스페이스 클럽 회사는 인간 등급의 달 착륙선 개념에 대한 새로운 세부 사항을 발표

[우주왕복선]

달 표면에있는 SpaceX의 우주선에 대한 작가의 그림. 크레딧 : SpaceX

다음에 우주 비행사가 달에 착륙 할 때, 그들은 1972 년에 마지막으로 사용 된 아폴로 시대 착륙 모듈과는 많이 다르게 보이는 우주선의 달 표면에 올라갈 것입니다. SpaceX, Blue Origin 및 Dynetics가 제안한 착륙선 개념은 목요일 NASA 자금으로 9 억 9,300 만 달러가 합병되었습니다. 달에 승무원을 태우는 데는 전혀 다른 접근법을 취하십시오.

SpaceX는 NASA 우주 비행사를 달에 착륙시키기 위해 거대한 Starship 차량 버전을 제공했으며 Blue Origin과 Dynetics는보다 전통적인 착륙선 개념을 연구하는 산업 팀을 이끌고 있습니다. NASA는 우주 기관의 아르테미스 음력 프로그램에서 계획된 일련의 달 탐사 중 2024 년부터 달 표면에 선원 임무를 시도하기 위해 착륙선 개념 중 하나를 선택할 것으로 예상됩니다.

3 가지 인간 착륙 시스템 (HLS) 개념 각각은 NASA가 우주 비행사를 달로 돌려 보내는 목표를 달성 할 수 있도록 설계되었습니다. 각 착륙 차량은 사람이 탑승하지 않고 지구에서 이륙 한 다음 NASA의 Orion 승무원 캡슐과 교대 할 것이며, NASA의 대형 리프트 우주 발사 시스템 로켓 위에 NASA 우주 비행사와 함께 플로리다의 케네디 우주 센터를 날려 버릴 것입니다.

그러나 유사점은 여기서 끝납니다.

앨라배마 헌츠빌에있는 Marshall Space Flight Center의 NASA HLS 프로그램 관리자 인 Lisa Watson-Morgan은“1 단계, 2 단계 및 3 단계 아키텍처와는 크게 다른 3 가지 아키텍처를 보유하고 있습니다. "이것은 우리가 원하는 접근 방식의 혁신과 다른 중복성을 달성합니다."

Blue Origin은 목요일 NASA가 수여 한 총 자금의 60 %를 차지했습니다. NASA에 따르면 계약 값은 다음과 같습니다.
◾ 블루 오리진 : 5 억 7,800 만 달러
◾ 다이너 틱 : $ 253 million
◾SpaceX : 1 억 3 천 5 백만 달러

이 자금은 휴먼 랜딩 시스템 계약 체계에서 10 개월의“기본 기간”만 보장합니다. NASA는 2021 년 2 월에 연속 검토를 계획하고 있으며,이 기간 동안 대행사 직원은 본격적인 착륙선 개발 노력을 계속할 세 회사 중 두 회사를 선택할 것입니다. 그러나 NASA는이 세 가지 개념을 모두 배제하지 않았다.

NASA의 인간 탐사 및 운영 미션 디렉터 인 Doug Loverro는“각 회사는 기준 기간 동안 디자인에 대해 약간 다른 것을 제안했습니다. "그들은 모든 일을 진행하기 위해 다른 금액의 돈을 제안했습니다."

NASA의 회계 연도 2021 년 예산 요청에서 우주국은 2024 년까지 인간 등급의 달 착륙선에 연방 자금으로 184 억 달러를 지출 할 자금 지원 프로파일을 마련했습니다. NASA는 각 달 착륙선 계약자가 HLS 노력을 지원하기 위해 개인 자금을 제공하고 있다고 말합니다. 연방 돈과 함께.

NASA 예산 문서에 따르면, 2024 년 말까지 달에 우주 비행사를 착륙시키는 전체 프로그램은 향후 5 년간 약 350 억 달러가 소요될 것으로 예상됩니다.

달에 오리온 우주선의 작가 그림. 크레딧 : Lockheed Martin

의회는 지금까지 2020 년 트럼프 행정부가 요청한 10 억 달러보다 짧은 승무원 착륙선 이니셔티브를 위해 6 억 달러를 승인했지만 NASA는 1972 년 12 월 마지막 아폴로 달 임무 이후로 달 착륙선을 받았다.

