Aufstellungsprogramm Logo des Konstellationsprogramms.
| Land | Vereinigte Staaten |
|---|---|
| Agentur | NASA |
| Status | Verlassen |
| Anzahl der Missionen | 0 |
| Kapseln | Orion |
|---|---|
| Trägerraketen | Ares I und Ares V |
| Startbasen | Startkomplex 39 |
| Start | 2005 |
|---|---|
| Ende | 2010 |
Das Constellation - Programm (in Englisch : Constellation - Programm , oft abgekürzt als CxP ) ist ein NASA - Raumexplorationsprogramm im Jahr 2010 abgebrochen, ist das Hauptziel von denen Astronauten zum senden Mond um 2020 für Langzeitmissionen Dauer.. Dieses Programm verkörpert die langfristige amerikanische Raumfahrtstrategie, die von Präsident George W. Bush inJanuar 2004mit dem Titel Vision for Space Exploration mit dem Ziel, die Erforschung des Sonnensystems durch bemannte Missionen wieder aufzunehmen. Das Constellation-Programm sieht die Entwicklung zweier neuer Trägerraketen – Ares I und Ares V – sowie zweier Raumfahrzeuge vor : Orion und die Mondlandefähre Altair .
Das Programm im Jahr 2009 liegt weit hinter dem Zeitplan zurück, und sein Ziel wird von denen bestritten, die der Meinung sind, dass der Planet Mars jetzt die nächste Stufe der Weltraumforschung sein muss. Der Erstflug der Ares { I - Trägerrakete , die Ares IX - Mission , fand erfolgreich am28. Oktober 2009. Ende 2009 wurden das Constellation-Programm und insbesondere die Trägerrakete Ares I von der Augustinus-Kommission, die für die Untersuchung des amerikanischen bemannten Raumfahrtprogramms zuständig war , in Frage gestellt . Der Ausschuss äußert seine Zweifel an der Fähigkeit der NASA , den angenommenen Zeitplan angesichts des verfügbaren Budgets und der getroffenen architektonischen Entscheidungen einzuhalten. Es stehen mehrere Alternativen zur Verfügung, darunter eine vom Space Shuttle abgeleitete Trägerrakete , eine bewohnbare Trägerrakete Delta IV oder Atlas V und eine private bewohnbare Trägerrakete.
Präsident Barack Obama kündigt die1 st Februar 2010dass er die Absage des Constellation-Programms vorschlägt. Diese Absage wird vom Präsidenten am . bestätigt11. Oktober 2010. Die Entwicklung der Orion- Sonde wird jedoch für Missionen jenseits der niedrigen Umlaufbahn fortgesetzt, die für Anfang der 2020er Jahre geplant sind. Das Artemis-Programm , das die Ziele des Constellation-Programms beinhaltet, wird 2019 gestartet.
Das 15. Januar 2004veröffentlicht der Präsident der Vereinigten Staaten, George W. Bush, die langfristigen Ziele des amerikanischen Weltraumprogramms im Bereich der Erforschung des Sonnensystems und bemannter Missionen, die durch den Plan zur Erforschung des Weltraums formalisiert wurden . Die Definition dieser Strategie wird von zwei Motivationen bestimmt:
In Anlehnung an Präsident Kennedys Ansatz fordert der Präsident die NASA auf, ein Programm zu entwickeln, das bis 2020 längere Aufenthalte auf dem Mond ermöglicht . Die auf dem Mond gesammelten Erfahrungen müssen dann genutzt werden, um eine bemannte Mission zum Planeten Mars zu konzipieren und zu starten .
Darüber hinaus sollen die Space-Shuttle-Flüge 2010 eingestellt werden, wenn die internationale Raumstation fertiggestellt werden soll. Für die Internationale Raumstation ISS muss ein neues Raumfahrzeug entwickelt werden.
Um diese Ziele zu erreichen, übernimmt die NASA weitgehend das Szenario des Apollo-Programms : Ein Raumfahrzeug ( Orion ) ist dafür verantwortlich, die Besatzung in die Mondumlaufbahn zu transportieren (und zurückzubringen), während ein zweites Fahrzeug, Altair , für die Landung auf dem Mond vorgesehen ist und Rückkehr zum Orion. Wo jedoch das Apollo-Programm die Saturn-V- Trägerrakete verwendet , um die beiden Fahrzeuge zum Mond zu schicken, sieht das Constellation-Programm zwei Trägerraketen vor, von denen eine ( Ares I ) für den Start der bemannten Kapsel bestimmt ist, während die andere ( Ares V ) platziert die Mondlandefähre und die letzte Stufe der Trägerrakete, die für die Beschleunigung des Zusammenbaus in Richtung Mond in der Erdumlaufbahn verantwortlich ist. Tatsächlich :
Ein zweites Merkmal des Programms ist die weit verbreitete Verwendung vorhandener Komponenten, um die Kosten des Programms zu begrenzen. Die NASA verwendet, indem sie sie adaptiert, Raketenmotoren, die für die Saturn-V-Trägerrakete, die Shuttle-Pulvertriebwerke sowie viele bestehende Bodeninstallationen entwickelt wurden. Schließlich wird erwartet, dass mehrere Komponenten des Programms nach der Überarbeitung wiederverwendet werden können.
