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.jpg/500px-Artemis_I_Launch_(NHQ202211160017).jpg) SLS ブロック 1 とオリオン宇宙船が39B 発射台から打ち上げられる | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 関数 | 超大型ロケット | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| メーカー | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原産国 | アメリカ合衆国 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| プロジェクト費用 | 264億米ドル | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 打ち上げコスト | 25億ドル | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 年間コスト | 26億米ドル（ 23年度） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| サイズ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 身長 |
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| 直径 | 8.4メートル（27.6フィート）[2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 質量 | 2,610,000 kg (5,750,000 ポンド) [3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ステージ | 2½ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 最大推力 |
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| 容量 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| LEOへのペイロード | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 高度 | 200 km (120 マイル) [4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 軌道傾斜角 | 28.5° | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 質量 |
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| TLIへのペイロード | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 質量 |
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| 関連ロケット | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| に基づく | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 比較可能 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 発売履歴 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 状態 | アクティブ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 発射場 | ケネディ、LC-39B | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 総打ち上げ数 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 成功 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 初飛行 | 2022 年 11 月 16 日、06:47:44 UTC [5] (東部標準時午前 1:47:44) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 乗客/貨物の種類 | オリオン | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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スペース・ローンチ・システム（SLS ）は、 NASAが使用するアメリカの超重量物 使い捨て打ち上げロケットです。アルテミス月着陸計画の主力打ち上げロケットとして、SLSは有人オリオン宇宙船を月周回軌道に乗せて打ち上げるように設計されています。最初のSLS打ち上げは、2022年11月16日に行われた無人アルテミスIでした。
