별자리 프로그램

Constellation program
별자리 프로그램
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나라미국
조직나사
목적
  • 승무원 궤도 비행
  • 승무원 달 탐사
  • 크루세이드 화성 탐사
상태취소된
프로그램 이력
비용2300억 달러(2004)
기간2004[1]–2010[citation needed]
제1편
  • MLAS
  • 2009년 6월 8일(2009-06-08)
마지막 비행
성공2
시작 사이트
차량 정보
승무원 차량
출시 차량
다음 시리즈의 일부
미국 우주 계획
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인간 우주 비행 프로그램
로보틱스 우주 비행 프로그램
NASA 우주인 군단
스페이스포트
동부 산맥
우주발사체
국가보안공간
시민공간
상업 우주 산업

Constellation 프로그램(약칭 CxP)은 2005년부터 2009년까지 미국 항공우주국(NASA)이 개발한 승무원 우주 비행 프로그램이다.이 프로그램의 주요 목표는 "국제우주정거장 완공"과 " 늦어도 2020년까지는 달로 귀환"이었으며, 화성으로 가는 승무원 비행을 궁극적인 목표로 삼았다.이 프로그램의 로고는 지구(ISS), 달(Moon), 그리고 마침내 화성(Mars)이라는 프로그램의 세 단계를 반영했고, 화성 목표 역시 이 프로그램의 부스터 로켓에 주어진 이름에서 표현을 찾았다.아레스(로마의 신 마르스에 해당하는 그리스어).[2][3]이 프로그램의 기술적 목표는 낮은 지구 궤도를 넘어 중요한 우주 비행사 경험을 되찾는 것과 다른 행성에서 인간의 지속적인 존재를 가능하게 하는 데 필요한 기술의 개발을 포함한다.[4]

Constellation은 NASA의 션 오키프 행정관과 조지 W 부시 대통령 밑에서 우주 탐사를 위한 비전에 제시된 목표에 대응하여 시작되었다.[5][6]오키프의 후계자 마이클 D. 완전한 검토를 명령한 그리핀은 탐사 시스템 아키텍처 연구라고 불리며, 이 연구는 NASA가 우주 탐사를 위한 비전에 제시된 목표를 추구할 방법을 재구성했고, 그 결과는 2005년 NASA 승인법에 의해 공식화되었다.이 법은 NASA에 "우주에서 탐사, 과학, 상업, 그리고 미국의 우수성을 촉진하기 위한 강력한 전구 프로그램을 포함하여, 달에서 지속적인 인간 존재감을 개발할 것"[2]을 지시했다.이 개정된 Constellation Program에서 우주 비행사를 먼저 국제우주정거장, 그 다음 달, 그 다음 화성과 그 너머에 보내는 작업이 시작되었다.[3]

2009년 아우구스티누스 위원회(Augustine Committee)의 조사 결과에 따라 2010년 2월 1일 버락 오바마 대통령은 미국 2011 회계연도 예산 통과에 따라 프로그램을 취소할 것을 제안했다.[7][8][9][10]이후 2010년 4월 15일 케네디 우주센터에서 열린 주요 우주정책연설에서 이 제안을 바꿨다[how?].10월 11일, 2010년 NASA 승인법의 서명은 의회가 이전의 권한을 뒤엎는 행동을 할 때까지의 Constellation 계약은 그대로 유지되면서 [11]이 프로그램을 보류했다.[12][13]2011년, NASA는 새로운 우주 발사 시스템의 디자인을 채택했다.[14]

디자인

Constellation의 주요 목표 중 하나는 우주왕복선을 대체할 우주선과 부스터 차량의 개발이었다.NASA는 이 프로그램이 만들어졌을 때 이미 두 개의 부스터인 아레스 I와 아레스 V를 디자인하기 시작했다.Ares I는 우주로 우주 비행사들을 발사하는 유일한 목적으로 설계되었고, Ares V는 제공된 Ares I 부스터보다 더 무거운 리프트 용량을 필요로 하는 다른 하드웨어를 발사하는 데 사용되었을 것이다.NASA는 이 두 개의 부스터 외에 오리온 승무원 캡슐, 지구 출발 단계 보조 부스터, 알테어 달 착륙선을 포함한 다른 우주선을 Constellation 기간 동안 사용할 수 있도록 설계했다.[15]