Die entwickelten Fahrzeuge sind wie folgt.
Orion ist ein bemanntes Raumschiff, das sowohl zur Wartung der Internationalen Raumstation als auch für Missionen zum Mond eingesetzt werden sollte. Es besteht aus einem druckbeaufschlagten Befehlsmodul, das 4 (Mond) bis 7 (Raumstation) Astronauten transportieren kann, und einem drucklosen Servicemodul, das die wichtigsten Antriebs- und Unterstützungsfunktionen bereitstellt. Das Kommandomodul hat die konische Form des Apollo- Kommandomoduls , bietet aber ein Volumen von 15 m 3, also das 2,5-fache des Apollo-Moduls. Beim Start wird | Orion von einem Rettungsturm überragt, der für die Sicherung des Fahrzeugs im Falle eines Startfehlers verantwortlich ist. Die Orion-Baugruppe hat eine Masse von 20,5 Tonnen, davon 8,5 Tonnen für das Steuermodul, 3,7 Tonnen für das Servicemodul und 8,3 Tonnen für Kraftstoff. Darüber hinaus ist Orion der einzige Überlebende des Constellation-Programms, da er im Artemis- Programm , dem Nachfolger des Constellation-Programms,wiederverwendet wird.
Altair ist das Modul, das es Astronauten ermöglichen soll, auf dem Mond zu landen und dann abzuheben, und spielt dabei eine ähnliche Rolle wie die Apollo-Mondlandefähre . Es besteht aus einer Abstiegsstufe, die die Landung auf dem Mond mit einer Masse von 35 Tonnen sicherstellt, und einer Aufstiegsstufe von 11 Tonnen. Der Antrieb würde durch Motoren erfolgen, die ein Gemisch aus flüssigem Wasserstoff / Flüssigsauerstoff verwenden . Im Vergleich zu seinem Vorfahren, der Apollo-Mondlandefähre , hat Altair eine Wohnfläche von 32 m 3 (im Vergleich zu 6,5 m 3 für Apollo ) und verfügt über eine Luftschleuse, die keine Druckentlastung der Kabine für Weltraumspaziergänge erfordert. Altair muss 4 Astronauten unterbringen.
Ares I ist die Trägerrakete, die das bemannte Raumfahrzeug Orion in die Erdumlaufbahn bringen soll. Damit können 25 Tonnen in eine niedrige Umlaufbahn gebracht werden. Seine erste Stufe ist ein erweitertes amerikanisches Space-Shuttle-Pulvertreibmittel (5 Segmente statt 4), was ihm eine schlankere Form (94 Meter Höhe) verleiht. Die zweite Stufe ist eine Neuentwicklung unter Verwendung eines J-2-Raketentriebwerks aus dem Apollo-Programm mit vereinfachtem Design und einem Verbrauch von flüssigem Sauerstoff / flüssigem Wasserstoff .
Ares V ist eine schwere Trägerrakete, in der Klasse der alten Saturn-V- Trägerrakete . Mit einer Höhe von 116 Metern wurde seine Startkapazität berechnet, um den Start von Mondmissionen zu ermöglichen. Es kann 71 Tonnen auf einem Transportweg zum Mond ablegen oder 14 Tonnen Fracht auf Mondboden abwerfen. Es ist aus :
Die ersten Missionen des Constellation-Programms dienten der Internationalen Raumstation. Um 2020 wären die Missionen zum Mond gewesen, zuerst für kurze Aufenthalte, dann für längere Aufenthalte. Schließlich sollten zu einem noch nicht näher bestimmten Datum (wir sprachen von 2037) die Fahrzeuge und Trägerraketen des Programms an den ersten Expeditionen zum Mars teilnehmen.
Im Dienst der Internationalen RaumstationMit dem Stoppen der Space Shuttles besteht eine der Missionen des Constellation-Programms darin, die Rotation der ISS- Crews sicherzustellen . Das erste Andocken an die Raumstation soll während der Orion-2- Mission erfolgen .
