículos de tripulación operados de forma privada en la órbita terrestre baja .
Similar al extinto proyecto Ares I , que consistía en un cohete propulsor sólido (SRB) de cinco segmentos para el transbordador espacial y una nueva segunda etapa criogénica, Liberty combinaría un SRB de cinco segmentos con la etapa central del cohete europeo Ariane 5 como segunda etapa . [38] [39]