SLS の開発は、退役するスペース シャトル、および中止されたアレス Iおよびアレス Vロケットの代替として 2011 年に開始されました。SLS は、固体ロケット ブースターやRS-25エンジンなど、既存のシャトル技術を使用して構築されました。このロケットは、NASA に多大な費用を負担させてシャトル プログラムに関与する航空宇宙企業の雇用と契約を維持するための手段とみなされ、政治的動機によるものであると批判されてきました。このプロジェクトは、管理ミス、大幅な予算超過、大幅な遅延など、大きな課題に直面してきました。議会が義務付けた最初の打ち上げは、2016 年後半に 6 年近く遅れました。
スペース・ローンチ・システムのすべての飛行は、フロリダ州ケネディ宇宙センターの発射施設39Bから打ち上げられる。最初の3回のSLS飛行では、ブロック1構成が使用される予定で、これはコアステージ、アレスI用に開発された拡張スペースシャトルブースター、暫定極低温推進ステージ（ICPS）上段で構成される。強力で専用の探査上段（EUS）を備えた改良されたブロック1B構成は、4回目の飛行で導入される予定である。新しい固体ロケットブースターを備えたさらに改良されたブロック2構成は、9回目の飛行で計画されている。アルテミスIVの打ち上げ後、NASAはSLSの製造と打ち上げ業務を、ボーイングとノースロップ・グラマンの合弁会社である ディープ・スペース・トランスポートLLCに移管する予定である。
説明
SLSはスペースシャトルをベースとした打ち上げロケットである。ロケットの第1段は、1つの中央コアステージと2つの外側の固体ロケットブースターによって駆動される。すべてのSLSブロックは共通のコアステージ設計を共有しているが、上段とブースターが異なっている。[17] [18] [19] [20]
コアステージ
コアステージは固体ロケットブースターとともに、上段とペイロードを大気圏外に打ち上げて軌道速度近くまで加速させる役割を担う。コアステージには、上昇段階用の液体水素と液体酸素のタンク、前方と後方の固体ロケットブースター取り付けポイント、航空電子機器、主推進システム（MPS）、4基のRS-25エンジン、[17]関連の配管と油圧 ジンバルアクチュエータ、および機体タンクの自動加圧装置が含まれている。コアステージは離陸時に機体の推力の約25％を供給し、残りは固体ロケットブースターから供給される。[21] [22]
このステージは、長さ213フィート（65メートル）、直径28フィート（8.4メートル）で、スペースシャトルの外部燃料タンクと見た目が似ています。[23] [24]これは主に2219アルミニウム合金で作られており、[25]バレルセクションの摩擦攪拌接合やストリンガーの統合フライス加工など、製造プロセスに多くの改良が加えられています。[26] [27]最初の4回の飛行では、スペースシャトルのミッションで以前に飛行した残りの16基のRS-25Dエンジンのうち4基がそれぞれ使用されます。[28] [29] [30] エアロジェット ロケットダインは、これらのエンジンに近代化されたエンジンコントローラー、より高いスロットル制限、および固体ロケットブースターに隣接しているためにエンジンセクションが経験する高温に対する断熱材を取り付け直しました。[31]後の飛行では、RS-25の長期使用に最適化された派生型であるRS-25Eに切り替わり、エンジンあたりのコストが30％以上削減されます。[32] [33]各RS-25Dエンジンの推力は、スペースシャトルと同じ492,000 lbf（2,188 kN）から、16基の近代化されたエンジンで513,000 lbf（2,281 kN）に増加しました。 RS-25Eはさらにエンジンあたりの推力を522,000 lbf（2,321 kN）に増加します。[34] [35]
固体ロケットブースター
シャトル由来
SLSのブロック1と1Bは、2つの5セグメント固体ロケットブースターを使用する。これらは、4セグメントのスペースシャトル固体ロケットブースターの一部としてシャトルミッションで飛行したケーシングセグメントを使用する。これらは追加の中央セグメント、新しい航空電子機器、より軽い断熱材を備えているが、打ち上げ後に回収されないため、パラシュート回収システムがない。[36]固体ロケットブースターの推進剤は、非常に反応性の高いアルミニウム粉末と強力な酸化剤である過塩素酸アンモニウムである。これらは、結合剤であるポリブタジエンアクリロニトリル（PBAN）によって結合されている。混合物はゴム消しゴムのような粘稠度を持ち、各セグメントに詰め込まれている。[37] 5セグメント固体ロケットブースターは、シャトル固体ロケットブースターよりも約25％多くの総推力を提供する。[38] [39]
ボール
SLSブロック1から1Bのブースターの在庫は、シャトルプログラムから残ったケーシングの数によって制限されており、これによりSLSの8回の飛行が可能になる。[40] 2019年3月2日、SLSブロック2用の新しい固体ロケットブースターの開発を目標としたブースター老朽化および寿命延長プログラムが発表された。これらのブースターはノースロップ・グラマン・スペース・システムズによって製造され、キャンセルされたオメガA打ち上げロケット用に当時開発中だった複合材ケーシングの固体ロケットブースターから派生したもので、ブロック2のペイロードを低地球軌道（LEO）まで290,000ポンド（130トン） 、月周回軌道への投入まで少なくとも101,000ポンド（46トン）に増加させると予測されている。[ 41] [42] [43] 2021年7月現在[アップデート]、BOLEプログラムは開発中であり、
