아레스 5세

Ares V
이 기사는 아레스 V 발사 차량에 관한 것이다.다른 용도는 Ares(동음이의)를 참조하십시오.
아레스 5세
Ares-V (Feb 2008).jpg
고체 로켓 부스터 분리시 아레스 V에 대한 아티스트의 인상
사용하다카고 발사 차량
원산지미국
크기
높이116m(381ft) 또는 109m(358ft)
지름10m(33ft) 또는 8.4m(28ft)
미사3,700,000kg(8,200,000lb) RS-68 모델
단계2
역량
페이로드와 LEO 연결
미사188,000 kg(414,000 lb)[2]
TLI에 페이로드
미사71,100 kg (162,700 lb) 또는 60,600 kg (162,600 lb)
실행 기록
상태취소됨
시작 사이트케네디 우주 센터, LC-39B
부스터 – 5.5 또는 5-세그먼트 셔틀 파생 SRB
전원 공급 기준2 고체
추진제APCP(솔리드)
1단계
빈 질량14만 kg (16만 lb)
총질량1,914,000 kg(4,220,000 lb)
전원 공급 기준5 또는 6 RS-68B[3] 또는 5 SSME(RS-25)
최대 추력8,350 kN (1,880,000 lbf) 또는 10,350 kN (2,330,000 lbf) 상부 대기 (RS-25의 경우)
18,822 kN (4,231,000 lbf)(RS-68의 경우)
추진제LH2 / LOX
2단계 – 지구 이탈 단계
전원 공급 기준1 또는 2 J-2X
추진제LH2 / LOX

아레스 V(옛날에는 화물 발사 차량 또는 CaLV로 알려져 있다)는 2011년 은퇴 후 우주왕복선을 교체할 예정이었던 NASA Constellation 프로그램의 계획된 화물 발사 구성품이었다.아레스 5세는 또한 화성에 사람이 주둔할 수 있는 물자를 운반할 계획이었다.[4]아레스 5세와 작은 아레스 1세는 그리스의 전쟁의 신 아레스(Ares)의 이름을 따서 명명되었다.

아레스 5호는 2019년으로 계획됐던 NASA의 달 복귀를 위해 지구 출발 무대와 알테어 달 착륙선을 발사할 예정이었다.[5]또한 이 프로그램의 궁극적인 목표인 화성 탐사 임무를 포함한 지구-문 체제 너머 임무의 주요 발사체 역할을 했을 것이다.나사를 풀지 않은 아레스 5호는 4 대 6인용 오리온 우주선을 발사하기 위한 작고 인간 등급의 아레스 1호 로켓을 보완할 것이다.당시 우주왕복선보다 안전하다고 여겨졌던 두 로켓 모두 아폴로 프로그램, 우주왕복선 프로그램, 델타 IV EILLV 프로그램을 위해 개발된 기술을 사용했을 것이다.[6]그러나 아레스 V와 아레스 1을 포함한 Constellation 프로그램은 2010년 10월 NASA 승인법에 의해 취소되었다.2011년 9월, NASA는 우주 발사 시스템을 지구 궤도를 넘어서는 인간 탐사를 위한 새로운 수단으로 상세하게 설명했고,[7] 상업적인 우주 회사들은 화물과 우주 비행사 모두에게 낮은 지구 궤도 접근을 제공할 것이다.

개발

초기 개념

작가 로버트 주브린은 1996년 '화성을 위한 사례'라는 책에서 미래의 중형발사체 아레스(Ares)에 대해 논의했다.이 책에서, 로켓은 4개의 우주왕복선 메인 엔진에 의해 구동되는 우주왕복선 외부 탱크와 RL-10 엔진에 의해 구동되는 2단계로 구성되었을 것이다.Zubrin 등 설계의 한 가지 주목할 만한 차이점은 SSME가 측면 장착 플라이백(flyback) 공예에 있었다는 것이다.이 설계는 아레스호가 기존의 우주왕복선 인프라를 이용하여 비행할 수 있도록 하기 위한 것이었다.[8]

별자리

아레스 V는 Constellation 프로그램의 화물 발사 구성품이 될 예정이었다.프로젝트 Constellation은 같은 로켓에 승조원들과 화물이 함께 발사된 토성 V와 우주왕복선과 달리 아레스 I호와 아레스 V호 두 대의 발사체를 각각 승무원과 화물에 사용할 계획이었다.이 구성을 통해 두 대의 발사 차량이 각자의 임무에 최적화될 수 있었을 것이다.따라서 Constellation은 아폴로가 사용하는 달 궤도 랑데부 모드와 박사가 제안한 지구 궤도 랑데부 모드를 결합했다.아폴로 초기 계획 단계에서 베르너 폰 브라운("직접 아스센트" 제안과 함께)이 있었다.