MondmissionenDie typische Mondmission beinhaltet einen Aufenthalt auf dem Mond von 7 Tagen, das sind 4 Tage mehr als beim Apollo-Programm . Die Astronauten, 4 an der Zahl, steigen alle auf Mondboden ab. Zu einem unbestimmten Zeitpunkt sehen die NASA-Pläne die Entwicklung einer Reihe von Modulen (Gehäuse, Rover , andere Ausrüstung) vor, die dank mehrerer Starts von Ares V (dieser kann bis zu 15 Tonnen Fracht auf den Mond bringen) Mondboden). Diese Ausrüstung soll es ermöglichen, den Aufenthalt von Astronauten für Missionen zu verlängern, die somit 210 Tage dauern können. Es ist geplant, Mondaußenposten in der Nähe des Südpols zu installieren , um sowohl von mehr Sonnenschein, also kürzeren Nächten und weniger extremen Temperaturen zu profitieren. Auch die Mondsonden Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) und Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) müssen das Vorhandensein von Wasser in Bereichen innerhalb von Kratern bestätigen, die dauerhaft in Dunkelheit getaucht sind.
Missionen zum MarsHerzstück des Projekts ist die Entwicklung des Raumfahrzeugs Orion (CEV: Crew Exploration Vehicle) und der Trägerrakete Ares I , die beide das Space Shuttle während der Betriebsphase der Internationalen Raumstation ersetzen werden. Tatsächlich wurde der Einsatz von Trägerraketen der amerikanischen Armee ( Delta IV und Atlas V ) endgültig aufgegeben.
Gemäß der 2008 aufgestellten Planung muss die Orion 15-Mission im Juni 2019 das Altair 2-Modul auf dem Mond absetzen (die letzte menschliche Präsenz auf Mondboden stammt aus dem Dezember 1972 während der letzten Mission des Apollo-Programms : Apollo 17 ). Um 2024 soll an den Flanken des Shackleton-Kraters am Mondsüdpol eine fortschrittliche bewohnte Basis geschaffen werden .
Im Jahr 2006 fror die NASA die Architektur der Orion-Raumsonde ein. Vorschläge von zwei Unternehmen werden geprüft: Lockheed Martin und Northrop Grumman . Lockheed Martin gewinnt den 5-Milliarden-Dollar-Auftrag. NASA-Ingenieure arbeiten mit Ergonomen zusammen, um ein möglichst funktionales Kommandomodul zu bauen.
Das 12. Juni 2008, wurde ein Vertrag über das Design und die Produktion neuer Raumanzüge für dieses Programm unterzeichnet.
Der Erstflug einer Programmkomponente ist der des Ares IX Launchers . Diese Testversion des Ares I- Trägers, dessen zweite Stufe inert ist, soll Modelle des Orion-Befehlsmoduls und des Rettungsturms starten . Es hat eine erste Stufe, die auf 4 Segmente begrenzt ist, gegenüber 5 für den finalisierten Launcher. Ares-IX muss jedoch die Validierung einer Vielzahl von getroffenen technischen Entscheidungen (Pilotierung, Trennung der Stufen, dynamisches Verhalten der Rakete usw.) sowie der Bodeninstallationen und der Start- und Bergungsverfahren der ersten Stufe ermöglichen . Der erste und einzige Start erfolgte am28. Oktober 2009.
US-Präsident Barack Obama ersucht nach seiner Amtseinführung die zu diesem Zweck geschaffene Augustinus-Kommission am7. Mai 2009und bestehend aus Raumfahrtspezialisten aus der Forschungsindustrie und der NASA, die Folgen des Rückzugs des amerikanischen Space Shuttles auf das Programm der internationalen Raumstation zu untersuchen und eine Überprüfung des Constellation-Programms in Haushalts- und Planungsfragen durchzuführen.
Der Ausschuss berichtet über 9. Oktober 2009. In Bezug auf das Aufstellungsprogramm lauten die wichtigsten Schlussfolgerungen wie folgt:
Präsident Barack Obama kündigt die1 st Februar 2010dass er die Absage des Constellation- Programms vorschlagen wird, wobei er drei Gründe anführt: ein zu hohes Budget, die Verzögerung der Fristen und das Fehlen von in das Projekt integrierten Innovationen. Das bis zum Ende des Programms freigegebene Budget, das um einen Betrag von 6 Milliarden US-Dollar ergänzt wird, ist auf verschiedene NASA-Aktivitäten aufgeteilt. Dies betrifft vor allem die Entwicklung neuer Weltraumtechnologien, die Verlängerung der Lebensdauer der Internationalen Raumstation ISS von 2015 bis 2020 und die Realisierung neuer automatischer Sonden zur Erforschung des Sonnensystems. Diese Mittel müssen auch den Wiederaufbau des Satelliten Orbiting Carbon Observatory ermöglichen, der am24. Februar 2009und die Unterstützung von Raumfahrtprogrammen durch die Privatindustrie als SpaceX steigern . Das11. Oktober 2010, genehmigt Präsident Obama den "NASA Authorization Act 2010", der das Ende des Constellation-Programms bestätigt.
