El desarrollo del SLS comenzó en 2011, como reemplazo del transbordador espacial retirado , así como de los vehículos de lanzamiento cancelados Ares I y Ares V. [26] [27] [28] Como vehículo derivado del Shuttle , el SLS reutiliza hardware del programa Shuttle, incluidos los propulsores de cohetes sólidos y los motores de primera etapa RS-25 . Un lanzamiento ordenado por el Congreso a finales de 2016 se retrasó casi seis años. [29]
Todos los vuelos del Space Launch System se lanzan desde el Complejo de Lanzamiento 39B en el Centro Espacial Kennedy en Florida. Los primeros tres vuelos del SLS utilizan la configuración del Bloque 1 , que comprende una etapa central , propulsores extendidos del transbordador espacial desarrollados para Ares I y la etapa superior ICPS . Está previsto que una configuración mejorada del Bloque 1B , con la Etapa Superior de Exploración , debute en el cuarto vuelo; Está previsto que en el noveno vuelo debute una configuración mejorada del Bloque 2 con nuevos propulsores de cohetes sólidos. [30] [31] [32] [33] [11] Después del lanzamiento de Artemis 4 , la NASA planea transferir la producción y las operaciones de lanzamiento del SLS a Deep Space Transport LLC , una empresa conjunta entre Boeing y Northrop Grumman. [34]
Junto con los propulsores de cohetes sólidos, la etapa central es responsable de impulsar la etapa superior y la carga útil fuera de la atmósfera a una velocidad cercana a la orbital. Contiene los tanques de hidrógeno líquido y oxígeno líquido para la fase de ascenso, los puntos de conexión del propulsor sólido delantero y trasero, la aviónica y el sistema de propulsión principal (MPS), un conjunto de los cuatro motores RS-25 , [35] las tuberías asociadas. y actuadores cardán hidráulicos , y equipos para presurización autógena de los tanques del vehículo. La etapa central proporciona aproximadamente el 25% del empuje del vehículo en el momento del despegue, y el resto proviene de los propulsores de cohetes sólidos. [39] [40]
El escenario mide 213 pies (65 m) de largo por 28 pies (8,4 m) de diámetro y es visualmente similar al tanque externo del transbordador espacial . [27] [41] Está hecho principalmente de aleación de aluminio 2219 , [42] y contiene numerosas mejoras en los procesos de fabricación, incluida la soldadura por fricción y agitación para las secciones del cañón y el fresado integrado para los largueros . [43] [44] Los primeros cuatro vuelos utilizarán y gastarán cada uno de ellos cuatro de los dieciséis motores RS-25D restantes que se volaron anteriormente en misiones del transbordador espacial. [45] [46] [47] Aerojet Rocketdyne reacondiciona estos motores con controladores de motor modernizados, límites de aceleración más altos, así como aislamiento para las altas temperaturas que experimentará la sección del motor debido a su posición adyacente a los propulsores de cohetes sólidos. [48] Los vuelos posteriores cambiarán a una variante RS-25 optimizada para uso excesivo, el RS-25E, que reducirá los costos por motor en más del 30%. [49] [50] El empuje de cada motor RS-25D se ha incrementado de 492.000 lbf (2.188 kN), como en el transbordador espacial, a 513.000 lbf (2.281 kN) en los dieciséis motores modernizados. El RS-25E aumentará aún más el empuje por motor a 522.000 lbf (2.321 kN). [51] [52]
Impulsores de cohetes sólidos
Los bloques 1 y 1B del SLS utilizarán dos propulsores de cohetes sólidos de cinco segmentos . Utilizan segmentos de carcasa que se volaron en misiones del Transbordador como parte de los propulsores de cohetes sólidos del Transbordador Espacial de cuatro segmentos . Poseen un segmento central adicional, nueva aviónica y un aislamiento más ligero, pero carecen de un sistema de recuperación de paracaídas, ya que no se recuperarán después del lanzamiento. [53] Los propulsores de los cohetes propulsores sólidos son polvo de aluminio, que es muy reactivo, y perclorato de amonio, un potente oxidante. Se mantienen unidos mediante un aglutinante, polibutadieno acrilonitrilo (PBAN). La mezcla tiene la consistencia de una goma de borrar y se empaqueta en cada segmento. [54] Los propulsores de cohetes sólidos de cinco segmentos proporcionan aproximadamente un 25% más de impulso total que los propulsores de cohetes sólidos Shuttle. [55] [56]