上段
中間極低温推進段階
暫定極低温推進ステージ (ICPS) は、ボーイングとロッキード・マーティンの合弁会社であるユナイテッド・ローンチ・アライアンスが製造した、SLS ブロック 1 バージョン用の暫定上段ステージです。ICPS は基本的に「既製品」のデルタ極低温第 2 ステージで、SLS 統合用に最小限の修正が加えられています。ICPS は暫定的なソリューションとして意図されており、ボーイングが設計中の次世代探査上段ステージによって SLS ブロック 1B バージョンで置き換えられる予定です。
アルテミスIミッションで使用されたICPSは単一のRL10B-2エンジンで駆動され、アルテミスIIおよびアルテミスIIIのICPSはRL10 C-2派生型を使用する。[44] [45] [46]ブロック1は、この構成で、ペイロードの一部としてのICPSの重量を含め、209,000ポンド（95トン）を低地球軌道（LEO）に持ち上げることができるように意図されている。 [47] SLSコアステージ分離の時点で、アルテミスIは最初の1,806 x 30 km（1,122 x 19マイル）の大気圏外軌道軌道上を飛行していた。この軌道により、コアステージの安全な廃棄が保証された。[48]その後、ICPSは軌道投入とそれに続く月周回軌道への投入を実行し、オリオンを月へ送った。[49] ICPSは、有人アルテミスIIおよびIII飛行用に人間対応となる。[50]
SLSブロック1には、コアステージとICPSの間に、ロケットステージアダプタと呼ばれる円錐台形の中間ステージがあります。これは、2195アルミニウム合金で作られた16枚のアルミニウムリチウムパネルで構成されています。テレダインブラウンエンジニアリングが製造しました。[51]最初のものの費用は6000万ドルで、次の2つの費用は合わせて8500万ドルでした。[52]
探査上段
探査上段（EUS）は、まずアルテミスIVで飛行する予定である。EUSはSLS上昇段階を完了し、その後再点火してペイロードをLEOを超えた目的地に送る。[53]ブロック1Bとブロック2で使用される予定である。EUSはコアステージの直径8.4メートルを共有し、4基のRL10 C-3エンジンで駆動される。[54]最終的には4基の改良型RL10 C-Xエンジンを使用するようにアップグレードされる。[55] 2022年3月現在[アップデート]、ボーイングはEUS用の新しい複合材ベースの燃料タンクを開発しており、これによりブロック1BのTLIへの総ペイロード質量容量が40％増加する。[56]改良された上段は当初デュアルユース上段（DUUS、「デュース」と発音）と名付けられていたが、[53]後に探査上段（EUS）に改名された。[57]
ブロックバリアント
発達
資金調達
2011年9月に行われた上院とNASAの合同プレゼンテーションでは、SLSプログラムの開発コストは2017年までに180億ドルと予測されており、そのうち100億ドルはSLSロケット、60億ドルはオリオン宇宙船、20億ドルはケネディ宇宙センターの発射台とその他の施設の改修に充てられると述べられた。[60] [61]これらのコストとスケジュールは、ブーズ・アレン・ハミルトンがNASAのために2011年に作成した独立したコスト評価レポートでは楽観的であるとみなされた。[62] 2011年のNASAの内部文書では、2025年までのプログラムの費用は、4回の209,000ポンド（95トン）の打ち上げ（無人1回、有人3回）で少なくとも410億ドルになると見積もられており、[63] [64] 290,000ポンド（130トン）バージョンは2030年より早くは準備できない。[65]有人探査フレームワークチームは、2010年に「ブロック0」のユニットコストを16億ドル、ブロック1を18.6億ドルと見積もった。[66]しかし、これらの見積もりが行われた後、ブロック0のSLS車両は2011年後半に中止され、設計は完了しなかった。[17]
2012年9月、SLS副プロジェクトマネージャーは、SLSプログラムの1回の飛行あたりの平均コストの妥当な目標は5億ドルであると述べた。[67] 2013年、スペースレビューは、打ち上げ頻度に応じて、打ち上げ1回あたりのコストを50億ドルと見積もった。[68] [69] NASAは2013年に、欧州宇宙機関がオリオンサービスモジュールを製造すると発表した。[70] 2014年8月、SLSプログラムが主要決定ポイントCのレビューに合格し、完全な開発に入る準備ができていると判断されたため、2014年2月から2018年9月の予定打ち上げまでのコストは70億2100万ドルと見積もられた。[71]地上システムの改修と建設には、同じ期間にさらに18億ドルが必要になる。[72]
2018年10月、NASAの監察総監は、ボーイング社とのコアステージ契約が、2018年8月時点でSLSに費やされた119億ドルのうち40%を占めていると報告した。2021年までに、コアステージの開発には当初計画されていた金額の2倍となる89億ドルの費用がかかると予想されている。 [73] 2018年12月、NASAは、SLSの年間予算が2019年から2023年の間に21億ドルから23億ドルの範囲になると見積もった。[74]
