Starship HLS es una variante del módulo de aterrizaje lunar de la nave espacial Starship en desarrollo por SpaceX desde mediados de la década de 2010. La variante HLS (Human Landing System) se está desarrollando bajo un contrato con la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). El trabajo de diseño inicial contratado comenzó en mayo de 2020, y la selección y el financiamiento para el desarrollo completo ocurrieron en abril de 2021, cuando la NASA seleccionó Starship HLS para llevar a "la primera mujer y el próximo hombre a la Luna " como parte de su programa Artemis. , potencialmente a partir de 2024.
Fabricante | SpaceX |
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País de origen | Estados Unidos |
Operador | SpaceX |
Aplicaciones | Módulo de aterrizaje lunar reutilizable con tripulación |
Especificaciones | |
Masa de lanzamiento | ~ 1320 t (2910 000 libras) |
Régimen | Espacio cislunar |
Dimensiones | |
Largo | 50 m (164 pies 1 pulg) |
Ancho | 9 m (29 pies 6 pulgadas) |
Capacidad | |
Carga útil a la luna | |
Masa | 100-200 t (220.000-440.000 libras) [1] : 17:40 |
Producción | |
Estado | En desarrollo |
Lanzamiento inaugural | NETO 2024 |
Motores | Raptor , banco de propulsores RCS |
Propulsor | CH 4 / LOX |
La NASA firmó un contrato de 2.890 millones de dólares con SpaceX para desarrollar y fabricar Starship HLS, [2] y realizar dos vuelos: una misión de demostración sin tripulación y un aterrizaje lunar tripulado. [3] [4] También está previsto realizar aterrizajes para futuras misiones de Artemisa. Starship HLS está destinado a acoplarse en órbita lunar con la nave espacial Orion de la NASA o la estación espacial lunar Gateway de la NASA , para llevar pasajeros antes de descender a la superficie lunar.
Starship HLS no tiene escudo térmico ni frenos de aire , los cuales son una parte estándar del diseño principal de Starship. Para aterrizar en la Luna, Starship HLS está equipado con un complemento de propulsores de aterrizaje que se utilizan en el descenso y despegue final de la superficie lunar.
Historia
El diseño de la nave espacial SpaceX se concibió inicialmente a principios de la década de 2010 como una nave espacial que se construiría principalmente para el esfuerzo de colonización de Marte que el CEO de SpaceX , Elon Musk, ha defendido durante casi una década, [5] y los primeros colonos no llegaron antes de mediados de la década de 2020. [6]
Para 2016, el alcance se volvió algo más amplio, cuando Musk se dio cuenta de que el diseño de alto nivel en el que SpaceX había estado trabajando para el vehículo Starship sería adecuado para viajes interplanetarios de manera más general, y podría funcionar tanto en planetas con atmósfera como sin ella . [7] Sin embargo, Musk generalmente no enfatizó los vuelos de destino lunares, y declaró específicamente que la Luna no era un paso necesario en el camino hacia Marte. [8] [9]
A fines de 2018, SpaceX había especificado que el material de construcción principal para Starship fuera acero inoxidable [10] , después de aproximadamente un año de construir hardware de pionero con materiales compuestos de carbono , y la fabricación del artículo de prueba inicial , incluida la construcción de recipientes a presión para el líquido. Los tanques de metano y oxígeno líquido comenzaron a funcionar a principios de 2019. [11]
Para marzo de 2021, siete vehículos prototipo Starship , cada uno con diferentes configuraciones de diseño de vehículos y variados objetivos de prueba, habían realizado un total de ocho vuelos de prueba suborbitales desde julio de 2019, todos lanzados desde el sitio de lanzamiento de SpaceX South Texas en Boca Chica , Texas . [12]
Nave espacial de aterrizaje lunar
Starship HLS, con HLS como acrónimo de Human Landing System, se reveló por primera vez al público cuando fue seleccionado inicialmente por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) en abril de 2020 para un estudio de diseño como parte de su programa Artemis , cuyo objetivo es para llevar a los humanos a la Luna. SpaceX fue uno de los tres equipos seleccionados para desarrollar diseños de módulos de aterrizaje lunar específicos de la empresa para el programa Artemis durante un período de un año [13] en 2020-2021, a partir de mayo de 2020. [13] Los otros módulos de aterrizaje en consideración fueron Dynetics HLS , desarrollado por el fabricante aeroespacial Dynetics , y el Integrated Lander Vehicle , desarrollado con Blue Origin como el contratista principal y diseñador del "elemento de descenso", pero también con Lockheed Martin , Northrop Grumman y Draper . [14] La NASA tenía la intención de seleccionar y financiar posteriormente como máximo dos de estos módulos de aterrizaje para continuar con los vuelos de demostración iniciales. [15] [16]