El stock de propulsores SLS Block 1 a 1B está limitado por la cantidad de carcasas que quedan del programa Shuttle, que permite ocho vuelos del SLS. [57] El 2 de marzo de 2019, se anunció el programa Booster Obsolescencia y Extensión de Vida, con el objetivo de desarrollar nuevos propulsores de cohetes sólidos para SLS Bloque 2. Estos propulsores serán construidos por Northrop Grumman Space Systems y se derivarán del compuesto Se están desarrollando propulsores de cohetes sólidos con carcasa para el cancelado vehículo de lanzamiento OmegaA , y se prevé que aumenten la carga útil del Bloque 2 a 290.000 lb (130 t) para LEO y al menos 101.000 lb (46 t) para inyección translunar . [58] [59] [60] En julio de 2021 [actualizar], el programa BOLE está en desarrollo y se espera el primer lanzamiento en 2024. [58]
Etapas superiores
La Etapa Interina de Propulsión Criogénica (ICPS) es la etapa superior del Bloque 1 de SLS y voló por primera vez en Artemis 1 . Está previsto volar nuevamente en Artemis 2 y 3 y su último vuelo en SLS será para Artemis 3. [61] Es una segunda etapa criogénica Delta Delta IV de 16 pies (5 m) estirada y con clasificación humana impulsada por un solo RL10 . motor. El ICPS Artemis 1 utilizó la variante RL10B-2, mientras que el ICPS para Artemis 2 y Artemis 3 utilizará la variante RL10 C-2. [62] [63] [64] Se pretende que el bloque 1 sea capaz de elevar 209.000 lb (95 t) a la órbita terrestre baja (LEO) en esta configuración, incluido el peso del ICPS como parte de la carga útil. [11] En el momento de la separación de la etapa central del SLS, Artemis 1 viajaba en una trayectoria orbital transatmosférica inicial de 1.806 por 30 km (1.122 por 19 millas) . Esta trayectoria garantizó la eliminación segura de la etapa central. [65] ICPS luego realizó la inserción orbital y una posterior inyección translunar para enviar a Orión hacia la Luna. [66] El ICPS tendrá clasificación humana para los vuelos tripulados Artemis 2 y 3. [61]
Está previsto que la Exploration Upper Stage (EUS) vuele primero en Artemis 4 . El EUS completará la fase de ascenso del SLS y luego se volverá a encender para enviar su carga útil a destinos más allá de LEO. [67] Se espera que sea utilizado por el Bloque 1B y el Bloque 2. El EUS comparte el diámetro de la etapa central de 8,4 metros y estará propulsado por cuatro motores RL10 C-3. [68] Con el tiempo se actualizará para utilizar cuatro motores RL10 C-X mejorados. [69] A partir de marzo de 2022 [actualizar], Boeing está desarrollando un nuevo tanque de combustible de base compuesta para el EUS que aumentaría la capacidad total de carga útil del Bloque 1B a TLI en un 40 por ciento. [70] La etapa superior mejorada originalmente se llamó Etapa superior de doble uso (DUUS, pronunciada "duce"), [67] pero luego pasó a llamarse Etapa superior de exploración (EUS). [71]
Interetapa del bloque 1
El SLS Block 1 tiene una etapa intermedia en forma de tronco cónico llamada Adaptador de etapa del vehículo de lanzamiento entre la etapa central y el ICPS. Consta de dieciséis paneles de aluminio-litio fabricados con aleación de aluminio 2195 . Teledyne Brown Engineering es su constructor. [72]
El primero costó 60 millones de dólares y los dos siguientes costaron 85 millones de dólares juntos. [73]
Variantes de bloque
Evolución del SLS desde la configuración del Bloque 1 a varias configuraciones.
Desarrollo
Fondos
Durante la presentación conjunta entre el Senado y la NASA en septiembre de 2011, se afirmó que el programa SLS tenía un costo de desarrollo proyectado de 18 mil millones de dólares hasta 2017, de los cuales 10 mil millones de dólares para el cohete SLS, 6 mil millones de dólares para la nave espacial Orion y 2 mil millones de dólares para mejoras a la plataforma de lanzamiento y otras instalaciones en el Centro Espacial Kennedy . [75] [76] Estos costos y cronogramas se consideraron optimistas en un informe de evaluación de costos independiente de 2011 realizado por Booz Allen Hamilton para la NASA. [77] Un documento interno de la NASA de 2011 estimó el costo del programa hasta 2025 en un total de al menos $ 41 mil millones para cuatro lanzamientos de 209,000 lb (95 t) (1 sin tripulación, 3 con tripulación), [78 ] [79] con el de 290,000 lb ( 130 t) versión lista no antes de 2030. [80] El Equipo de Marco de Exploración Humana estimó los costos unitarios para el 'Bloque 0' en $1.6 mil millones y el Bloque 1 en $1.86 mil millones en 2010. [81] Sin embargo, desde que se hicieron estas estimaciones, el Bloque 0 SLS se abandonó a finales de 2011 y el diseño no se completó. [35]