아레스 5에 대한 아티스트의 인상

로켓의 개발과 그것의 지구 출발 단계는 NASA의 마셜 우주 비행 센터에 의해 주도되었다.NASA의 에임스 연구 센터는 아레스 5 통합 건강 관리 시스템 지원을 담당하여 페이로드 쉬라우드를 개발하였다.글렌 연구소는 아레스 V 파워 시스템, 추력 벡터 제어 시스템, 페이로드 쉬라우드뿐만 아니라 달 착륙선 상승기 개발을 주도했다.랭글리 리서치 센터는 아레스 V 공기역학 연구에 주도적인 역할을 했다.[9]

2007년, NASA는 Alliant Techsystems가 Ares I과 Ares V의 SRB의 계약자가 될 것이라고 발표했다.[10]

추가 역할

아레스 5호는 중장기 프로젝트였지만 NASA는 이전 아폴로 애플리케이션 프로그램 노선을 [11]따라 다양한 프로젝트에 리프트 기능을 배치할 계획이었다.

한 제안은 태양/지구 L2 지점에 배치할 8~16m의 첨단 기술 대형 부속 우주 망원경을[12] 만드는 것이었다.허블우주망원경에 비해 치수와 성능이 크게 향상될 것이며 아레스 V 차량은 이것을 단 한 번의 발사로 목적지까지 운반할 것으로 기대되었다.[citation needed]Future Ares V 미션은 또한 미래의 우주선과 미션을 위한 건설 자재의 비용 효율적이고 대량 수송의 역할을 할 수 있었고, 예를 들어, 원료를 달 선착장으로 배달했다.[citation needed]

NASA-Ares-logo.svg

NASA는 2010년 5월 아레스 I 5개 부문 SRB 1단계에서 예정된 아레스 I-X 프라임 테스트를 마친 후 아레스 V 하드웨어와 함께 아레스 V 하드웨어의 비행 시연을 계획했다.아레스 V의 1단계 위에 아레스 I 상단을 부착한 상태에서 동시에 아레스 V의 1단계를 시험하기 위한 여러 편의 항공편이 "헤비 리프트" 시험 비행으로 등재되었다.이렇게 하면 제한된 자금으로 Ares I과 Ares V 하드웨어 간의 차이를 방지하는 데 시간과 비용이 절약될 수 있다.[13]

취소

아우구스티누스 위원회는 "FY 2010 자금 조달 프로필에 따르면 2020년대 후반에야 아레스 V를 이용할 수 있을 것으로 추정한다"[14]고 결론지었다.비록 NASA가 30억 달러의 자금 지원을 받았고 ISS가 2015년에 은퇴했더라도, 위원회는 여전히 아레스 5호가 2020년대 중반이 되어서야 준비가 될 것이라고 믿었다.[15]

2010년 2월 1일 버락 오바마 대통령은 미국 2011 회계연도 예산으로 효력을 발휘하는 Constellation 프로그램을 취소하자는 제안을 발표했으나, 이후 2010년 4월 15일 케네디 우주센터에서 열린 주요 우주정책 연설에서 그 제안의 변경을 발표했다.[16]2010년 10월, 2010년 NASA 인증법이 법으로 제정되어, 이 법안으로 인해 Constellation이 취소되었다.[17]그러나, 이전의 법률은 2011년 새로운 자금 지원 법안이 통과될 때까지 Constellation 계약을 계속 시행하고 있다.[18][19]이전의 입법 의무 때문에, 2011년 3월까지 프로그램이 취소된 후 계약자들에게 5억 달러가 지급될 예정이었다.[20]