Trotz der Aufgabe des Constellation-Programms beschließt die NASA, die Entwicklung der schweren Trägerrakete Space Launch System (SLS) und der interplanetaren Raumsonde Orion fortzusetzen . Mit diesen Raumschiffen sollen immer komplexer werdende interplanetare Missionen durchgeführt werden, mit dem Ziel, Menschen auf dem Mars abzusetzen . Die so definierte Strategie mit dem Namen „ Flexibler Pfad “ ist viel fortschrittlicher als dies in früheren Marsprojekten vorgesehen war. Bevor der Mensch auf den Mars gebracht wird, sollen Missionen rund um den Mond, auf nahegelegenen Asteroiden und dann auf dem Marsmond Phobos durchgeführt werden , um Materialien zu entwickeln und Erfahrungen zu sammeln. Die ersten SLS- und Orion-Missionen in den cis-Mondraum wurden in den folgenden Jahren nach und nach definiert. Die Strategie zur Erforschung des Marssystems selbst bleibt jedoch vage.
Auf Betreiben von US-Präsident Donald Trump wurde das Datum der Rückkehr des Menschen zum Mond , das die NASA ohne klar definierten Zeitplan auf 2028 festgelegt hatte, um vier Jahre vorverlegtApril 2019und seine Ziele werden festgelegt, wodurch das Artemis- Programm entstand . Dies soll zu einer nachhaltigen Erforschung unseres Satelliten führen, d. h. zur Organisation regelmäßiger Missionen, deren Höhepunkt die Einrichtung einer festen Stelle auf dem Mond wäre. Das Programm soll es auch ermöglichen, die Ausrüstung und Verfahren zu testen und zu verfeinern, die bei zukünftigen bemannten Missionen zur Oberfläche des Planeten Mars eingesetzt werden . Die Realisierung der Missionen des Artemis-Programms erfordert die Abstimmung bzw. die Entwicklung mehrerer Raumfahrzeuge: die schwere Trägerrakete Space Launch System (SLS) und die Orion- Raumsonde, deren Realisierung bereits seit mehreren Jahren beginnt, aber von Haushaltslücken gekennzeichnet ist , eine völlig neue Mondraumsonde Human Landing System (HLS), die dafür verantwortlich ist, Menschen auf den Mondboden zu bringen, und Robotermissionen, die für die Durchführung von Aufklärungs- und ergänzenden wissenschaftlichen Studien verantwortlich sind. Die Architektur der Missionen auf Basis der zukünftigen Raumstation Lunar Orbital Platform Gateway (LOP-G) in einer Umlaufbahn um den Mond wird als Verbindung zwischen der Erde und der Mondoberfläche dienen. Um die ehrgeizigen Ziele des Artemis - Programm innerhalb des sehr kurzen Zeitraums zu erfüllen , die ihm auferlegt, die NASA vor allem an Unterauftragnehmer das Design wichtiger Komponenten (HLS Mondraumschiff, LOP-G Raumstationsmodule, Roboter Mission Landers ) sowie die Startdienstleistungen davon Maschinen und Betankung der Raumstation.
Nach dem in . festgelegten Zeitplan Mai 2019, Artemis 3 , 2024 gestartet, soll die erste Mission sein, die eine gemischte Besatzung von zwei Astronauten für einen Aufenthalt von sechseinhalb Tagen zum Mond bringen soll. Ab 2026 müssen Missionen durchgeführt werden, die sich durch längere Aufenthalte, eine Bodencrew von vier statt zwei Personen und mehr Ausrüstung zum Ausbau des wissenschaftlichen Feedbacks auszeichnen. Das Mondschiff ist dann teilweise wiederverwendbar. Die für all diese Missionen ausgewählten Landeplätze liegen am Südpol des Mondes, weil die Wassereisvorräte in den ständig im Schatten liegenden Kratern im Hinblick auf Langzeitmissionen von strategischem Interesse sind. Neben der sehr knappen Frist stößt das Projekt auf ein ähnliches Haushaltsproblem, wie es 2009 für das mit denselben Zielen verfolgte Constellation-Programm fatal war. Im Jahr 2019 wurde der NASA eine Budgetlinie von 1,6 Milliarden US-Dollar für das Projekt zugewiesen, während für die Entwicklung des Programms sechs bis acht Milliarden US-Dollar pro Jahr benötigt werden. Es gibt Diskussionen .