El 16 de abril de 2021, la NASA seleccionó solo Starship HLS para el desarrollo del módulo de aterrizaje lunar tripulado [2] más dos vuelos de demostración lunares, uno sin tripulación y otro con tripulación, no antes de 2024. El contrato está valorado en US $ 2,89 mil millones durante varios años. [3] [4] Dos astronautas Artemis de la NASA aterrizarán en el primer aterrizaje tripulado de Starship HLS. [17] La NASA había declarado previamente que prefería múltiples propuestas del Sistema de Aterrizaje Humano con capacidades diferentes; sin embargo, "sólo se seleccionó un diseño para una demostración inicial sin tripulación y el primer aterrizaje con tripulación, debido a importantes restricciones presupuestarias" para el programa del sistema de aterrizaje humano impuesto por el Congreso de los Estados Unidos . La NASA declaró que las propuestas no seleccionadas, Dynetics HLS y Blue Origin ILV, así como los módulos de aterrizaje de otras compañías serían elegibles para contratos posteriores de aterrizaje lunar. [4]
Descripción
Dado que el diseño de Starship HLS está optimizado para operar exclusivamente en el vacío del espacio, tanto el escudo térmico como los frenos de aire , partes integrales del diseño principal de Starship , se han omitido en Starship HLS. La variante utilizará propulsores de alto empuje alimentados con oxígeno y metano ubicados en el medio del cuerpo de la nave Starship HLS durante las "decenas de metros" finales del descenso y aterrizaje lunar final para evitar problemas de impacto de la pluma con el regolito lunar . [18] [19] SpaceX tiene la intención de utilizar los mismos propulsores RCS de alto empuje para despegar desde la superficie lunar. [18] : 50:30 Starship HLS recibe energía eléctrica mediante una banda de paneles solares alrededor de la circunferencia del vehículo. [ cita requerida ]
Starship HLS requiere transferencia de propulsor en órbita en su perfil de misión. Antes del lanzamiento del vehículo HLS, se lanzaría un depósito de propulsor de Starship a la órbita terrestre baja , y varios vuelos de Starship que transportaban propulsor lo repostarían hasta su capacidad máxima. El vehículo Starship HLS luego se lanzaría y se reuniría con el depósito de propulsante ya cargado para acelerar las operaciones de reabastecimiento de combustible antes de que Starship HLS partiera hacia la Luna . [4]
Starship HLS incorpora las siguientes características de diseño: [4]
- 24 propulsores de oxígeno y metano en el medio del cuerpo para su uso en el aterrizaje en la superficie lunar
- Capacidad de holgazanería de 100 días en órbita lunar
- lunar upmass y downmass que superan con creces los requisitos de la NASA
- Soporte para un mayor número de EVA en la superficie lunar que el mínimo requerido por la NASA.
- Se puede aplicar un margen de exceso de propulsor para acelerar un ascenso de emergencia desde la Luna.
Dentro de la arquitectura del aterrizaje lunar de Artemisa a partir de abril de 2021[actualizar], [4] se planea lanzar una nave espacial Orion de la NASA mediante un cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial y encontrarse con un módulo de aterrizaje Starship HLS en espera ya presente en una órbita de halo casi rectilínea alrededor de la Luna. La tripulación del Orion luego se acoplaría y se trasladaría a Starship HLS, que posteriormente partiría y descendería a la superficie lunar. Después de las operaciones en la superficie lunar, Starship HLS despegará de la Luna y regresará a la órbita lunar para encontrarse con Orión. Luego, la tripulación se traslada de regreso a Orion y parte hacia la Tierra. Aunque aún no se ha confirmado, Starship HLS podría, en teoría, repostar en órbita para transportar más tripulaciones y carga a la superficie. [14] [16]
En septiembre de 2020, Musk declaró en Twitter que no era necesario traer de regreso los primeros barcos y propuso usarlos para servir como base lunar . [19]
Referencias
- ^ Elon Musk y Peter Diamandis EN VIVO en $ 100M XPRIZE Carbon Removal , recuperado el 22 de abril de 2021
- ^ a b Foust, Jeff (16 de abril de 2021). "La NASA selecciona SpaceX para desarrollar un módulo de aterrizaje lunar tripulado" . SpaceNews . Consultado el 18 de abril de 2021 .