의회가 코로나 바이러스 전염병으로 인해 지출 우선 순위를 측정함에 따라 2021 년에 아르테미스 문 프로그램에 얼마나 많은 자금을 제공하는 의원이 적절한 지 알 수 없습니다.

NASA 행정관 Jim Bridenstine은 목요일 이렇게 말했다.“이로 인해 예산이 삭감 된 NASA는 보이지 않습니다. “지출되는 금액을 보면 NASA 예산은 연방 예산에 비해 실제로 적습니다. 그리고 확실히 우리는 예산 균형을 맞추는 해결책이되지 않을 것입니다.”

더 중요한 것은, 지출이 경제가 계속 발전하는 방식이기 때문에 현재 지출을 삭감하려는 식욕이없고, 통로 양쪽의 의회 의원들이 저에게 그것을 표현한 것입니다”라고 말했습니다.

착륙선은 NASA가 우주 비행사를 달로 돌려 보내는 데 필요한 마지막 중요한 차량입니다. 작년에 트럼프 행정부는 NASA에 2024 년 말까지 사전 계획보다 4 년 일찍 달의 남극에 승무원을 착륙 시키도록 지시했다.

이 지침은 NASA가 인간 등급의 달 착륙선을 빠르게 조달하도록 강요했으며,이 기관은 국제 우주 정거장의 상용화물 및 승무원 택시를 개발하는 데 사용되는 공공-민간 파트너십에 대한 간소화 된 프로그램을 모델링했습니다.

NASA는이를 요구하지는 않았지만, 3 개의 달 착륙선 제작자는 모두 우주 비행사가 비행하기 전에 조종하지 않은 달의 비행선을 시험 비행 할 계획입니다.

Artemis 프로그램의 달 임무 구조의 다른 요소로는 Orion 승무원 캡슐, SLS 로켓 및 승무원 중심 과학 전초 NASA가 높은 궤도 궤도에 조립할 계획 인 게이트웨이 미니 우주 정거장이 있습니다.

게이트웨이는 최초의 아르테미스 달 착륙 비행에는 사용되지 않을 것입니다.

Loverro는“모든 아키텍처에서 승무원이있는 Orion 캡슐은 SLS에서 시작되어 달에 휴먼 랜딩 시스템과 만나게됩니다. “첫 번째 미션을 위해 우리는 Orion과 Human Landing System 사이에서 직접 수행하고 있습니다. 후속 사명을 위해 게이트웨이를 중개자로 사용합니다.”

우주선은 NASA의 후원을받습니다

SpaceX의 차세대 우주선 우주선은 달에 거대한 탑재량을 운반 할 수 있습니다. NASA의 달 프로그램을 위해 제안 된 Starship 변형은 스티어링 핀과 열 차폐를 제거하고 회사의 사우스 텍사스 (South Texas) 발사 현장에서 프로토 타입을 이용한 SpaceX의 지속적인 작업을 기반으로 구축 될 것입니다.

"SpaceX는 스타쉽을 제안했습니다."라고 Bridenstine은 Spaceflight Now와의 인터뷰에서 말했습니다. “다른 솔루션과는 전혀 다른 솔루션입니다. 그러나 그것은 또한 절대적으로 게임을 바꿀 수 있습니다. 그래서 우리는 그것을 할인하고 싶지 않습니다. 앞으로 나아가고 싶습니다. 그들이 성공할 수 있다면, 우리는 그들과 함께 그 성공을 즐기고 싶습니다.”

Starship은 SpaceX의 계획된 재사용 가능한 Super Heavy 부스터 위에 단 한 번 발사됩니다.

SpaceX는 Artemis 임무에 맞춘 우주선은 지구로 돌아 오는 데 사용되는 착륙 플랩의 열 차폐로 비행하지 않을 것이라고 말했다. 대신, 차량은 달 표면과 달 궤도 사이를 여러 번 여행 할 수있는 공간에 남아 있습니다.

SpaceX는 트위트가 말했다.“집중력이 뛰어나고 저장량이 많은 Starship은 연구를 위해 상당한 양의화물을 운송 할 수 있으며 달 표면에서 강력한 작업을 지원할 수 있습니다.

SpaceX는 Starship 프로그램에 대한 야망을 가지고 있습니다. SpaceX는 개인 자금을 사용하여 Texas의 Boca Chica에 일련의 Starship 프로토 타입을 제작했습니다. 이번 주 초에 압력 테스트를 완료 한 후, 500 미터 (150 미터)의 업 앤 다운 홉 테스트를 앞두고 스타쉽 테스트 차량이 향후 시험 발사 될 수 있습니다.