En septiembre de 2012, un subdirector de proyecto de SLS declaró que 500 millones de dólares es un costo promedio objetivo razonable por vuelo para el programa SLS. [82] En 2013, Space Review estimó el costo por lanzamiento en $ 5 mil millones, dependiendo de la tasa de lanzamientos. [83] [84] La NASA anunció en 2013 que la Agencia Espacial Europea construirá el módulo de servicio Orion . [85] En agosto de 2014, cuando el programa SLS pasó su revisión del Punto de Decisión Clave C y se consideró listo para entrar en pleno desarrollo, los costos desde febrero de 2014 hasta su lanzamiento previsto en septiembre de 2018 se estimaron en 7.021 millones de dólares. [86] Las modificaciones y la construcción de los sistemas terrestres requerirían 1.800 millones de dólares adicionales durante el mismo tiempo. [87]
En octubre de 2018, el Inspector General de la NASA informó que el contrato de la etapa central de Boeing había representado el 40% de los 11.900 millones de dólares gastados en el SLS en agosto de 2018. Para 2021, se esperaba que el desarrollo de la etapa central hubiera costado 8.900 millones de dólares, el doble de lo que costaba. importe inicialmente previsto. [88] En diciembre de 2018, la NASA estimó que los presupuestos anuales para el SLS oscilarán entre $ 2,1 y $ 2,3 mil millones entre 2019 y 2023. [89]
En marzo de 2019, la administración Trump publicó su solicitud de presupuesto para el año fiscal 2020 para la NASA, que proponía en particular reducir la financiación para las variantes del Bloque 1B y 2 del SLS. La acción del Congreso finalmente incluyó la financiación en el presupuesto aprobado. [90] Se espera que un componente Gateway que se había planeado previamente para el SLS Block 1B vuele en el Falcon Heavy . [91] [ necesita actualización ]
El 1 de mayo de 2020, la NASA otorgó una extensión de contrato a Aerojet Rocketdyne para fabricar 18 motores RS-25 adicionales con servicios asociados por 1.790 millones de dólares, lo que eleva el valor total del contrato RS-25 a casi 3.500 millones de dólares. [92] [50]
Presupuesto
Para los años fiscales 2011 a 2022, el programa SLS había gastado fondos por un total de $23,8 mil millones en dólares nominales. Esto equivale a 27.500 millones de dólares en dólares de 2022 según los índices de inflación New Start de la NASA. [93]
^ Los informes formales del programa SLS excluyen el presupuesto del año fiscal 2011. [95]
Del costo del SLS anterior se excluyen los costos de ensamblar, integrar, preparar y lanzar el SLS y sus cargas útiles, financiados por separado en los Sistemas Terrestres de Exploración de la NASA , actualmente en alrededor de $600 millones por año, [108] [109] y que se prevé que se mantengan. allí durante al menos los primeros cuatro lanzamientos de SLS. [3] También se excluyen las cargas útiles que se lanzan en el SLS, como la cápsula de la tripulación Orion . También se excluyen los programas predecesores que contribuyeron al desarrollo del SLS, como el proyecto Ares V Cargo Launch Vehicle, financiado de 2008 a 2010 por un total de 70 millones de dólares, [110] y el Ares I Crew Launch Vehicle, financiado a partir de 2006. hasta 2010 por un total de 4.800 millones de dólares [110] [111] en desarrollo, incluidos los propulsores de cohetes sólidos de 5 segmentos utilizados en el SLS. [112]
Planes tempranos
Prueba del SLS Booster en las instalaciones desérticas de Orbital ATK al noroeste de Ogden, Utah , marzo de 2015Exploration Ground Systems y Jacobs se preparan para levantar y colocar la etapa central del cohete SLS, junio de 2021
El SLS fue creado por una ley del Congreso en la Ley de Autorización de la NASA de 2010 , Ley Pública 111-267, en la que se ordenó a la NASA crear un sistema para lanzar cargas útiles y tripulaciones al espacio que reemplazaría las capacidades perdidas con el retiro del Transbordador espacial . [29] La ley estableció ciertos objetivos, como ser capaz de elevar entre 70 y 100 toneladas a una órbita terrestre baja con capacidad de evolución a 130 toneladas, una fecha objetivo del 31 de diciembre de 2016 para que el sistema esté en pleno funcionamiento y una directiva para utilizar "en la medida de lo posible" los componentes, el hardware y la mano de obra existentes del transbordador espacial y del Ares I. [29] : 12
El 14 de septiembre de 2011, la NASA anunció su plan para cumplir estos requisitos: el diseño del SLS, con la nave espacial Orion como carga útil. [119] [120] [121] [122]
El SLS ha considerado varias rutas futuras de desarrollo de posibles configuraciones de lanzamiento, habiéndose modificado muchas veces la evolución prevista de los bloques del cohete. [112] Se consideraron muchas opciones, todas las cuales solo necesitaban cumplir con los mínimos de carga útil exigidos por el Congreso, [112] , incluida una variante del Bloque 0 con tres motores principales, [35] una variante con cinco motores principales, [112] un Bloque Variante 1A con propulsores mejorados en lugar de la segunda etapa mejorada, [35] y un Bloque 2 con cinco motores principales más la Etapa de Salida de la Tierra , con hasta tres motores J-2X . [38]