- ^ a b Berger, Eric (16 de abril de 2021). "La NASA selecciona a SpaceX como su único proveedor de un módulo de aterrizaje lunar -" Analizamos cuál es el mejor valor para el gobierno. " " . Ars Technica . Archivado desde el original el 17 de abril de 2021 . Consultado el 17 de abril de 2021 .
- ^ a b c d e f Burghardt, Thomas (20 de abril de 2021). "Después de que la NASA aproveche la nave espacial de SpaceX para los primeros aterrizajes de Artemisa, la agencia busca vehículos futuros en la rampa" . SpaceNews . Consultado el 21 de abril de 2021 .
- ^ "Elon Musk: pondré un hombre en Marte en 10 años" . Market Watch . Nueva York: The Wall Street Journal. 22 de abril de 2011. Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2011 . Consultado el 1 de diciembre de 2011 .
- ^ "Enorme colonia de Marte observada por el fundador de SpaceX" . Noticias de descubrimiento. 13 de diciembre de 2012. Archivado desde el original el 15 de noviembre de 2014 . Consultado el 25 de septiembre de 2016 .
- ^ Berger, Eric (18 de septiembre de 2016). "Elon Musk escala sus ambiciones, considerando ir" mucho más allá de "Marte" . Ars Technica . Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2016 . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .
- ^ Knapp, Alex. "El multimillonario de SpaceX Elon Musk sobre el negocio y el futuro de los viajes espaciales" . Forbes . Consultado el 23 de abril de 2021 .
- ^ https://www.marketplace.org/2011/07/08/elon-musk-future-space-travel-and-exploration/
- ^ D'Agostino, Ryan (22 de enero de 2019). "Elon Musk: por qué estoy construyendo la nave estelar de acero inoxidable" . Mecánica popular . Consultado el 30 de mayo de 2019 .
- ^ Ralph, Eric (9 de marzo de 2019). "El prototipo de nave espacial de SpaceX se trasladó a la plataforma de lanzamiento en el nuevo transportador de cohetes" . Teslarati. Archivado desde el original el 6 de enero de 2020 . Consultado el 22 de marzo de 2019 .
- ^ "Starship SN8 salto de 12,5 kilómetros" . Consultado el 5 de diciembre de 2020 .
- ^ a b Siguiente PASO H: Human Landing System Archivado el 8 de diciembre de 2020 en Wayback Machine , NASA, 27 de enero de 2021, recuperado el 31 de enero de 2021.
- ^ a b "NASA selecciona Blue Origin, Dynetics y SpaceX Human Landers para Artemis" . NASASpaceFlight.com. 1 de mayo de 2020. Archivado desde el original el 15 de mayo de 2020 . Consultado el 15 de mayo de 2020 .
- ^ "SpaceX, Blue Origin y Dynetics construirán módulos de aterrizaje lunares humanos para el próximo viaje de la NASA de regreso a la Luna" . techcrunch.com . Archivado desde el original el 2 de septiembre de 2020 . Consultado el 1 de mayo de 2020 .
- ^ a b Potter, Sean (30 de abril de 2020). "La NASA nombra empresas para desarrollar aterrizadores humanos para las misiones de Artemisa" . NASA . Archivado desde el original el 11 de mayo de 2020 . Consultado el 15 de mayo de 2020 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ Brown, Katherine (16 de abril de 2021). "A medida que Artemis avanza, la NASA elige a SpaceX para aterrizar al lado de los estadounidenses en la Luna" . NASA.gov . Archivado desde el original el 16 de abril de 2021 . Consultado el 16 de abril de 2021 .
- ^ a b Cummings, Nick (11 de junio de 2020). Sistema de aterrizaje humano: volver a poner las botas en la luna . Sociedad Astronáutica Americana. El evento ocurre a las 35: 00–36: 02 . Consultado el 12 de junio de 2020 , a través de YouTube.
Para el descenso terminal de Starship, unas pocas decenas de metros antes de que aterricemos en la superficie lunar, en realidad usamos un sistema RCS de alto empuje, de modo que no chocamos contra la superficie de la Luna con el Raptor de alto empuje. motores. ... utiliza los mismos propulsores de metano y oxígeno que Raptor .
- ^ a b Almizcle, Elon. "Los propulsores de avance sirven para estabilizar el barco cuando aterriza con vientos fuertes. Si el objetivo es la carga útil máxima a la luna por barco, no se necesitan protectores térmicos ni flaps ni grandes paquetes de propulsores de gas. No es necesario traer de vuelta los primeros barcos. Pueden servir como parte de la luna alfa base " . twitter.com . Archivado desde el original el 2 de septiembre de 2020.