Starship 차량 자체는 직경이 약 30 피트 (9 미터) 인 키가 약 160 피트 (50 미터)이며 다른 인간 등급의 달 착륙선 개념을 뛰어 넘을 것입니다. 최대 전력으로 약 50 만 파운드의 추력을 생성 할 수있는 랩터 엔진으로 구동되는 수직 착륙이 가능합니다.

지구로 돌아 오는 슈퍼 헤비 부스터와 분리 된 후, 우주선은 우주에서 급유되도록 설계되어 달과 화성 및 기타 태양계 목적지로 사람과화물을 운반 할 수 있습니다. 새로운 추진제를 우주선에 전달하기 위해 별도의 공예품이 발사되어 달로 향하게됩니다.

SpaceX는 Starship 사용자 안내서에서“주차 궤도 급유를 활용하여 전례없는 탑재량을 다양한 지구, 시스 루나 및 행성 간 궤도에 전달할 수 있습니다.

NASA 관계자는 SpaceX의 달 착륙선 입찰에서 게이트웨이를 거치지 않고 스타쉽을 사용해야한다고 말했다. 대신, 우주선은 NASA의 오리온 승무원 캡슐에 직접 도킹합니다.

승무원없이 지구에서 우주선을 발사하려는 계획은 우주선의 슈퍼 헤비 부스터 차량을 인간에게 압력을 줄 수 있습니다.

Watson-Morgan은“SpaceX 디자인은 스타쉽 개념을 사용한 단일 단계 솔루션입니다. “두 개의 에어 록과 충분한 다운 질량 기능으로 승무원에게 광범위한 볼륨을 제공합니다. 달에 최대 100 톤의화물을 착륙시킬 수 있습니다. 팔콘과 드래곤의 유산을 만들어냅니다. SpaceX 제안에는 우주 추진 추진 전송 시연과 비승 거 음력 시험 착륙이 포함되었습니다.”

NASA와 SpaceX의 새로운 1 억 3 천 5 백만 달러 계약은 지금까지 Starship 프로그램에 대한 최대 정부 투자입니다. SpaceX는 이전 수십억 달러의 NASA 계약에 따라 국제 우주 정거장을위한화물 및 승무원 페리 선박을 개발했습니다.

5 월 27 일 케네디 우주 센터에서 회사의 팔콘 9 로켓 위에 탑재 된 NASA 우주 비행사 2 명이 탑승 한 SpaceX의 첫 우주 비행 임무가 예정되어 있습니다. 승무원 캡슐은 우주 왕복선을 우주 정거장으로 몇 달 동안 운송 할 것입니다.

SpaceX의 창립자이자 CEO 인 Elon Musk는 NASA에 지원에 감사했습니다.

머스크 장관은“달에 기반을두고 우주를 떠날 수있는 우주에서 놀랍도록 흥미로운 미래를 만들 수있는 잠재력을 가지고 있다고 생각한다”고 말했다. "이것은 매우 놀라운 일이며 NASA의 지원은 대단히 감사합니다."

작년 SpaceX는 NASA와 Starship을 사용하여 로봇 로버, 과학 실험 및 기타화물을 달 표면으로 운반 할 수있는 계약을 체결했습니다. 이제는 사람들을 운반 할 수 있습니다.

지구로 돌아 오는 데 필요한 지느러미 나 열 차폐 기능이없는 SpaceX의 Starship 차량의 변형은 NASA 우주 비행사를 달에 착륙시킬 수 있습니다. 크레딧 : SpaceX

Blue Origin은 달 착륙선 돈의 사자 지분을받습니다

Blue Origin은 Lockheed Martin, Northrop Grumman 및 Draper와 협력하여 ILV (Integrated Landing Vehicle)를 구축하고 있습니다.

Draper는 착륙선의 항공 전자 및 유도 시스템 개발을 주도하고 Northrop Grumman은 해당 회사의 Cygnus 우주 정거장 공급선을 기반으로 운송 단계를 제공합니다. 주요 계약자 인 Blue Origin은 우주 비행사와 정밀한 착륙을 수행하기위한 하강 단계 개발을 감독합니다.

하강 단계는 극저온 액체 수소 및 액체 산소 추진제에 의해 공급되는 깊이 조절 가능한 엔진 인 Blue Origin의 BE-7 엔진으로 구동됩니다.