차량

오리온

주요 기사:오리온(우주선)
2019년 12월 현재 오리온 우주선

오리온 우주선은 낮은 지구 궤도에서 사용하기 위한 승무원실로서 Constellation 프로그램을 위해 설계되었다.록히드마틴은 2006년 8월 31일 오리온 프로젝트의 주계약자로 선정되었고,[16] 보잉은 2006년 9월 15일 1차 열 차폐막을 건설하기로 선정되었다.[17]NASA는 당초 구체적인 임무에 맞춘 다양한 오리온 캡슐을 개발할 계획이었다.1블록 오리온은 국제우주정거장 임무와 다른 지구궤도 임무에 사용될 예정이었고, 2블록과 III 변형은 심우주 탐사를 위해 설계되었다.

오리온의 설계는 아폴로 사령부와 유사하지만 승무원 4~6명을 지탱할 수 있는 승무원 모듈(CM), 1차 추진장치와 소모품 등을 담은 원통형 서비스 모듈(SM), 우주인과 승무원 모듈(LAS)에 기능을 제공하는 발사중단 시스템(Launch Abort System) 등 3가지 주요 부분으로 구성됐다.상승하는 동안 문제가 발생할 경우 발사 차량에서 탈출할 수 있다.오리온 승무원 모듈은 최대 10편의 비행에 재사용할 수 있도록 설계되어 NASA가 오리온 승무원 모듈을 만들 수 있다.

Constellation 프로그램의 취소에도 불구하고 2014년 12월 5일 시험 발사가 진행되는 등 오리온 우주선의 개발이 계속되고 있다.

알테어

주요 기사:Altair (우주선)
Altair를 위한 디자인

Altair(이전의 달 표면 접근 모듈, LSAM)는 달 탐사 임무를 수행하는 우주 비행사들의 주요 수송 차량으로 설계되었다.알테어 설계는 전작인 아폴로 달 모듈(Apolo Luman Module)보다 부피의 거의 5배로 훨씬 커 아폴로 착륙선의 235세제곱피트(6.7m3)에 비해 총 1,120세제곱피트(32m3)를 차지했다.그것은 높이가 32피트(9.8m)이고 착륙 기어의 끝에서 끝까지 폭이 49피트(15m)이다.

Altair 설계는 이전 설계와 마찬가지로 4인승 승무원을 수용하는 등반 스테이지와 착륙 장비로 구성된 하강 스테이지, 승무원 소모품(산소와 물) 대다수와 과학 장비 보관의 두 부분으로 구성된다.알테어는 달 모듈과 달리 나사가 향후 달 기지 건설을 위해 선호하는 달 극지방에 착륙하도록 설계됐다.[18]Altair는 Lunar Module과 마찬가지로 재사용할 수 있도록 설계되지 않았으며, 사용 후 상승 단계는 폐기될 것이다.

알테어 강하 단계는 4개의 RL-10 로켓 엔진에 의해 구동될 예정이었는데, 이 엔진들은 아틀라스 V 로켓의 센타우르 상부에 사용되는 엔진이기도 하다.현재 사용 중인 RL-10 엔진과는 달리, 이 신형 RL-10은 최대 10%의 낮은 정격 추력(이전의 사양은 20%를 허용함)까지 조절할 수 있게 되어 달 궤도 삽입(LOI)과 달 임무 착륙 단계 모두에 알테어를 사용할 수 있게 되었다.상승 단계는 단일 엔진으로 구동되도록 설계되었으며, 이는 오리온 CSM의 주 엔진과 비슷하거나 동일한 쌍곡선 엔진일 가능성이 높으며, 이 엔진은 강하 단계를 발사대와 향후 기지 건설을 위한 플랫폼으로 사용할 것이다.그 대신에, 블록 II(lunar) 오리온 CSM과 알테어 아스퀘스트 스테이지에 탑재된 LOX/CH4 연료 엔진을 사용하는 원래 계획이 채택되었을 가능성은 작았다.

추진

최대 탑재량과 낮은 지구 궤도의 비교.
1. 우주왕복선 탑재체에는 승무원과 화물이 포함된다. 2.Ares I 페이로드에는 승무원과 고유선박만 포함된다. 3. 토성 V 페이로드에는 승무원, 고유선박, 화물이 포함된다.4. Ares V 페이로드에는 화물과 고유선만 포함된다.