2019年3月、トランプ政権はNASAに対する2020年度予算要求を発表し、その中で注目すべきはSLSのブロック1Bおよびブロック2の派生型への資金提供の削減を提案した。議会の措置により、最終的にこの資金は可決された予算に含まれた。[75]以前SLSブロック1B用に計画されていたゲートウェイの1つのコンポーネントは、スペースXのファルコンヘビーロケットで飛行する予定である。[76] [更新が必要]
2020年5月1日、NASAはエアロジェット・ロケットダイン社と18基の追加RS-25エンジンの製造と関連サービスの契約を17億9,000万ドルで延長し、RS-25の契約総額は35億ドル近くになった。[77] [33]
予算
NASAは2011年から2023年までにSLS開発に名目ドルで264億ドルを費やした。これはNASAニュースタートインフレ指数を用いた2024年のドル換算で320億ドルに相当する。[78]
2024年に米国議会はNASAのスペース・ローンチ・システムに「最大」26億ドルを承認した。[92]
2024年1月、NASAは、 2025年9月までにSLSでオリオン宇宙船の初の有人飛行、アルテミスIIミッションを実施する計画を発表しました。 [93]
上記のSLSコストには、(1)暫定極低温推進段階(ICPS)、4億1,200万ドルの契約[94]と(2)探査上段の開発コスト(下記)が含まれています。
上記のSLSのコストには、SLSとそのペイロードの組み立て、統合、準備、打ち上げのコストは含まれていない。これらはNASAの探査地上システムで別途資金提供されており、現在は年間約6億ドル[95] [96]で、少なくともSLSの最初の4回の打ち上げまではこの額のままになると予想されている。[97]また、SLSで打ち上げられるペイロード、例えばオリオン宇宙船、SLSの開発に貢献した先行プログラム、例えば2008年から2010年にかけて総額7000万ドルの資金提供を受けたアレスV貨物打ち上げロケットプロジェクト[98] 、および2006年から2010年にかけて総額48億ドル[98] [99]の開発資金提供を受けたアレスI宇宙船打ち上げロケット、これにはSLSで使用される5セグメント固体ロケットブースター[100]が含まれる。
初期の計画
SLSは、 2010年のNASA認可法、公法111-267号という米国議会の法令によって創設され、 NASAはスペースシャトルの退役で失われた機能を補うペイロードと乗組員を宇宙に打ち上げるシステムを構築するよう指示された。[109]この法令では、70～100トンの荷物を低軌道に打ち上げ、130トンまで拡張できること、2016年12月31日をシステムの完全運用開始の目標日とすること、およびスペースシャトルとアレスIの既存の部品、ハードウェア、労働力を「実行可能な範囲で」使用するという指令など、特定の目標が設定された。[109] : 12
2011年9月14日、NASAはこれらの要件を満たす計画を発表しました。それは、オリオン宇宙船をペイロードとして搭載したSLSの設計でした。 [110] [111] [112] [113]
SLSは、ロケットのブロックの計画された進化が何度も変更されたことを踏まえ、潜在的な打ち上げ構成の将来の開発ルートをいくつか検討した。[100]議会で義務付けられたペイロードの最小要件を満たす必要のある多くのオプションが検討された。 [100]その中には、3基のメインエンジンを搭載したブロック0バリアント[17]、5基のメインエンジンを搭載したバリアント[100] 、改良された第2段の代わりにアップグレードされたブースターを搭載したブロック1Aバリアント[17]、および5基のメインエンジンと最大3基のJ-2Xエンジンを搭載した地球離脱段階を備えたブロック2が含まれていた。[20]
SLSの設計の最初の発表で、NASAはSLSのブロック2で使用するブースターを選択するための「先進的ブースターコンペティション」も発表した。[110] [114] [22] [115]このコンペティションではいくつかの企業がブースターを提案し、そのすべてが実行可能であることが示された。[116] エアロジェットとテレダイン・ブラウンは、それぞれ二重燃焼室を備えた3つのブースターエンジンを提案し、[117] アライアント・テックシステムズは、より軽いケーシング、よりエネルギーの高い推進剤、5つではなく4つのセグメントを備えた改良型固体ロケットブースターを提案し、[118]プラット・アンド・ホイットニー・ロケットダインとダイネティクスは、ピリオスという液体燃料ブースターを提案した。[119]しかし、このコンペティションは、ブロック1Aの後にアップグレードされたブースターを備えたブロック2Aが続く開発計画のために計画された。 NASAは2014年4月にブロック1Aと計画されていた競争をキャンセルし、少なくとも2020年代後半まではスペースシャトルの固体ロケットブースターを改造したアレスIの5セグメント固体ロケットブースターのみを使用することにした。 [100] [ 120]過度に強力な先進的なブースターは不適切に高い加速をもたらし、発射施設39B、その火炎溝、および移動式発射台の改造が必要になるだろう。[121] [100]
2013年7月31日、SLSは予備設計審査に合格した。審査にはロケットとブースターだけでなく、地上支援と物流手配も含まれていた。[122]