록히드 마틴은 오리온 승무원 캡슐 작업을 통해 달 표면에서 승무원을 달 궤도로 모선으로 끌어 올릴 수있는 상승 단계를 구축 할 계획이며 승무원 비행 작전 및 훈련을 이끌 것이라고 Blue Origin에 따르면 밝혔다. 상승 모듈은 결국 달 표면과 여러 차례의 여행에 재사용 될 수 있습니다.

NASA에 따르면 블루 오리진 통합 랜더 차량의 요소는 회사 자체의 뉴 글렌 로켓과 유나이티드 런치 얼라이언스의 차세대 벌칸 켄타 우어 로켓에서 발사 될 것이라고한다.

Blue Origin의 CEO 인 밥 스미스 (Bob Smith)는“이것은 진지한 목적을 가진 고귀한 노력이므로, 우리는 고도로 성취 된 국가 대표팀을 구성했습니다. “이것은 파트너와 함께해야 할만큼 야심 찬 일입니다. 내 견해로는 달로 빠르게 돌아갈 수있는 유일한 방법입니다.

Smiths는“우리 팀은 1 년 넘게 함께 일해 왔으며 Orion, Cygnus, New Shepard 및 BE-7 엔진에서 얻은 유산을 잘 활용하고 있습니다. . "우리는 일하러 갈 준비가되었으며, 지속 가능한 방식으로 그곳에 갈 수있는 능력을 희생하지 않고 안전하게 달에 도착할 수 있도록 빠르게 움직일 수 있도록 모든 힘을 다할 것입니다."

블루 오리진 우주선은 NASA의 아폴로 달 착륙선과 가장 비슷해 보입니다.이 달 착륙선은 하강 및 상승 모듈로 구성된 2 단계 디자인으로 날아갔습니다. Blue Origin에서 제안한 추가 전송 요소는 착륙 준비를 위해 높은 궤도 궤도의 Orion 우주선 또는 게이트웨이 스테이션에서 착륙선과 승무원을 낮은 고도로 기동하는 데 필요합니다.

오리온 우주선은 낮은 궤도에 자신을 직접 주입 할 수있는 추진력이 없어서 필요한 기동 중 일부를 착륙선으로 옮깁니다.

Blue Origin의 인간 등급 달 착륙선에 대한 작가의 그림. 크레딧 : Blue Origin

Dynetics, 광범위한 달 착륙선 팀 구성

NASA에 따르면 Dynetics Human Landing System 또는 DLHS는 상승 및 하강 기능을 제공하는 단일 구조로 시작될 것이라고합니다.

알라바마에 기반을 둔 Dynetics는 1 월에 달의 표면에서 우주선으로부터 수직으로 뻗어있는 대형 가압 실, 2 개의 대형 추진제 탱크 및 발전 용 태양 전지판을 보여주는 아티스트 등급의 착륙선 그림을 발표했습니다.

Watson-Morgan은“Dynetics 설계는 공통 상승 및 하강 요소를 갖춘 2 단계 아키텍처이며 언제든지 중단 기능을 제공합니다. Dynetics 착륙선은 낮은 안전한 승무원 모듈을 가지고 있으며“승무원을 달 표면에 매우 가까이 두어 안전하게 접근 할 수있다”고 그녀는 말했다.

Watson-Morgan은“Dynetics는 착륙 시스템의 핵심 기능을 검증하기 위해 데모 비행을 수행 할 것입니다.

Dynetics에 따르면이 회사의 착륙선 개념은 "단기 재사용 및 지속 가능성을 가능하게하고 강력하고 상업적으로 지원되는 착륙선 기능을 제공하는 동시에 서식지, 전력, 열 및 기타 하위 시스템을 위해 비행 입증 된 기술을 자랑합니다."

Dynetics는이 착륙선이 달 궤도에서 1 주일의 체류를 포함하여 달 궤도에서 달 표면까지의 공칭 미션을 위해 2 명의 승무원을 수용 할 수 있다고 보도했다.

이 회사는 착륙선의 요소가 United Launch Alliance의 Vulcan Centaur 로켓에서 발사 될 수 있다고 말했다. 대안으로, Dynetics의 달함은 NASA의 우주 발사 시스템 블록 1B 로켓에서 한 조각으로 발사 될 수 있으며, 초기 SLS 비행에서 단일 엔진 극저온 상단을 대체하기 위해 업그레이드 된 4 엔진 상단이 있습니다.