NASA는 별개의 부스터 2대를 Constellation Program 임무에 사용할 계획이었는데, 아레스 1호는 승무원용, 아레스 5호는 화물용이었다.이를 통해 두 대의 발사 차량을 각자의 임무에 최적화시킬 수 있었고, 비용 제한 없이 아레스 V에 훨씬 더 높은 총 리프트를 허용했을 것이다.따라서, Constellation 프로그램은 아폴로 프로그램의 달 임무에 의해 채택된 달 궤도 랑데부 방법과 지구 궤도 랑데부 방법을 결합시켰는데, 이 또한 고려되었다.

아레스(로마 신화에서 마르스로 불리는 그리스 신)라는 이름은 이 프로젝트의 화성 착륙 목표를 언급하기 위해 부스터들에게 선택되었다.숫자 I과 V는 1960년대의 토성 로켓에 경의를 표하기 위해 선택되었다.

아레스 1세

주요 기사:아레스 1세
2009년 10월 28일 Ares I 프로토타입, Ares I-X

오리온 우주선은 알리안트 테크시스템스, 로케다인, 보잉사가 개발한 아레스 1 로켓('스틱')에 의해 지구 저궤도로 발사됐을 것이다.[19][20][21]이전에 승무원 발사 차량(CLV)으로 불렸던 아레스 1호는 우주왕복선 시스템에 사용된 1차 부스터에서 일부 파생된 단일 고체 로켓 부스터(SRB)로 구성되었으며, 이 부스터의 상단 끝부분에서 J-2X 로켓 엔진으로 구동되는 새로운 액체 연료 2단까지 연결되었다.NASA는 예상되는 전반적인 안전성, 신뢰성 및 비용 효율성에 대해 아레스 설계를 선택했다.[22]

NASA는 아레스 1의 낮은 지구 궤도 발사 차량(아폴로의 새턴 IB에 대한 아날로그)을 개발하기 시작했으며, 원래의 새턴 1에 사용된 개발 철학으로 돌아가, 한 번에 한 단계를 시험 발사했는데, 조지 뮬러는 토성 5에 대한 "올인" 시험에 대해 단호히 반대하고 포기했다.2010년 5월 현재 이 프로그램은 2009년 10월 28일 첫 아레스 I-X 1단계 비행을 개시하고 오리온 발사 중단 시스템을 시험하는 데까지 이르렀다.

아레스 5세

주요 기사:아레스 5세

아레스 V는 우주왕복선의 24.4 미터 톤(54,000 lb)과 새턴 V의 118 미터 톤(260,000 lb)에 비해, 약 188 미터톤(414,000 lb)에서 낮은 지구 궤도(LEO)까지 최대 인양 용량이 있었을 것이다.아레스 V호는 약 71 미터톤(157,000 lb)을 달로 운반했을 것이며, 토성 V의 45 미터 톤(99,000 lb)의 달 탑재량과는 비교했을 것이다.[23][24]

아레스 V 설계는 5.5-세그먼트 SRB 쌍의 지원을 받아 6개의 RS-68 엔진으로 구성되었다.원래 아레스 V에 대해 5대의 RS-25 엔진이 계획되었지만, RS-68 엔진은 SSME보다 더 강력하고 덜 복잡하며 따라서 비용이 덜 든다.아레스 5호는 첫 8분간의 동력 비행을 위해 비행했을 것이고, 그러면 지구 출발 무대는 오리온호의 도착을 기다리는 동안 스스로와 알테어 우주선을 낮은 지구 궤도에 올려놓았을 것이다.프로그램을 끝마칠 무렵, 애블러링으로 냉각된 RS-68B 엔진은 발사 당시 고체 로켓 부스터의 열을 견디지 못할 것이 분명해졌고, NASA는 RS-68을 재생 냉각시키기 위해 개량하는 대신 RS-25 엔진을 사용하는 것을 다시 고려하기 시작했다.[25]

지구 출발 단계

지구 출발 단계
주요 기사:지구 출발 단계

지구 이탈 단계(Earth Department Stage, EDS)는 알테어 상단을 낮은 지구 궤도 내에서 달 궤도에 올려놓도록 설계된 추진 시스템이었다.아레스 5호 로켓의 두 번째 액체연료 단계로 설계되었다.오리온 우주선은 아레스 1호에 의해 별도로 발사된 후 아레스 V가 쏘아 올린 EDS/Altair 조합과 만나 도킹했을 것이며, 승무원을 수송하고 지구 궤도 랑데부라고 알려진 과정에서 달로의 여정을 위한 우주선을 구성했을 것이다.