En el anuncio inicial del diseño del SLS, la NASA también anunció una "Competencia de propulsores avanzados" para seleccionar qué propulsores se utilizarían en el Bloque 2 del SLS. [119] [123] [40] [124] Varias empresas propusieron propulsores para esta competencia, todos los cuales se indicaron como viables: [125] Aerojet y Teledyne Brown propusieron tres motores propulsores, cada uno con cámaras de combustión duales, [126] Alliant Techsystems propuso un propulsor de cohete sólido modificado con una carcasa más ligera, un propulsor más energético y cuatro segmentos en lugar de cinco, [127] y Pratt & Whitney Rocketdyne y Dynetics propusieron un propulsor de combustible líquido llamado Pyrios . [128] Sin embargo, esta competencia se planeó para un plan de desarrollo en el que el Bloque 1A sería seguido por el Bloque 2A, con propulsores mejorados. La NASA canceló el Bloque 1A y la competencia planificada en abril de 2014, a favor de simplemente quedarse con los propulsores de cohetes sólidos de cinco segmentos del Ares I , modificados a partir de los propulsores de cohetes sólidos del Transbordador Espacial , hasta al menos finales de la década de 2020. [112] [129] El propulsor avanzado demasiado potente habría resultado en una aceleración inadecuadamente alta y necesitaría modificaciones en el LC-39B , su trinchera de llamas y su lanzador móvil . [130] [112]
El 31 de julio de 2013, el SLS pasó la Revisión Preliminar del Diseño. La revisión incluyó no sólo el cohete y los propulsores, sino también el apoyo terrestre y los arreglos logísticos. [131]
El 7 de agosto de 2014, el Bloque 1 de SLS superó un hito conocido como Punto Clave de Decisión C y entró en desarrollo a gran escala, con una fecha de lanzamiento estimada para noviembre de 2018. [86] [132]
Opciones de USE
En 2013, la NASA y Boeing analizaron el rendimiento de varias opciones de motores EUS. El análisis se basó en una carga de propulsor utilizable de segunda etapa de 105 toneladas métricas y comparó etapas con cuatro motores RL10 , dos motores MARC-60 o un motor J-2X . [133] [134] En 2014, la NASA también consideró utilizar el Vinci europeo en lugar del RL10 , que ofrecía el mismo impulso específico pero con un 64% más de empuje, lo que permitiría el mismo rendimiento a un menor costo. [135]
En 2018, Blue Origin presentó una propuesta para reemplazar la etapa superior de exploración con una alternativa más barata que sería diseñada y fabricada por la compañía, pero fue rechazada por la NASA en noviembre de 2019 por múltiples motivos; estos incluían un rendimiento más bajo en comparación con el diseño EUS existente, incompatibilidad de la propuesta con la altura de la puerta del Edificio de Ensamblaje de Vehículos de solo 390 pies (120 m) y una aceleración inaceptable de los componentes de Orion, como sus paneles solares, debido a la mayor empuje de los motores que se utilizan para el tanque de combustible. [136] [137] : 7–8
pruebas SRB
De 2009 a 2011, se llevaron a cabo tres pruebas de fuego estático de duración completa de propulsores de cohetes sólidos de cinco segmentos en el marco del Programa Constellation , incluidas pruebas a temperaturas centrales bajas y altas, para validar el rendimiento a temperaturas extremas. [138] [139] [140] El propulsor de cohete sólido de 5 segmentos se trasladaría al SLS. [112] Northrop Grumman Innovation Systems ha completado pruebas de fuego estático de duración completa de los propulsores de cohetes sólidos de cinco segmentos. El motor de calificación 1 se probó con éxito el 10 de marzo de 2015. [141] El motor de calificación 2 se probó con éxito el 28 de junio de 2016. [142]
Costos de lanzamiento
Las estimaciones de los costos por lanzamiento del SLS han variado ampliamente, en parte debido a la incertidumbre sobre cuánto gastará el programa durante el desarrollo y las pruebas antes de que comiencen los lanzamientos operativos, y en parte debido a que varias agencias utilizan diferentes medidas de costos; sino también en base a diferentes propósitos para los cuales se desarrollaron las estimaciones de costos. Por ejemplo, un costo marginal por lanzamiento adicional ignora el desarrollo y los costos fijos recurrentes anuales, mientras que un costo total por lanzamiento incluye costos recurrentes pero excluye el desarrollo.
