La NASA si trova in un imbarazzante periodo intermedio in questo momento. Dall'inizio dell'era spaziale, l'agenzia ha avuto la capacità di inviare i suoi astronauti nello spazio. Il primo americano ad andare nello spazio, Alan Shepard, ha effettuato un lancio suborbitale a bordo di un razzo Mercury Redstone nel 1961.

Poi il resto degli astronauti Mercury è andato su razzi Atlas, e poi gli astronauti Gemini volarono su vari razzi Titano. La capacità della NASA di scagliare persone e le loro attrezzature nello spazio ha fatto un salto di qualità con l'enorme razzo Saturn V utilizzato nel programma Apollo.

È difficile comprendere adeguatamente quanto fosse potente il Saturn V, quindi ti darò alcuni esempi di cose che questo mostro potrebbe lanciare. Un singolo Saturn V potrebbe far esplodere 122, 000 chilogrammi o 269, 000 libbre nell'orbita terrestre bassa, o inviare 49, 000 chilogrammi o 107, 000 libbre su un'orbita di trasferimento verso la luna.

Invece di continuare con il programma Saturno, La NASA ha deciso di cambiare marcia e costruire la navetta spaziale per lo più riutilizzabile. Sebbene fosse più corto del Saturn V, la navetta spaziale con i suoi due propulsori a razzo solido esterni potrebbe metterne 27, 500 chilogrammi o 60, 000 libbre nell'orbita terrestre bassa. Non male.

Poi, nel 2011, il programma della navetta spaziale si è concluso. E con esso, capacità degli Stati Uniti di lanciare esseri umani nello spazio. E, soprattutto, inviare astronauti alla Stazione Spaziale Internazionale continuamente abitata. Questo compito è toccato ai razzi russi fino a quando gli Stati Uniti non avranno ripristinato la capacità per il volo spaziale umano.

Dalla cancellazione della navetta, La forza lavoro della NASA di ingegneri e scienziati missilistici ha sviluppato il prossimo veicolo per carichi pesanti della gamma NASA:lo Space Launch System.

L'SLS sembra un incrocio tra un Saturn V e lo space shuttle. Ha gli stessi familiari razzi a propellente solido, ma invece dell'orbiter dello space shuttle e del suo serbatoio di carburante esterno arancione, la SLS ha il Core Stage centrale. Ha 4 motori a ossigeno liquido RS-25 della navetta spaziale.

Sebbene due shuttle orbitanti siano andati persi in disastri, questi motori e il loro ossigeno liquido e idrogeno liquido hanno funzionato perfettamente per 135 voli. La NASA sa come usarli, e come usarli in sicurezza.

La primissima configurazione dell'SLS, noto come Blocco 1, dovrebbe avere la capacità di mettere circa 70 tonnellate nell'orbita terrestre bassa. E questo è solo l'inizio, ed è solo una stima. Col tempo, La NASA aumenterà le sue capacità e la sua potenza di lancio per abbinare missioni e destinazioni sempre più ambiziose. Con più lanci, capiranno meglio di cosa è capace questa cosa.

Dopo l'avvio del Blocco 1, La NASA svilupperà il Blocco 1b, che mette uno stadio superiore molto più grande in cima allo stesso stadio principale. Questo stadio superiore avrà una carenatura più grande e motori del secondo stadio più potenti, in grado di mettere 97,5 tonnellate metriche in orbita terrestre bassa.

Finalmente, c'è il Blocco 2, con una carenatura di lancio ancora più grande, e più potente stadio superiore. Dovrebbe far esplodere 143 tonnellate nell'orbita terrestre bassa. Probabilmente. La NASA sta sviluppando questa versione come razzo da 130 tonnellate.

Con questa grande capacità di lancio, cosa si potrebbe fare con esso? Quali tipi di missioni diventano possibili su un razzo così potente?

L'obiettivo principale di SLS è inviare gli esseri umani, oltre l'orbita terrestre bassa. Idealmente su Marte negli anni 2030, ma potrebbe anche andare sugli asteroidi, la luna, qualunque cosa ti piaccia. E come leggerai più avanti in questo articolo, potrebbe inviare anche alcune incredibili missioni scientifiche là fuori.

Il primissimo volo per SLS, chiamata Missione di esplorazione 1, sarà quello di mettere il nuovo modulo dell'equipaggio di Orione in una traiettoria che lo porterà intorno alla luna. In un volo molto simile all'Apollo 8. Ma non ci saranno umani, solo il modulo Orion senza equipaggio e un mucchio di cubesat in arrivo per il viaggio. Orion trascorrerà circa 3 settimane nello spazio, inclusi circa 6 giorni in un'orbita retrograda attorno alla luna.

Se tutto va bene, il primo utilizzo dell'SLS con il modulo equipaggio Orion avverrà nel 2019. Ma anche, non sorprenderti se viene respinto, questo è il nome del gioco.