아폴로 및 우주왕복선 설계와 비교

주요 기사:아폴로 계획과 우주왕복선 계획

NASA는 이전에 우주왕복선이 수행했던 지구 궤도 임무를 위해 Constellation Program에서 개발된 첫 번째 차량을 사용할 계획이었다.[26] 그러나 X-33과 다른 프로그램들이 우주왕복선을 대체하기 위해 고안된 것과는 달리, Constellation은 아폴로와 우주왕복선 프로그램에서 개념을 재사용했다.[26]

오리온 명령 모듈의 모양은 아폴로 명령과 서비스 모듈의 공기역학적 모양과 매우 흡사하다.그러나 다른 분야에서는 오리온이 최신 기술을 채택하고 있다.[27]오리온을 궤도에 진입시키는 발사체 설계인 아레스 1호는 아폴로 프로그램에서 나온 많은 개념을 채택하고 있다.

아레스 V 부스터 로켓에 사용하기 위한 J-2X 엔진의 디자인은 원래 아폴로 시대의 토성 V와 토성 IB 로켓의 J-2 엔진과 비슷하도록 되어 있었다.J-2X를 설계하면서 NASA 엔지니어들은 박물관을 방문했고, 아폴로 시대의 문서들을 검색했으며, 아폴로 프로그램에서 일했던 엔지니어들과 상담했다.제프 핸리 Constellation 프로그램 매니저는 "달에 착륙해 달에서 크게 내리는 역학이 해결됐다"고 말했다."그것이 아폴로가 우리에게 준 유산이다."[28]그러나 J-2X 프로그램이 진행됨에 따라, 수정된 안전요건과 상부단계의 질량 증가로 인해 원래의 J-2 설계를 완전히 폐기하고 J-2X에 대해 완전히 새로운 설계를 사용할 필요가 있다는 것이 명백해졌다.[29]

아폴로처럼 Constellation도 달 궤도 랑데부 미션 프로파일을 날랐을 것이지만, 아폴로와는 달리 Constellation도 지구 궤도 랑데부스를 채용하여 승무원을 차량에 실어 보냈을 것이다.알테어로 알려진 이 착륙선은 우주왕복선과 아폴로 기술을 모두 기반으로 한 로켓인 아레스 V 로켓에 별도로 발사되었을 것이다.오리온은 따로 발사되었을 것이고 낮은 지구 궤도에서 알테어와 연결되었을 것이다.또한 아폴로와는 달리 오리온은 전 승무원이 달 표면에 착륙하는 동안 달 궤도에서 나사를 풀지 않은 채 남아 있었을 것이다.이 임무가 끝날 무렵 알테어 우주선은 달 궤도 랑데부스에 있는 오리온 우주선과 연결하기 위해 달 궤도로 발사되었을 것이다.그때 아폴로처럼 오리온 캡슐은 지구로 돌아와 대기권에 재진입하고 물에 착륙했을 것이다.

미션스

주요 기사:Constellation 임무 목록

아폴로 계획의 임무와 마찬가지로, Constellation 프로그램 임무에는 달 극지방으로의 승무원 비행을 위해 국제우주정거장을 서비스하기 위한 낮은 지구 궤도에서 비행하는 임무인 오리온 우주선이 포함된다.이 프로젝트의 최종 목표인 화성행 승무원 비행이 취소될 당시에는 정확히 정해진 계획은 없었지만, 2008년 현재 근지구 소행성에 대한 임무는 초기 계획 단계에 있었다.

국제우주정거장과 저지구 궤도 비행

참고 항목:지구 저궤도

민간 공장에서 제조된 후, 아레스 I/Orion 스택의 부품들은 케네디 우주 센터의 차량 조립 건물에서 시험되고 조립될 것이다.조립이 완료되고 발사일이 정해지면 크롤러-트랜스포터는 발사지원탑, 이동식 발사대-1과 함께 완성된 스택을 LC-39B로 운송하게 된다.크롤러-트랜스포터가 패드에 도달하면 스택과 런처 플랫폼은 제자리에 그대로 두고 크롤러-트랜스포터는 안전한 거리로 제거된다.

최종 안전점검 후 지상 승무원들은 액체수소(LH)2와 액체산소(LOX) 연료로 2단계를 채우고, 다목적 우주복을 입은 승무원들은 이륙 3시간 전에 우주선에 진입했다.일단 그들이 갇히고, 휴스턴에 있는 케이프와 미션 컨트롤 양쪽의 관제사들에 의해 모든 시스템이 제거된 후에, 아레스 1호는 그때 발사할 것이다.