후계자

아레스 로켓 계열의 후계자는 우주발사체(Space Launch System)로, 우주발사체(Space Launch System)는 아레스 4의 개념과 유사하게 승무원과 화물을 모두 발사할 수 있도록 설계되었다.다양한 변종에서 LEO까지 적재량이 95-130톤이다.SLS는 8.4m의 팽창된 외부 탱크를 사용하고 4개의 RS-25로 구동된다는 점에서 이전의 Ares V 설계와 유사하다.SLS의 초기 설계는 동일한 Earth Department Stage를 사용했지만 4-RL-10 탐사 상부 스테이지가 그 자리를 차지하면서 개발이 보류되었다.SLS가 복구하지는 못하지만 두 차량은 동일한 5-세그먼트 SRB를 사용한다.아르테미스 프로그램에 따르면, 이 차량은 오리온 우주선을 타고 달로 승무원을 수송할 뿐만 아니라, 해상 임무를 위한 물류 장비와 화물을 수송할 것이다.그들은 달 궤도 정거장인 루나 게이트웨이에 정박하거나 달 궤도를 자유롭게 비행하는 별도의 달 착륙선과 만날 것이다.SLS 블록 1B 버전은 아레스 V와 같은 지구 궤도 랑데부 달 임무 프로필, NASA가 현재 추진 중인 것과 같은 달 궤도 랑데부, 새 하원 법안에 의해 제안된 새턴 V를 이용한 아폴로 임무와 같은 통합 달 임무 등이 가능하다.[21][22][23][24][25]

디자인

아레스 5호는 달에 대형 하드웨어와 자재를 보내거나, 지구 궤도를 넘어 보급품을 보내 그곳에 인류가 주둔할 수 있도록 하기 위한 중장거리 발사 차량이었다.[3]아레스 5호는 3단 로켓으로 설계되었는데, 함께 연소하는 1단과 2단은 고체와 액체 추진력을 모두 상단과 함께 사용하여 하드웨어와 스테이플을 낮은 지구 궤도를 넘어 달 궤도로 보내는 데 필요한 추진력을 제공하는 것이었다.

아레스 5세는 2009년 아우구스티누스 위원회 결과가 나온 후 사전 설계 검토를 받았다.[26]아레스호는 우주왕복선과 마찬가지로 액체연료의 코어 무대와 동시에 연소하는 고체연료 1단 로켓 부스터 한 쌍을 사용하는 것이었다.아레스 V에 탑재된 고체 로켓 부스터는 처음에는 우주왕복선 고체 로켓 부스터의 개량형으로 구상되었지만, 우주왕복선과 함께 사용되는 4개 부문 대신 5개 또는 5개 반의 세그먼트를 가지고 있다.[3][27][28]액체 연료 코어 무대는 우주왕복선 외부 탱크에서 추출하여 직경 10m의 새로운 탱크 하단에 부착된 5개 또는 6개의 RS-68B 엔진 또는 우주왕복선의 8.4m 외부 탱크 하단에 부착된 5개의 SSME를 사용할 예정이었다.액화산소(LOX)와 액화수소(LH2)에 의해 연료가 공급될 예정이었다.[29]

토성 V, 우주왕복선, 아레스 I, 아레스 I, 아레스 IV, 아레스 V의 비교

토성 IB와 토성 V 로켓에 사용되는 S-IVB 상부 스테이지에서 파생된 상부 스테이지가 지구 이탈 스테이지(EDS)로 명명되었다.EDS는 아폴로에서 파생된 J-2X 로켓 엔진에 의해 구동될 것이며, 이 엔진은 또한 아레스 1 부스터의 액체 연료로 만들어진 상부 스테이지에도 사용될 예정이었다.EDS는 알테어 달 착륙선을 오리온 우주선에 의해 나중에 회수할 수 있도록 초기 낮은 지구 "주차" 궤도로 조종하고 알테어와 오리온 둘 다 달로 이동시키는 데 이용될 예정이었다.[3]또한 EDS는 나사가 없는 대형 우주선을 지구-달 시스템 너머 궤도에 올려놓는 것과 함께, 큰 탑재물을 낮은 지구 궤도로 가져가는데 사용되었을 수 있다.