Dynetics는 달 착륙선 팀이 미국의 17 개 주와 하나의 국제 국가에 위치하고 있다고 말했다. 착륙선의 대부분은 앨라배마 북부의 Dynetics 시설에서 건설, 테스트 및 통합됩니다.

Dynetics 주도 컨소시엄에는 ULA, Sierra Nevada Corp., Maxar Technologies, Draper 및 Thales Alenia Space of Italy 등 25 개 이상의 회사가 포함되어 있습니다.

“Dynetics 팀은이 기회에 수반되는 중력과 책임을 인식하고 있으며 비행 검증 된 기술을 갖춘 숙련 된 정부 및 업계 파트너 팀을 구성했습니다.”라고 Dynetics 우주 부문 부사장 Kim Doering은 말했습니다. "우리는 NASA가 미국 우주 비행사를 달 표면으로 돌려 보내는 2024 목표를 달성 할 수 있기를 기대하고 있으며, 장기적인 상업 음력 경제를 가능하게하게되어 매우 기쁩니다."

휴먼 랜딩 시스템에 대한 Dynetics 제안의 아티스트 개념. 크레딧 : Dynetics

Watson-Morgan에 따르면 NASA와 각 랜더 팀은 향후 3 개월 동안 장거리 부품의 설계 및 공급망 구매를 논의하기 시작할 것입니다.

그녀는“이 둘은 실질적으로 다르기 때문에 각각 다른 철학을 가질 것”이라고 말했다. “그들은 다른 테스트와 그 모든 것을 제안했습니다. NASA의 전통적인 측면 중 하나는 통찰력을 수행한다는 것입니다. 우리가 검토 할 첫 번째 사항 중 하나는 검증 및 검증 계획입니다.… 이러한 시스템이 인간에게 인증 가능한지 어떻게 확인할 것입니까?”

“처음 3 개월 동안 이것은 단순한 연구 이상의 것입니다. “심층 한 디자인 개발, 각 수상자들을위한 긴 리드 조달을 포함 할 것입니다.

“이 모든 것은 2 월 기간 이전에 일어날 것이므로, 우리는 2024 년을 만드는 가장 좋은 기회를 가진 사람을 빨리 알 수 있습니다. 그래서 처음에는 사실상이 시점에서 팔꿈치에서 팔꿈치로 들어가서 디자인과 건축 표준”이라고 말했다. “이것은 엔지니어에게 균열 제어, 강도 및 수명 평가, 크림 핑 등을 조립하는 방법 (우주선)을 알려주는 표준입니다. 우리는 내려 가서 첫 3 개월 안에 시작할 준비가되었고, 우리가 어떤 표준을 사용할 것인지, 어떻게 진행할 것인지에 대해 나중에 더 이상 문제가되지 않을 것입니다. 이것을하기 위해.

Watson-Morgan은“이로 인해 지능적으로 선택하는 데 필요한 모든 정보와 데이터를 제공하게 될 것입니다.

Bridenstine은 NASA의“기준선 솔루션”은 달 착륙선의 구성 요소를 독립적으로 발사 한 다음 자동화 된 랑데부 및 도킹 기술을 사용하여 달 궤도에서 구성 요소를 함께 조립하는 것이라고 말했다.

SpaceX의 우주선은 지구 궤도의 급유 화물선이 달로 향하기 전에 추진제 공급을 보충하는 데 필요한 것 이외의 단일 부품으로 지구에서 발사되기 때문에 그 계획에서 예외입니다.

"이러한 기준 기간을 거치면서 통합 착륙선이 필요하다는 것을 알 수 있습니다."라고 Bridenstine은 말했습니다. “우리가 통합 착륙선이 필요하고 파트너 중 하나가 지구 표면에 통합하기를 원한다면 어떻게 문제를 달에 가져갈 수 있을까요? 무게가 40 미터 인 통합 착륙선이있는 경우, 예를 들어 무거운 리프트 로켓이 필요할 수 있습니다. SLS가 필요합니다.

"이 시점에서 솔루션 세트가 실제로 열려 있지만 동시에 제안을 한 회사는 자체 아이디어를 가지고 있음을 알고 있습니다." "이 기본 기간 동안 우리가 기대하는 것은 성과 달성을위한 요구 사항을 매우 구체적으로 정의하여 성공 가능성이 가장 높고 위험이 가장 적은 것입니다."

스페이스 클럽(Space Club)