이틀간의 궤도 추격 끝에, 오리온 우주선은 이륙하는 동안 초기 스택의 상당 부분을 버리게 되어 국제우주정거장과 만나게 된다.휴스턴에서 승격한 후 오리온은 ISS와 도킹했다.그리고 나서 6명으로 구성된 승무원(최대)은 비행 기간 동안 수많은 임무와 활동을 수행하기 위해 우주정거장에 진입하게 되는데, 보통 6개월 동안 지속되지만, NASA의 특정 임무 목표에 따라 4개월 또는 8개월로 단축될 수 있다.일단 완성되면, 승무원들은 오리온에 다시 들어가, ISS에서 스스로 밀봉한 다음, 정거장에서 도킹을 해제했다.

오리온이 ISS로부터 안전한 거리에 도달하면, 명령 모듈(일회용 서비스 모듈을 분리한 후)은 우주선의 열을 분산시키고 17,500mph(2만8,200km/h)에서 300mph까지 속도를 낮추기 위해 우주선 이전의 모든 NASA 우주선과 같은 방식으로 재진입할 것이다.(180km/h).재진입이 완료된 후 전방 조립체를 분사하고 드로그 낙하산 2개를 방출한 데 이어 질소(N2)를 채운 3개의 주요 낙하산과 에어백(N)이 2만 피트(6,100m)에서 발사돼 열에 노출돼도 연소되지 않아 우주선이 스플래시 다운될 수 있게 됐다.[30]이후 비행을 위해 지휘 모듈은 케네디 우주 센터로 반환되어 정비될 것이다.1회 비행에만 사용되던 아폴로 CM과 달리 오리온 CM은 정상 운항 조건에서 이론적으로 최대 10회까지 사용할 수 있었다.

달 구분 항공편

달 궤도에 오른 오리온 우주선에 대한 예술가의 구상
참고 항목:달 정렬 및 달 초소(NASA)

아폴로 사령부와 서비스 모듈, 아폴로 달 모듈이 모두 새턴 V 로켓에 함께 발사된 아폴로 임무와 달리 승무원이 탄 오리온 우주선은 나사 없는 EDS와 달 착륙선과는 별도로 발사될 예정이었다.아레스 V/Altair 스택은 차량 조립 건물에서 조립된 후 LC-39A로 운송되며, 아레스 M/Orion 스택은 인접한 패드 39B로 운송된다.아레스 V/EDS/Altair 스택은 먼저 360km(220마일)의 높은 원형 궤도로 발사될 것이다.약 90분 후, 아레스 I/Oriion은 승무원과 거의 동일한 궤도로 발사되었다.

그런 다음 오리온은 이미 지구 저궤도에 있는 알테어/EDS 조합에 랑데부하고 도킹할 것이다.달 비행에 필요한 준비 후, EDS는 반투명주사(TLI) 기동으로 390초간 발사하여 우주선을 시속 25,000마일(40,200km/h)까지 가속시켰다.이 화상 후에 EDS는 폐기될 겁니다

3일간의 횡단 해안 동안, 4명의 승무원들은 오리온의 시스템을 감시하고, 알테어 우주선과 그 지지 장비를 검사하고, 알테어가 미래의 달 기지에 적합한 극지방에 가까운 착륙장에 착륙할 수 있도록 하기 위해 필요에 따라 비행 경로를 수정했다.달 저편에 접근하면 오리온/알테어 조합은 알테어의 엔진을 앞으로 향하게 하고 달 궤도 삽입(LOI)을 태우게 한다.

달 궤도에 진입하면 선원들은 궤적을 다듬고 오리온 우주선을 나사 없는 비행에 맞게 구성, 4명의 선원이 모두 알테어 차량으로 갈아타고 달에 착륙할 수 있도록 했고 오리온은 복귀를 기다리게 된다.알테어는 관제 센터로부터 허가를 받은 즉시 오리온으로부터 도킹을 해제하고 검사 기동을 수행하여 지상 관제사가 오리온에 탑재된 라이브 TV를 통해 착륙을 방해할 가시적인 문제가 있는지 우주선을 검사할 수 있게 했다(아폴로호에서는 명령 모듈 파일럿이 이 작업을 수행했다).지상 관제사의 승인을 받은 후, 두 우주선은 안전한 거리로 분리되고 알테어의 하강 엔진은 나사 없는 우주선에 의해 이전에 선택된 미리 정해진 착륙 지점까지의 동력 강하를 위해 다시 발사될 것이다.