아레스 5호는 저지구궤도(LEO)에 41만4000lb(188mt) 이상, 달에는 15만7000lb(71mt) 이상의 탑재 용량을 갖도록 설계됐다.[3]완공되면 아레스 5호는 미국의 새턴 5호보다 더 많은 것을 궤도로 끌어올리고, 취소된 소련 문샷을 위한 실패한 소련 N-1 그리고 부란 셔틀을 위해 개발된 성공적인 소련/러시아 에네르기아 부스터가 될 것이다.[30]달의 역할 외에도,[3] 그것은 근지구 소행성에 대한 오리온 탐험을 지원할 수 있고, 허블 우주 망원경의 8~16m를 태양-지구 L 지점까지2 끌어올릴 수 있다.

파생상품

아레스 4세

아레스 4의 개념은 아레스 5 위에 아레스 1의 상위 무대가 결합되어 있다.[31]구체적으로는 2007년 1월 NASA가 기술한 바와 같이, 이 차량은 아레스 V 설계의 액체 연료 코어 스테이지, 두 개의 5-세그먼트 고체 로켓 부스터, 그리고 아레스 1의 액체 연료 상부 스테이지로 구성될 것이다.아레스 4호는 높이가 367피트(112m)가 될 것이며 달에 도달하는 데 사용될 수 있을 것이다.총 페이로드 용량은 직교류 주입을 위해 90,420 lb(41,000 kg) ~ 240 마일(390 km)이다.[32]

NASA는 2007년 오리온 캡슐의 고속 "스킵" 재진입 프로필을 평가하기 위해 아레스 4를 사용하는 것을 고려했었다.[33]NASA는 2013년부터 "Heavy Lift" 구성으로 아레스 I 및 아레스 V 하드웨어의 비행 시연을 계획했었다.'헤비 리프트' 시험비행은 시간과 비용을 절약하기 위해 아레스 1호 상단무대를 상단에 부착한 채 아레스 5호의 1단계를 동시에 시험하는 것이었다.이후의 헤비 리프트 테스트 차량 구성은 Ares IV 차량과 유사하다.[34]

아레스 5세

아레스 V 라이트는 어거스틴 위원회가 제안한 NASA의 Constellation 프로그램의 대체 발사체였다.아레스 5세는 축소된 아레스 5세였다.[35][36]그것은 5개의 RS-68 엔진과 2개의 5-세그먼트 SRB를 사용했을 것이고 약 140 미터 톤(309,000 lb)의 낮은 지구 궤도 탑재량을 가지고 있었을 것이다.[37]만약 선택되었다면, Ares V Lite는 Ares V와 Ares I 발사대를 교체했을 것이다.한 아레스 V 라이트 버전은 아레스 V와 같은 화물 운송업자였을 것이고, 두 번째 버전은 오리온 우주선에 우주 비행사를 실어 날랐을 것이다.[37]

소설로

2013년 영화 스타 트렉 투 다크나이트에서 아레스 5 로켓의 데스크탑 모델은 그의 우주 비행 컬렉션의 일부로 알렉산더 마커스 제독의 사무실에 장식되었다.[38]

참고 항목

참조

Public Domain이 기사는 미국 항공우주국의 웹사이트나 문서의 공개 도메인 자료를 통합하고 있다.