No hay estimaciones oficiales de la NASA sobre cuánto costará el SLS por lanzamiento, ni sobre los costos recurrentes anuales del programa SLS una vez operativo. El costo por lanzamiento no es una cifra sencilla de estimar, ya que depende en gran medida de cuántos lanzamientos se realizan por año. [1] Por ejemplo, de manera similar, se estimó que el transbordador espacial costaría, en dólares de 2012, 576 millones de dólares por lanzamiento si hubiera podido realizar 7 lanzamientos por año, mientras que el costo marginal de agregar un único lanzamiento adicional en un año determinado era Se estima que es menos de la mitad de eso, con sólo 252 millones de dólares de costo marginal. Sin embargo, al ritmo al que voló, el costo final fue de 1.640 millones de dólares por lanzamiento del transbordador espacial, incluido el desarrollo. [143] : III-490
El administrador asociado de la NASA, William H. Gerstenmaier , dijo en 2017 que no habría estimaciones oficiales de costos por vuelo de ningún tipo proporcionadas por la NASA para el SLS. [144] Sin embargo , otros organismos, como la Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO), la Oficina del Inspector General de la NASA , el Comité de Asignaciones del Senado y la Oficina de Gestión y Presupuesto de la Casa Blanca han publicado cifras de costo por lanzamiento. Varios programas internos de la NASA e informes de estudios de concepto de proyectos han publicado presupuestos propuestos que incluyen futuros lanzamientos de SLS. Por ejemplo, un informe de estudio conceptual para un telescopio espacial indicó que la sede de la NASA le recomendó en 2019 presupuestar 500 millones de dólares para un lanzamiento de SLS en 2035. [145] Otro estudio de 2019 que también proponía un telescopio espacial asumió un presupuesto para su lanzamiento de 650 millones de dólares en dólares actuales, o 925 millones de dólares para cuando se produzca el lanzamiento, también a "mediados de la década de 2030". [146]
Coste de lanzamiento del Europa Clipper
Europa Clipper es una misión científica de la NASA cuyo lanzamiento fue inicialmente requerido por el Congreso en SLS. Los organismos de supervisión, tanto internos como externos a la NASA, no estuvieron de acuerdo con este requisito. Primero, la oficina del Inspector General de la NASA publicó un informe en mayo de 2019 [147] [148] que afirmaba que Europa Clipper tendría que renunciar a 876 millones de dólares para el "coste marginal" de su lanzamiento del SLS. Un apéndice a la carta publicada en agosto de 2019 aumentó la estimación y afirmó que cambiar a un cohete comercial ahorraría más de mil millones de dólares.
Un análisis JCL (Nivel de confianza de programación y costos conjuntos) citado en esa carta cifra el ahorro de costos en 700 millones de dólares, con el SLS en 1.050 millones de dólares por lanzamiento y la alternativa comercial en 350 millones de dólares. [149] [150] Finalmente, una carta de la Oficina de Administración y Presupuesto (OMB) de la Casa Blanca al Comité de Asignaciones del Senado en octubre de 2019 reveló que el costo total de SLS para el contribuyente se estimó en "más de $ 2 mil millones" por lanzamiento después del desarrollo. Esta completo; dicho desarrollo ha costado $23 mil millones en dólares de 2021. [2] [nota 4] La carta sugería que el Congreso eliminara este requisito, lo que estuvo de acuerdo con el Inspector General de la NASA, y agregó que usar un vehículo de lanzamiento comercial para Europa Clipper en lugar del SLS ahorraría $1.5 mil millones en total. La NASA no negó este costo de lanzamiento de 2 mil millones de dólares y un portavoz de la agencia afirmó que "está trabajando para reducir el costo de un solo lanzamiento de SLS en un año determinado mientras la agencia continúa las negociaciones con Boeing sobre el contrato de producción a largo plazo y los esfuerzos para ultimar contratos y costes para otros elementos del cohete". [1]
Al final, se volvió a reservar Europa Clipper en 2021 para lanzarlo en un Falcon Heavy por un precio de contrato de 178 millones de dólares, lo que ahorró 2 mil millones de dólares en costos de lanzamiento en comparación con el SLS. [151] [152] La medida se realizó no solo por razones de costo sino también debido a cargas de vibración inaceptablemente altas en SLS y preocupaciones sobre la disponibilidad de vehículos SLS de repuesto del programa Artemis. [153] [154]
Costo de lanzamiento, generalmente
La cifra de OMB de 2019 anterior depende del ritmo de construcción, por lo que construir más cohetes SLS más rápido podría disminuir el costo unitario. [1] Por ejemplo, Exploration Ground Systems –cuya única función es apoyar, ensamblar, integrar y lanzar SLS– ha presupuestado por separado costos fijos de 600 millones de dólares por año en instalaciones, repartidos entre todos los cohetes que se lancen ese año. [108] Luego, en diciembre de 2019, el administrador de la NASA, Jim Bridenstine, compartió informalmente que no está de acuerdo con la cifra de $ 2 mil millones, ya que el costo marginal de un lanzamiento de SLS debería disminuir después de los primeros, y se espera que termine entre $ 800 millones y $ 900 millones. , aunque las negociaciones contractuales apenas comenzaban para esos núcleos posteriores. [155]
En noviembre de 2021 se publicó una nueva auditoría de la Oficina del Inspector General de la NASA , que estimaba que, al menos para los primeros cuatro lanzamientos de SLS, los costos de producción y operación por lanzamiento serían de $2.2 mil millones para SLS, más $568 millones para Exploration Ground Systems. . Además, dado que las primeras cuatro misiones están bajo el programa Artemis, la carga útil costaría mil millones de dólares para Orion y 300 millones de dólares para el módulo de servicio de la ESA . [3] : 23
A partir de 2020 [actualizar], se planean tres versiones de SLS: Bloque 1, Bloque 1B y Bloque 2. Cada uno utilizará la misma etapa central con sus cuatro motores principales, pero el Bloque 1B contará con la Etapa superior de exploración (EUS) y el Bloque 2 combine el EUS con propulsores mejorados. [156] [12] [157]
El ICPS para Artemis 1 fue entregado por ULA a la NASA alrededor de julio de 2017 [158] y estaba alojado en el Centro Espacial Kennedy en noviembre de 2018. [159]
Construcción del escenario central.