2014年8月7日、SLSブロック1は主要決定ポイントCと呼ばれるマイルストーンを通過し、本格的な開発に入り、2018年11月の打ち上げが予定されている。[71] [123]
EUSオプション
2013年、NASAとボーイングは、探査上段（EUS）エンジンのいくつかのオプションの性能を分析した。この分析は、第2段の使用可能な推進剤負荷を105トンとして、4基のRL10エンジン、2基のMARC-60エンジン、または1基のJ-2Xエンジンを搭載したステージを比較した。[124] [125] 2014年、NASAはRL10の代わりに、同じ比推力でありながら64％大きい推力を備えたヨーロッパのVinciを使用することも検討した。これにより、より低コストで同じ性能を実現できる。[126]
2018年、ブルーオリジンはEUSを自社で設計・製造するより安価な代替品に置き換える提案を提出したが、2019年11月にNASAに複数の理由で却下された。その根拠には、既存のEUS設計に比べて性能が低いこと、ロケット組立棟のドアの高さがわずか390フィート（120メートル）であることと提案が適合しないこと、燃料タンクに使用されているエンジンの推力が高いため太陽電池パネルなどのオリオンの部品の加速が許容できないことなどがあった。[127] [128] : 7–8
SRBテスト
2009年から2011年にかけて、コンステレーション計画の下で、極度の温度での性能を検証するために、低温と高温のコア温度でのテストを含む、5セグメントの固体ロケットブースターの全期間静的燃焼テストが3回実施されました。[129] [130] [131] 5セグメントの固体ロケットブースターはSLSに引き継がれます。[100] ノースロップ・グラマン・イノベーション・システムズは、 5セグメントの固体ロケットブースターの全期間静的燃焼テストを完了しました。認定モーター1は2015年3月10日にテストされました。[132]認定モーター2は2016年6月28日にテストに成功しました。[133]
打ち上げコスト
NASAはSLSの飛行1回あたりのコストの公式な見積もりを出すことに消極的だった。[134]しかし、ホワイトハウスの行政管理予算局やNASA監察総監室などの独立機関は独自の見積もりを出している。
2019年10月にホワイトハウス行政管理予算局が上院歳出委員会に送った書簡では、SLSの納税者への総コストは1回の打ち上げにつき「20億ドル以上」と見積もられている。[135] [注 2]ジャーナリストの質問に対し、NASAの広報担当者はこの1回の飛行あたりのコスト見積もりを否定しなかった。[136]
NASA監察総監室はSLSプログラムの監査を数回実施している。2021年11月の報告書では、少なくともアルテミス計画の最初の4回の打ち上げでは、打ち上げ1回あたりの製造・運用コストはSLSで22億ドル、探査地上システムで5億6800万ドルになると推定されている。さらに、ペイロードのコストはオリオンで10億ドル、欧州サービスモジュールで3億ドルとなる。[97] : 23 2023年10月の報告書では、開発・統合コストを除くSLSの経常製造コストは、打ち上げ1回あたり少なくとも25億ドルと推定されている。[137]
NASAは、ボーイング社と協力してSLS打ち上げコストの引き下げに取り組んでおり、打ち上げ頻度を上げることで規模の経済が実現し、固定費をより多くの打ち上げに分散できるようになると述べている。[136]しかし、NASA監察総監室はNASAのコスト削減目標は非常に非現実的であるとし、他の潜在的な政府顧客はSLSの使用に関心がないことを明らかにしている。[137] [138]
手術
工事
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2020年現在[アップデート]、SLSにはブロック1、ブロック1B、ブロック2の3つのバージョンが計画されている。いずれも4つのメインエンジンを搭載した同じコアステージを使用するが、ブロック1Bには探査上段（EUS）が搭載され、ブロック2ではEUSとアップグレードされたブースターが組み合わされる。[139] [59] [140]
アルテミス1号のICPSはULAからNASAに2017年7月頃に納入され[141]、2018年11月現在ケネディ宇宙センターに収容されている。[142]
コアステージの構築
2014年11月中旬、NASAのミシュー組立施設の南垂直組立棟で、新しい摩擦撹拌溶接システムを使用して第1コアステージハードウェアの構築が開始されました。[27] [25] [26] 2015年から2017年にかけて、NASAはSLSでの使用に備えてRS-25エンジンの試験発射を行いました。[32]
ボーイング社がミショー組立工場で製造した最初のSLSのコアステージ[143]には、 2019年11月に4つのエンジンすべてが取り付けられ、[144] NASAによって2019年12月に完成が宣言されました。[145]