  1. ^ https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20090014109/downloads/20090014109.pdf[bare URL PDF]
  2. ^ HSF 최종 보고서: 2009년 10월, 위대한 국가에 걸맞은 인간 우주 비행 프로그램 모색, 미국 인간 우주 비행 계획 위원회의 리뷰, 65-66페이지.
  3. ^ a b c d e f 개요: 아레스 V 화물 발사 차량.NASA, 2008년 9월 30일 회수
  4. ^ Reh, Kim; Spilker, Tom; Elliott, John; Balint, Tibor; Donahue, Ben; McCormick, Dave; Smith, David B.; Tandon, Sunil; Woodcock, Gordon. "Ares V: Application to Solar System Scientific Exploratio". JPL Publication 08-3. Jet Propulsion Laboratory. Archived from the original on March 23, 2012. Retrieved September 13, 2011.
  5. ^ Handlin, Daniel (October 11, 2006). "NASA sets Orion 13 for Moon Return". NASA SpaceFlight.com. Retrieved October 19, 2016.
  6. ^ "NASA – Ares I Crew Launch Vehicle". NASA. April 29, 2009. Archived from the original on May 4, 2009. Retrieved May 13, 2009.
  7. ^ NASA, 새로운 심해 우주 탐사 시스템 설계 발표Nasa.gov (2011년 9월 29일).2012년 6월 7일 검색됨
  8. ^ 주브린, 로버트, 리처드 바그너.화성을 위한 사례, 페이지 61ss.프리 프레스, 1996.ISBN 978-0684835501
  9. ^ NASA, 달 착륙선 아레스 5, 야전 센터 역할 할당SPACE.com
  10. ^ NASA는 아레스 로켓에 대한 1단계 계약을 수여한다.Nasa.gov.2012년 6월 7일 검색됨
  11. ^ "Thinking Big About Space Telescopes". NASA.
  12. ^ "35년 후에 천문학은 어디에 있을까?"2008년 8월 천문학 잡지
  13. ^ 베긴, 크리스"HLV 데모를 위해 제안된 Ares 시험 비행 계획"nasaspaceflight.com, 2010년 5월 10일.
  14. ^ 어거스틴 위원회 2009 페이지 60.
  15. ^ 어거스틴 위원회 2009, 페이지 86.
  16. ^ NASA.gov
  17. ^ "오바마 대통령은 미국 우주 탐사를 법으로 하는 새로운 비전에 서명한다."Space.com, 2010년 10월 11일.
  18. ^ "Constellation Is Dead, But Pieces Live On".2010년 10월 26일 항공 주간.
  19. ^ "NASA는 새 의회가 장악하면서 림보에 갇혔다."Space.com, 2011년 1월 7일.
  20. ^ "NASA의 아레스 로켓은 죽었지만 의회는 5억 달러를 더 지불하도록 허용한다."2010년 12월 26일 올랜도 센티넬.
  21. ^ Mohon, Lee (January 21, 2015). "Space Launch System". NASA. Retrieved February 4, 2020.
  22. ^ Allott, Daniel (February 3, 2020). "House panel proposes NASA bill that would scrap the lunar base — or maybe not". TheHill. Retrieved February 4, 2020.
  23. ^ "cNASA selects exploration upper stage - Google Search". www.google.com. Retrieved February 4, 2020.
  24. ^ Smith, Rich (January 5, 2020). "Boeing's New Plan for Moon Landing Sounds a Lot Like SpaceX's". The Motley Fool. Retrieved February 4, 2020.
  25. ^ "SLS Solid Rocket Booster Fact Sheet" (PDF).
  26. ^ "볼든은 MSFC 특별팀에 HLV 대안을 평가하도록 지시한다."Nasaspaceflight.com (2009년 10월 21일).2012년 6월 7일 검색됨
  27. ^ "Study reveals a six RS-68 and 5.5 segment booster for Ares V". NASAspaceflight.com. June 15, 2008.
  28. ^ "NASA는 더 큰 아레스 V가 필요하다."2008년 2월 27일 항공 주간 & 우주 기술.
  29. ^ "Return to SSME – Ares V undergoes evaluation into potential switch". NASAspaceflight.com. June 15, 2008.
  30. ^ 크리치, 스티브, 필 섬럴."아레스 V: 새로운 헤비 리프트 기능 정제"NASA.
  31. ^ Berger, Brian (January 26, 2007). "NASA Studies Early Moon Shot for New Space Capsule". Space.com. Retrieved February 11, 2008.
  32. ^ Rob Coppinger (January 2, 2007). "NASA quietly sets up budget for Ares IV lunar crew launch vehicle with 2017 test flight target". Flight International.
  33. ^ Berger, Brian (January 26, 2007). "NASA Studies Early Moon Shot for New Space Capsule". Space.com. Retrieved January 26, 2007.
  34. ^ 베긴, 크리스"HLV 데모를 위해 제안된 Ares 시험 비행 계획"Nasaspaceflight.com, 2010년 5월 10일.
  35. ^ 코핑거, 롭. "Constellation will live on?"2009년 8월 11일 국제 항공편
  36. ^ 마드리갈, 알렉시스"오바마 궁정의 인간 우주 비행 공"Wired, 2009년 10월 22일.
  37. ^ a b 어거스틴 위원회 2009, 페이지 38, 64–67, 80.
  38. ^ "STID: History of Starflight Models". Archived from the original on December 30, 2013. Retrieved 2013-12-28.

외부 링크