Dopo la missione di esplorazione 1, c'è EM-2, cosa che dovrebbe accadere qualche anno dopo. Questa sarà la prima volta che gli umani entreranno in un modulo dell'equipaggio di Orione e prenderanno un volo per lo spazio. Passeranno 21 giorni in un'orbita lunare, e consegnare il primo componente del futuro Deep Space Gateway, che sarà oggetto di un prossimo articolo.

Da li, il futuro non è chiaro, ma SLS fornirà la capacità di mettere vari habitat e stazioni spaziali nello spazio cislunare, aprendo il futuro dell'esplorazione umana dello spazio del Sistema Solare.

Ora sai dove è probabilmente diretto SLS. Ma la chiave di questo hardware è che dà alla NASA la capacità grezza di mettere umani e robot nello spazio. Non solo qui sulla Terra, ma in tutto il Sistema Solare. Nuovi telescopi spaziali, esploratori robotici, rover, orbiter e persino habitat umani.

In un recente studio intitolato "The Space Launch System Capabilities for Beyond Earth Missions, " un team di ingegneri ha mappato ciò che l'SLS dovrebbe essere in grado di inserire nel Sistema Solare.

Per esempio, Saturno è un pianeta difficile da raggiungere, e ordina di arrivarci, La sonda spaziale Cassini della NASA aveva bisogno di fare diverse fionde gravitazionali attorno alla Terra e una oltre Giove. Ci sono voluti quasi 7 anni per arrivare a Saturno.

SLS potrebbe inviare missioni su Saturno su una traiettoria più diretta, riducendo il tempo di volo a soli 4 anni. Il blocco 1 potrebbe inviare 2,7 tonnellate a Saturno, mentre il Blocco 1b potrebbe trasportare 5,1 tonnellate.

La NASA sta valutando una missione sugli asteroidi troiani di Giove. Si tratta di una raccolta di rocce spaziali intrappolate nei punti di Lagrange L4/L5 di Giove, e potrebbe essere un luogo affascinante per studiare. Una volta messo nella regione di Troia, una missione potrebbe visitare diversi asteroidi, campionare una vasta gamma di rocce che descrivono in dettaglio la storia antica del Sistema Solare.

Il Blocco 1 potrebbe mettere quasi 3,97 tonnellate in queste orbite, mentre il Blocco 1b potrebbe fare 7,59 tonnellate. È 6 volte la capacità di un Atlas V. Una missione come questa avrebbe un tempo di crociera di 10 anni.

In un video precedente, abbiamo parlato delle future missioni Urano e Nettuno, e come un singolo SLS potrebbe inviare veicoli spaziali su entrambi i pianeti contemporaneamente.

Un'altra idea che mi piace molto è un habitat gonfiabile di Bigelow Aerospace. Il modulo BA-2100 sarebbe un habitat spaziale completamente autonomo. Non sono necessari altri moduli, questo mostro sarebbe da 65 a 100 tonnellate, e salirebbe in un singolo lancio di SLS. Una volta gonfiato, conterrebbe 2, 250 metri cubi, che è quasi 3 volte lo spazio vitale totale della Stazione Spaziale Internazionale.

Una delle missioni più emozionanti, per me, è un telescopio spaziale di nuova generazione. Qualcosa che sarebbe il vero successore spirituale del telescopio spaziale Hubble. Ci sono alcune proposte in lavorazione in questo momento, ma l'idea che mi piace di più è il telescopio LUVOIR, che avrebbe uno specchio che misura 16 metri di diametro.

Il blocco SLS 1b potrebbe mettere 36,9 tonnellate nel punto di Lagrange Sole-Terra 2. In realtà non c'è nient'altro là fuori che potrebbe mettere così tanta massa in quell'orbita.

Solo per confronto, Hubble ha uno specchio di 2,4 metri di diametro, e James Webb è 6.5. Con LUVOIR, avresti 10 volte più risoluzione di James Webb, e 300 volte più potenza di Hubble. Ma come Hubble, sarebbe in grado di vedere l'Universo nel visibile e in altre lunghezze d'onda.

Un telescopio come questo potrebbe visualizzare direttamente gli orizzonti degli eventi dei buchi neri supermassicci, guarda fino al confine dell'Universo osservabile e osserva le prime galassie che formano le loro prime stelle. Potrebbe osservare direttamente i pianeti in orbita attorno ad altre stelle e aiutarci a determinare se hanno vita su di essi.

Sul serio, Voglio questo telescopio.

A questo punto, So che questo scatenerà una grande discussione sulla NASA contro SpaceX rispetto ad altri fornitori di lanci privati. Va bene, Capisco. E il Falcon Heavy dovrebbe essere lanciato entro la fine dell'anno, portando capacità di lancio di carichi pesanti a un prezzo accessibile. Sarà in grado di loft 54, 000 chilogrammi, che è inferiore al Blocco SLS 1, e quasi un terzo della capacità del Blocco 2. Blue Origins ha il suo New Glenn, ci sono razzi più pesanti in lavorazione dalla United Launch Alliance, Arianespace, l'Agenzia Spaziale Russa, e anche i cinesi. Il futuro del sollevamento pesante non è mai stato più entusiasmante.