En pocas palabras, un cohete más grande significa una sonda más grande. Piénsalo de esta manera; en 1973 se lanzó Skylab, la primera estación espacial de Estados Unidos. Skylab estaba en 169,950 lbs (77,088 kg) de enorme. Y solo tomó uno, 1, lanzamiento de Saturno V para ponerlo en órbita. Se necesitarían 4 lanzamientos de Shuttle, 6 Falcon 9 y 3 Delta-V Heavy para lograr eso. No tendremos esta misma capacidad de lanzamiento hasta 2017, cuando se despliegue el Bloque I del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) con capacidad de 176,000 lbs (80,000 kg).
Así es, en solo 3 años podremos nuevamente poner en órbita cosas masivas. ¿Quieres un nuevo ISS, que pesa 925,000 lbs (419,600 kg)? En lugar de los 40 lanzamientos de Shuttle necesarios para el ensamblaje, solo se necesitarían 3-4 lanzamientos de SLS Block II.
Y puede haber otros cohetes grandes, aunque no tan grandes como SLS, que estarán disponibles próximamente. Pero incluso cuando tienes dos o más cohetes grandes, es posible que no se creen iguales. Un cohete, como el SLS, que está diseñado desde cero como calificado por humanos, que ha probado el hardware calificado por humanos y probado en vuelo, será el primero entre iguales. Esto se debe a que tiene más redundancia y, por lo tanto, es un cohete más confiable. Las grandes sondas que tomaron miles de millones y años para construirse y ser salpicadas en el Atlántico no son divertidas.
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Por lo tanto, tiene sentido que uno de los usos del sistema de lanzamiento espacial (SLS), además del estudio reciente de la Sociedad Planetaria que recomiende su uso para enviar personas a la Luna y Marte, sea enviar sondas más grandes a las lunas de Júpiter o los cometas.
En la exploración espacial, hoy tenemos un problema de huevo y gallina entre los vehículos de lanzamiento y las naves espaciales. Las sondas están dimensionadas para el cambio de velocidad, lo que se lanza como delta-v, de los vehículos de lanzamiento actuales y las asistencias gravitacionales necesarias para que llegue a su destino. Hoy, lo mejor que podemos hacer es el Delta-V Heavy, que puede llevar alrededor de 31,000 lbs o 14 mT a órbita geosíncrona. Puede parecer una gran cantidad de masa para una sonda, pero parte de esa masa se pierde por la propulsión para obtener una sonda en una trayectoria hiperbólica desde la órbita terrestre alta hasta, digamos Júpiter, y luego en órbita alrededor de una de sus lunas. La masa de la sonda se puede aumentar al obtener delta-v de las oscilaciones planetarias, pero incluso un par de estas puede agregar un tiempo significativo al tiempo de tránsito total de la sonda. Este comercio del tamaño de la sonda y, por lo tanto, las capacidades, la masa de lanzamiento del vehículo y el tiempo de tránsito están optimizados y se destaca una sonda. Y lamentablemente, son pequeños.
Como ejemplo, la sonda New Horizons, que sobrevolará a Plutón este verano, tenía un diseño de 1.054 libras (478 kg), realmente dimensionada, para una trayectoria rápida para que llegue a Plutón cuando esté lo suficientemente cerca como para que su atmósfera no esté congelada. en la superficie del planeta (Sí, me quedo con llamar a Plutón planeta). Fue lanzado a bordo de un Atlas V (551), que en ese momento tenía casi las mismas capacidades de acumulación que el entonces Delta-V Heavy. New Horizons solo tenía una asistencia gravitacional, Júpiter. El tiempo total necesario para llegar a Plutón será de 9,5 años. New Horizons es un sobrevuelo y no orbitará a Plutón.
Si New Horizons tuviera el SLS como opción de lanzamiento, su masa habría sido mucho mayor y el tiempo de tránsito menor. El crecimiento del tamaño podría haber significado combustible de propulsión para orbitar a Plutón e instrumentos adicionales para estudiar más profundamente el planeta. ¿No habría sido genial tener una sonda orbitando a Plutón mientras la atmósfera del planeta se enfriaba y se congelaba en la superficie?
Según Boeing, que está construyendo el SLS, podría lanzar una sonda del tamaño de un autobús urbano moderno, o alrededor de 35,000 lb (16,000 kg) a las lunas de Júpiter a principios de 2020. Eso es significativamente más grande que Galileo, que pesaba 2.380 libras (5.250 kg).
Pero para que los investigadores se interesen en esto, SLS debe volar con éxito y el dinero apropiado para un programa. Todo eso lleva tiempo. Hace solo 4 años, no había un sistema de lanzamiento espacial. ¿Esperamos que en 4 años leamos sobre una nueva misión a Europa o Ganímedes?