착륙하자마자, 승무원들은 우주복을 입고 달력 EVA 5~7대 중 첫 번째 우주 비행을 시작하며, 샘플을 수집하고 실험을 전개했다.루나 소트 작업을 마친 승무원들은 알테어로 들어가 상승 단계 엔진을 발사대로 사용하여 표면에서 이륙시켰다. (그리고 그것을 향후 기지 건설을 위한 플랫폼으로 남겨두었다.)알테어는 궤도에 진입하자마자 기다리고 있는 오리온 우주선과 랑데부하고 도킹했고, 승무원들은 달에서 채취한 샘플과 함께 오리온으로 다시 이송했다.알테어를 버린 후, 승무원들은 지구로 돌아오는 여행을 위해 지구 횡단 주입(TEI) 화재를 수행했다.

2일 반 동안 해안이 끝나면, 승무원들은 서비스 모듈을 폐기하고(대기 중에 타버리게 허용), CM은 시속 25,000마일(40,200km/h)에서 시속 300마일(480km/h)의 속도로 차량의 속도를 늦추기 위해 고안된 특수 재진입 궤적을 사용하여 지구의 대기로 재진입하게 된다.스플래시다운하다승무원 모듈은 재정비를 위해 케네디 우주 센터로 다시 보내지고 달 샘플은 분석을 위해 존슨 우주 센터의 (JSC) 달 수신 연구소로 보내진다.

오리온 소행성 미션

해당 Constellation 프로그램 미션을 초과하여 소행성을 방문하려면 Castle Redirect Mission을 참조하십시오.

오리온 소행성 미션은 표준형 오리온 우주선을 사용하는 근지구 소행성(NEA)과 개조된 알테어 달 착륙선을 기반으로 한 착륙 모듈로 NASA가 제안한 임무였다.그것의 구체적인 세부사항의 대부분은 현재 Constellation 프로그램의 취소와 관련 설계에 의해 더 이상 사용되지 않는다.그러한 임무는 소행성에 대한 물, 철, 니켈, 백금 및 기타 자원의 잠재적 가치를 평가할 수 있고, 이를 추출하는 가능한 방법을 시험할 수 있으며, 소행성 충돌로부터 지구를 보호하는 데 사용될 수 있는 기술을 조사하거나 개발할 수 있다.이것은 달 이외에 어떤 외계 생명체에 대한 최초의 승무원 임무가 될 것이며, 화성에 대한 인간의 임무가 될 것이다.

이 임무는 위에서 설명한 달 착륙 임무와 유사한 방식으로 시작되는데, 아레스 V를 사용하여 착륙 모듈을 저지구 궤도로 발사하고, 이어 오리온 우주선을 발사하고, 아레스 I 로켓에 2인 또는 3인 승무원(달 탐사선 4인과는 반대)이 탑승한 것이다.일단 오리온 우주선이 착륙 모듈과 지구 출발 단계(EDS)와 도킹하면, EDS는 다시 발사하여 오리온 우주선을 근처 지구 근처의 소행성으로 유도하고 그곳에서 승무원들이 착륙하여 표면을 탐사하게 된다.

작업이 완료되면 오리온 우주선은 소행성에서 출발하여 지구 근처에 도달하면 태평양의 스플래시 다운을 위해 대기권에 진입하기 전에 아폴로 13호와 유사한 방식으로 서비스 모듈과 착륙 모듈을 모두 폐기할 것이다.[31]

오리온 화성 미션

NASA의 Constellation 프로그램의 궁극적인 목표는 1960년대 아폴로 어플리케이션 프로그램의 정신적 계승자로서 2030년대에 화성에 인간을 착륙시키는 승무원 임무였다.이 임무는 주로 오리온 우주선(또는 오리온에 기초한 변형)과 아레스 V 화물 발사 차량인 Constellation Project의 하드웨어를 활용할 것이다.[32]