A mediados de noviembre de 2014, comenzó la construcción del hardware de la primera etapa central utilizando un nuevo sistema de soldadura por fricción y agitación en el Edificio de Ensamblaje Vertical Sur en las Instalaciones de Ensamblaje Michoud de la NASA . [44] [42] [43] Entre 2015 y 2017, la NASA probó motores RS-25 en preparación para su uso en SLS. [49]
La etapa central del primer SLS, construida en las instalaciones de ensamblaje de Michoud por Boeing, [160] tenía los cuatro motores conectados en noviembre de 2019, [161] y la NASA la declaró terminada en diciembre de 2019. [162]
La primera etapa central salió de las instalaciones de ensamblaje de Michoud para realizar pruebas exhaustivas en el Centro espacial Stennis en enero de 2020. [163] El programa de pruebas de disparo estático en el Centro espacial Stennis, conocido como Green Run, operó todos los sistemas de etapas centrales simultáneamente por primera vez. [164] [165] La prueba 7 (de 8), el ensayo general mojado, se llevó a cabo en diciembre de 2020 y el incendio (prueba 8) tuvo lugar el 16 de enero de 2021, pero se apagó antes de lo esperado, [166] alrededor de 67 segundos en total en lugar de los ocho minutos deseados. Más tarde se informó que el motivo del cierre anticipado se debió a criterios conservadores de compromiso de pruebas en el sistema de control del vector de empuje, específicos solo para pruebas en tierra y no para vuelo. Si este escenario ocurriera durante un vuelo, el cohete habría seguido volando con normalidad. No había señales de daños en la etapa central ni en los motores, contrariamente a las preocupaciones iniciales. [167] La segunda prueba de fuego se completó el 18 de marzo de 2021, con los cuatro motores encendiéndose, acelerando como se esperaba para simular las condiciones de vuelo y los perfiles de cardán. La etapa central se envió al Centro Espacial Kennedy para acoplarla con el resto del cohete para Artemis 1. Salió de Stennis el 24 de abril y llegó a Kennedy el 27 de abril. [168] Fue reacondicionado allí en preparación para el apilamiento. [169] El 12 de junio de 2021, la NASA anunció que se había completado el montaje del primer cohete SLS en el Centro Espacial Kennedy. El SLS ensamblado se utilizó para la misión Artemis 1 sin tripulación en 2022. [170]
El primer SLS, para Artemis 1, lanzó una nave espacial Orion a una órbita lunar en un vuelo de prueba en el otoño de 2022, [171] y la NASA y Boeing están construyendo los siguientes tres cohetes para Artemis 2 , Artemis 3 y Artemis 4 . [172] Boeing declaró en julio de 2021 que, si bien la pandemia de COVID-19 había afectado a sus proveedores y cronogramas, como el retraso de las piezas necesarias para el sistema hidráulico, aún podrían proporcionar la etapa central Artemis 2 SLS según el cronograma de la NASA, con meses para repuesto. [172] El proceso de aislamiento de espuma en aerosol para Artemis 2 se automatizó para la mayoría de las secciones de la etapa central, lo que ahorró 12 días en el cronograma. [173] [172] El faldón delantero Artemis 2, el componente principal de la etapa central, se colocó en el tanque de oxígeno líquido a fines de mayo de 2021. [172] Para el 25 de septiembre de 2023, la etapa central estaba funcionalmente completa, ya que todas las secciones estaban ensamblado y los cuatro motores RS-25 habían sido instalados. [174] En mayo de 2023 [actualizar], la etapa central completa estaba programada para enviarse a la NASA a fines del otoño de 2023, [175] [176] ocho meses más tarde de lo previsto originalmente. [177] A febrero de 2024, esto aún no ha sucedido. Para Artemis 3, el ensamblaje de los elementos de la estructura de empuje comenzó en las instalaciones de ensamblaje de Michoud a principios de 2021. [172] Originalmente se planeó que el tanque de hidrógeno líquido para Artemis 3 fuera el tanque Artemis 1, pero se dejó de lado cuando se encontraron las soldaduras. estar defectuoso. [178] : 2 Se desarrollaron técnicas de reparación y el tanque volvió a entrar en producción y se someterá a pruebas de resistencia para su uso en Artemis 3. [178] : 2