Constellation 출시 차량인 Design Reference Architecture 5.0을 활용한 설계 연구가 2009년에 완료되었다.DRA 5.0에서는 화성 임무에 아레스 V 로켓의 다중 발사와 승무원들을 발사하기 위한 아레스 1호가 포함되었을 것이다.첫 번째 화성 발사 창에서는 화성으로 끌어올리기 위해 두 대의 화물 적재물이 지구 궤도로 발사될 뿐만 아니라 각 탑재물마다 핵 열로켓 무대가 발사될 것이다.대신 화학적(특히 액체 수소/액체 산소) 추진제 단계를 사용할 수 있었지만, 더 많은 발사가 필요했다.화물 적재물 1개에는 화성 Ascent Vehicle(MAV)뿐만 아니라 MAV용 추진체를 생산하기 위한 현장 자원 활용 장비도 포함된다.두 번째 화물 적재물은 우주비행사들이 수면 위에 머무는 동안 살 수 있는 서식지가 될 것이다.다음 발사창에서는 1차 발사 26개월 뒤 승무원들이 지구 궤도에 모인 핵 열로켓과 추진제 모듈을 탑재한 행성간 이동 차량을 타고 화성으로 향하게 된다.일단 화성에 가면, 선원들은 궤도에 있는 화성 서식지와 만나 화성에 착륙하고 500일 동안 탐험을 했다.승무원들은 화성 궤도에 있는 행성간 이동수단으로 돌아가기 위해 MAV를 사용하게 되는데, 이것은 지구로 돌아가기 위해 사용될 것이다.이 임무는 오리온 캡슐의 재진입과 착륙으로 마무리될 것이다.[33]

달로 회귀하는 명분

NASA는 웹사이트에 인간이 달에 귀환하는 여러 가지 이유를 열거하고 있다.[34]

  1. 인류의 식민지를 확장하기 위해
  2. 달에 내재된 과학 활동을 더욱 추구하기 위해
  3. 미래 우주 탐사 임무를 수행하기 위한 신기술, 시스템, 비행 운영 및 기법을 시험한다.
  4. 공동의 목표를 추구하기 위해 국가들을 통합하기 위해 도전적이고, 공유되고, 평화로운 활동을 제공한다.
  5. 우리의 고향 행성에 도움이 되는 연구 활동을 하면서 경제 영역을 확장하는 것,
  6. 미래의 과제를 해결하는 데 필요한 첨단 기술 인력을 개발하도록 대중과 학생들을 참여시킨다.

전 NASA 행정관 마이클 D의 말에 의하면. 그리핀 [35]"목표는 과학탐구만이 아니라......."그것은 또한 인간의 서식지를 지구에서 태양계로 확장하는 것에 관한 것이기도 하다.장기적으로 볼 때 단일 행성 종은 살아남지 못할 것이다.만약 우리 인간이 수십만 년 또는 수백만 년 동안 생존하기를 원한다면, 우리는 궁극적으로 다른 행성을 채집해야 한다. 태양계를 식민지로 만들고, 언젠가는 그 너머까지 가게 된다."

미국 국립과학원이 2014년 6월 발간한 보고서는 NASA의 명확한 장기적 우주 목표를 요구했다.이 보고서는 이 기구의 현재 방침이 "인간의 우주 비행은 미국이 가장 잘 하는 일이라는 오랜 국제적 인식의 상실, 환멸, 그리고 상실"을 불러왔다고 말했다.이 보고서는 화성이 인간 우주 비행의 다음 주요 목표가 될 것을 권고했다.2037년까지 지구에 도달하기 위한 몇 가지 가능한 경로가 이 보고서에서 조사되었는데, 이 보고서는 달로 돌아오는 것이 이 과정의 중간 단계로서 "중대한 이점"을 제공할 것이라고 언급했다.[36]

민간 비영리 단체인 NSS는, 특히 새로운 산업의 창출 가능성과 관련하여, 달의 과학 지식의 본체를 개발하기 위해, 추가적인 우주 탐사를 위한 추가 기금을 제공하기 위해, 달로의 복귀를 미국 우주 프로그램의 높은 우선순위로 간주하고 있다.[37]

예산 및 취소

부시 행정부

2004년 1월 14일 조지 W 부시 대통령은 NASA에 국제우주정거장 완공과 2010년 우주왕복선 계획 은퇴 이후 지속적인 승무원 우주 탐사에 대한 제안을 개발할 것을 요청했다.이 제안은[38] "달에 인간 존재의 확장을 확립"하여 "추가 우주 탐사에 드는 비용을 크게 줄일 수 있는 방법"이 되자는 것이었다.여기에는 "로켓 연료나 통기성 공기로 달 토양을 채취하고 가공하는 것"이 포함될 것이다.부시에 따르면, 얻은 경험은 "지속 가능한 장기 탐구의 과정"을 시작하기 위해 "새로운 접근법과 기술과 시스템을 개발하고 시험하는 것"[38]에 도움이 될 수 있다고 한다.[39]