Construcción de EUS para el Bloque 1B
A partir de julio de 2021, Boeing también se está preparando para comenzar la construcción de la Exploration Upper Stage (EUS), que debutará en Artemis 4 . [172]
Lanzamientos
Inicialmente previsto para finales de 2016, el primer vuelo sin tripulación del SLS se deslizó más de veintiséis veces y durante casi seis años. [nota 5] A principios de ese mes, el primer lanzamiento estaba programado originalmente para las 8:30 am EDT del 29 de agosto de 2022. [216] Se pospuso hasta las 2:17 pm EDT (18:17 UTC) del 3 de septiembre de 2022. después de que el director de lanzamiento convocara una limpieza debido a que un sensor de temperatura indicaba falsamente que la entrada de purga de hidrógeno de un motor RS-25 estaba demasiado caliente. [206] [207] El intento del 3 de septiembre fue cancelado debido a una fuga de hidrógeno en el brazo de desconexión rápida del mástil de servicio de cola, que se reparó; la siguiente opción de lanzamiento fue al principio un período a finales [212] [213] de octubre y luego un lanzamiento a mediados de noviembre, debido al clima desfavorable durante el huracán Ian . [211] [217] [209] Se lanzó el 16 de noviembre. [218]
La NASA originalmente limitó la cantidad de tiempo que los propulsores de cohetes sólidos pueden permanecer apilados a "aproximadamente un año" desde el momento en que se unen dos segmentos. [219] El primer y segundo segmento de los propulsores Artemis 1 se unieron el 7 de enero de 2021. [220] La NASA podría optar por ampliar el límite de tiempo basándose en una revisión de ingeniería. [221] El 29 de septiembre de 2021, Northrop Grumman indicó que el límite podría ampliarse a dieciocho meses para Artemis 1, basándose en un análisis de los datos recopilados cuando se apilaban los propulsores; [170] un análisis semanas antes de la fecha de lanzamiento real lo extendió posteriormente hasta diciembre de 2022 para los propulsores de Artemis 1, casi dos años después del apilamiento. [222]
A finales de 2015, se afirmó que el programa SLS tenía un nivel de confianza del 70% para que el primer vuelo de Orion con tripulación , el segundo vuelo SLS en general, se realizara en 2023; [223] [224] [225] a partir de noviembre de 2021 [actualizar], la NASA retrasó Artemis 2 de 2023 [226] a mayo de 2024. [227] En marzo de 2023, la NASA anunció que había retrasado Artemis 2 hasta noviembre de 2024 [228] y en enero 2024, la misión se retrasó aún más hasta septiembre de 2025. [229]
Uso más allá de Artemisa
Aunque solo se ha confirmado el uso del SLS en las primeras misiones Artemis , varios estudios de concepto de misión de la NASA para misiones robóticas consideraron el lanzamiento en el SLS. Estos incluyen: Neptune Odyssey , [240] [241] Europa Lander , [242] [243] [244] Enceladus Orbilander , Persephone, [245] HabEx , [146] Origins Space Telescope , [145] LUVOIR , [246] Lynx , [247] y sonda interestelar . [248] Estos estudios conceptuales fueron preparados para una posible recomendación por parte de las encuestas decenales de la Academia Nacional . La Encuesta Decenal de Astronomía y Astrofísica de 2021 recomendó una versión más pequeña y fusionada de HabEx y LUVOIR precedida por un programa de maduración de la tecnología para reducir los costos y el riesgo de programación, aunque la misión final puede o no utilizar SLS. En 2022, el Planetary Science Decadal Survey recomendó a Enceladus Orbilander como la tercera prioridad más alta para las misiones planetarias emblemáticas en la década de 2020. El Heliophysics Decadal Survey, que finalizará en 2024, está considerando el concepto de misión de la sonda interestelar.
La NASA está planeando entregar el SLS a contratistas como Boeing y Northtrop Grumman para encontrar más compradores y reducir los costos, con la esperanza de reducir el precio del cohete a mil millones de dólares. [249] Sin embargo, encontrar un mercado para un cohete grande y costoso es difícil, informó Reuters . [249] El Departamento de Defensa , visto como un cliente potencial, declaró en 2023 que no está interesado en una asociación con la NASA o el SLS, ya que otros cohetes ya les ofrecen la capacidad que necesitan a un precio asequible. [249]
Crítica
El SLS ha sido criticado por el costo del programa, la falta de participación comercial y la falta de competitividad de la legislación que requiere el uso de componentes del transbordador espacial. [250]
Fondos
En 2011, el representante Tom McClintock y otros grupos [ ¿ quién? ] pidió a la Oficina de Responsabilidad Gubernamental que investigue posibles violaciones de la Ley de Competencia en la Contratación , argumentando que el requisito de que los componentes del Transbordador Espacial se utilicen en SLS eran contratos no competitivos y garantizados para los proveedores existentes del Transbordador Espacial. [251] [252] [253] En 2014, Lori Garver , exadministradora adjunta de la NASA, pidió cancelar el vehículo de lanzamiento junto con el rover Mars 2020 . [254] En 2023, Cristina Capellán, ex subdirectora de la GAO, expresó dudas sobre la reducción del costo del cohete a un umbral competitivo, "teniendo en cuenta la historia y lo difícil que es construirlo". [249]
Imagen del informe del Inspector General de marzo de 2020 , que muestra cómo la NASA utilizó la contabilidad para "enmascarar" un aumento de costos al trasladar los propulsores (que costaron $889 millones) del SLS a otro centro de costos, sin actualizar el presupuesto del SLS para que coincida [255] : IV, 22
Gestión
En 2019, la Oficina de Responsabilidad Gubernamental señaló que la NASA había evaluado positivamente el desempeño del contratista Boeing, aunque el proyecto había experimentado un aumento de costos y retrasos. [256] [257] Un informe de marzo de 2020 de la Oficina del Inspector General encontró que la NASA trasladó $889 millones de costos relacionados con los propulsores SLS, pero no actualizó el presupuesto del SLS para igualarlo. Esto mantuvo el sobrepaso del presupuesto en un 15% en el año fiscal 2019 ; [255] : 22 un exceso del 30% habría requerido que la NASA solicitara fondos adicionales al Congreso [255] : 21-23 El informe del Inspector General encontró que si no fuera por este "enmascaramiento" del costo, el exceso habría sido del 33 % para el año fiscal 2019. [255] : iv, 23 La GAO declaró que "el enfoque actual de la NASA para informar el crecimiento de costos tergiversa el desempeño de costos del programa". [258] : 19-20
Un estudio no publicado de la NASA [266] [267] y otro del Instituto de Tecnología de Georgia encontraron que estos enfoques podrían tener costos más bajos. [268] [269] En 2012, United Launch Alliance también sugirió utilizar cohetes existentes con ensamblaje en órbita y depósitos de propulsor según sea necesario. [270] [271] En 2019, un ex empleado de ULA alegó que Boeing veía la tecnología de reabastecimiento de combustible orbital como una amenaza para el SLS y bloqueó la inversión en la tecnología. [272] En 2010, el director ejecutivo de SpaceX , Elon Musk, afirmó que su empresa podría construir un vehículo de lanzamiento en el rango de carga útil de 310.000 a 330.000 lb (140 a 150 t) por 2.500 millones de dólares, o 300 millones de dólares (en dólares de 2010) por lanzamiento. sin incluir una posible actualización de etapa superior . [273] [274]
El ex administrador de la NASA, Charlie Bolden , expresó que el SLS podría ser reemplazado en el futuro en una entrevista con Politico en septiembre de 2020. Bolden dijo que el "SLS desaparecerá... porque en algún momento las entidades comerciales se van a poner al día". Bolden afirmó además: "Realmente van a construir un vehículo de lanzamiento pesado tipo SLS que podrán volar por un precio mucho más barato que el que la NASA puede hacer con SLS. Así es como funciona". [275]
^ Esto es solo para el vehículo de lanzamiento del Bloque 1 y no incluye los costos de la cápsula Orion ni del módulo de servicio. [1]
^ Altitud de 200 km (124 millas), inclinación de 28,5 °, circular [10]
^ El plan de gastos para el año fiscal 2021 indica que esto es para el "Bloque 1B (no agregado) (incluido EUS)"
^ Consulte la tabla de presupuesto para conocer las cifras anuales ajustadas a la inflación.
^
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el sistema de lanzamiento espacial .
Página del sistema de lanzamiento espacial y vehículo tripulado multipropósito en NASA.gov
"Informe preliminar sobre vehículos tripulados multipropósito y sistema de lanzamiento espacial" (PDF), NASA.
Vídeo de SLS Fronteras Futuras
Animaciones en vídeo de la misión al asteroide, la Luna y Marte, beyondearth.com
"La NASA continúa planificando su viaje a Marte", spacepolicyonline.com
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