NASA는 당초 방침이 Constellation 프로그램과 별개인 Commercial Crew and Cargo 프로그램을 포함해 2025년까지 2300억달러(2004년 달러)의 비용이 들 것으로 추산했다.[40]그러나 미해결된 기술적, 설계상의 난제들로 인해 NASA는 결정적인 추정치를 제시할 수 없게 되었다.[40]

오바마 행정부

오바마 대통령은 취임과 동시에 Constellation을 "예산 초과, 예정보다 늦어지고 혁신성이 부족하다"[7][8][9][41]고 선언했다.검토 결과 Constellation이 원래 일정을 준수할 경우 목표를 달성하는 데 1,500억 달러가 소요될 것으로 결론 내렸다.[42]2009년 오바마 대통령이 지시한 또 다른 검토는 달로 돌아가는 비행이나 화성으로 가는 승무원 비행이 NASA의 현재 예산 범위 내에 있지 않다는 것을 시사했다.[43]아우구스티누스 패널은 2개의 주요 목적지(달과 깊은 우주 공간), 3개의 다른 종류의 슈퍼 헤비 론치 차량, 그리고 추진제 저장소에 대한 작업을 포함하는 강력한 연구 개발 프로그램을 포함한 다양한 옵션을 제안했다.[44]

보고서를 검토한 후, 그리고 의회의 증언에 따라,[45] 오바마 행정부는 2011년 미국 연방 예산에서 Constellation을 제외하기로 결정했다.[46][47]2010년 2월 1일, 대통령이 제안한 예산안이 공개되었는데, 여기에는 이 사업에 대한 자금 지원이 포함되지 않았고, 2011년 4월 15일에 법이 되었다.[7][8][9]

오바마 대통령은 2010년 4월 15일 플로리다에서 우주회의를 개최했다.[48]이는 대통령 행정부가 2011년 예산에서 Constellation Program을 빼버렸다는 이유로 상당한 비난을 받고 있을 때 나온 것이다.는 기자 회견에서 오바마 대통령과 고위 관리들뿐만 아니라 우주 비행 분야에서 지도자들, 그리고 NASA에 대한 오바마 대통령의 사전 제안 오의 지속적인 개발 등을 포함하는 것을 수정하면 아우구스티누스판의"가변 경로 화성으로"option,[49]을 따라 계획을 발표했다 인간의 우주 비행에 대한 미국의 노력의 미래에 대해 논의했다리오국제우주정거장의 보조시스템으로 캡슐 n개를 사용하고 2015년을 신형 초중형발사체 설계 마감일로 설정했다.2010년 10월, 2010년 NASA 승인 법안이 법안으로 통과되어 Constellation이 취소되었다.[50]그러나, 이전의 법률은 2011년 새로운 자금 지원 법안이 통과될 때까지 Constellation 계약을 유효하게 유지했다.[51][13]

대체 및 대안

NASA는 깊은 우주 여행을 위한 오리온 우주선의 개발을 계속하고 있다.비용을 줄이기 위한 노력으로, 그것은 낮은 지구 궤도에서 사용하기 위한 차량의 민간 개발을 위해 계약했다.Commercial Crew Development 프로그램.커머셜 크루 개발 프로그램은 2020년 5월부터 스페이스X 드래곤 우주선을 이용해 국제우주정거장을 오가는 사람들을 데려오는 한편 2021년 현재 같은 목적으로 보잉의 스타라이너 우주선에 대한 개발이 계속되고 있다.[52][53]게다가, 그것은 미국 공군의 진화된 소모성 발사 차량 프로그램에서 발사 차량에 대한 인간 평가를 추구한다.민간 우주선 또한 국제우주정거장에 화물을 운송하는 상업적 재공급 서비스 프로그램에 의해 운용되고 있다.

발사기 설계는 2010/2011년 우주발사체로서 수정·재승인되었다.

NASA는 문과 화성의 임무를 위해 2021년 현재 아르테미스 프로그램에 집중하고 있다.

참고 항목

참조

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추가 읽기

외부 링크