最初のコアステージは、2020年1月にミショー組立施設を出発し、ステニス宇宙センターで総合試験が行われた。 [146]ステニス宇宙センターでの静的燃焼試験プログラムはグリーンランと呼ばれ、初めてすべてのコアステージシステムを同時に作動させた。[147] [148] 8回中7回目の試験、ウェットドレスリハーサルは2020年12月に実施され、2021年1月16日に火災（試験8）が発生したが、予想よりも早く停止し、[149]希望していた8分ではなく、合計で約67秒であった。早期停止の理由は、後に、推力ベクトル制御システムの保守的な試験コミット基準によるものと報告されたが、これは地上試験にのみ適用され、飛行には適用されない。このシナリオが飛行中に発生した場合、ロケットは通常通り飛行を続けたであろう。当初の懸念に反して、コアステージやエンジンに損傷の兆候はなかった。[150]
2回目の点火試験は2021年3月18日に完了し、4基のエンジンすべてが点火し、飛行中の状態をシミュレートするために予想通りにスロットルが下がり、ジンバルプロファイルが調整された。コアステージはケネディ宇宙センターに輸送され、アルテミスIのロケットの残りの部分と結合された。4月24日にステニスを出発し、4月27日にケネディに到着した。[151]積み重ねの準備のためにそこで改修された。[152] 2021年6月12日、NASAはケネディ宇宙センターで最初のSLSロケットの組み立てが完了したと発表した。組み立てられたSLSは2022年の無人アルテミスIミッションに使用された。[153]
最初のSLSであるアルテミスI用は、2022年秋の試験飛行でオリオン宇宙船を月周回軌道に打ち上げました。[154] NASAとボーイングは、アルテミスII、アルテミスIII、アルテミスIV用の次の3つのロケットを製造しています。[155]ボーイングは2021年7月に、COVID-19パンデミックが油圧に必要な部品の遅れなどサプライヤーとスケジュールに影響を与えているものの、NASAのスケジュールに従ってアルテミスII SLSコアステージを数か月の余裕を持って提供できると述べました。[155]アルテミスIIの吹き付けフォーム断熱プロセスは、コアステージのほとんどのセクションで自動化され、スケジュールを12日間節約しました。[156] [155]コアステージの最前部コンポーネントであるアルテミスIIフォワードスカートは、2021年5月下旬に液体酸素タンクに固定されました。[155] 2023年9月25日までに、すべてのセクションが組み立てられ、4基のRS-25エンジンが搭載されたため、コアステージは機能的に完成しました。[157] 2023年5月の時点で[アップデート]、完成したコアステージは2023年晩秋にNASAに出荷される予定であり、[158] [159]当初の予測より8か月遅れています。[160]完成したコアステージは2024年7月に納品されました。 [161]アルテミスIIIでは、推力構造の要素の組み立てが2021年初頭にミショー組立施設で開始されました。[155]アルテミスIIIの液体水素タンクは、もともとアルテミスIのタンクを使用する予定でしたが、溶接に不良が見つかったため見送られました。[162] : 2 修理技術が開発され、タンクは再び生産に入り、アルテミス3号での使用に備えて強度試験が行われる予定である。[162] : 2
ブロック1BのEUSの建設
2021年7月現在、ボーイングはアルテミスIVで使用される予定の探査上段ロケット（EUS）の建造を開始する準備も進めている。[155]
打ち上げ
当初は2016年後半に予定されていたSLSの無人初飛行は、 26回以上も延期され、ほぼ6年遅れとなった。[注 3]その月の初めの時点で、最初の打ち上げは2022年8月29日午前8時30分（東部夏時間）に予定されていた。[201] RS-25エンジンの水素ブリード吸入口が温度センサーによって誤って温度が高すぎると表示されたため、打ち上げ責任者が中止を要請し、2022年9月3日午後2時17分（東部夏時間）（協定世界時18時17分）に延期された。[191] [192] 9月3日の試みは、テールサービスマストのクイックディスコネクトアームの水素漏れのために中止されたが、これは修理された。次の打ち上げオプションは、最初は10月下旬[197] [198]の期間で、その後、ハリケーン・イアンによる悪天候のため11月中旬の打ち上げとなった。[196] [202] [194] 11月16日に打ち上げられた。[203] [204]
NASAは当初、固体ロケットブースターを積み重ねたままにできる時間を、2つのセグメントが結合されてから「約1年」に制限していた。[205]アルテミスIブースターの第1セグメントと第2セグメントは、2021年1月7日に結合された。 [206] NASAは、エンジニアリングレビューに基づいて時間制限を延長することを選択する可能性がある。[207] 2021年9月29日、ノースロップ・グラマンは、ブースターの積み重ね時に収集されたデータの分析に基づいて、アルテミスIの制限を18か月に延長できることを示した。[153]実際の打ち上げ日の数週間前の分析では、アルテミスIのブースターの制限は、積み重ねからほぼ2年後の2022年12月に延長された。[208]
2015年後半、SLSプログラムは、 2023年までに有人宇宙飛行、全体では2回目のSLS飛行となるオリオン初飛行が行われる確率が70%であると発表されました。[209] [210] [211] 2021年11月現在、NASAはアルテミスIIを2023年から[212] 2024年5月に[アップデート]延期しました。[213] 2023年3月、NASAはアルテミスIIを2024年11月に延期すると発表し[214]、2024年1月にはミッションがさらに2025年9月に延期されました。[215]
アルテミス以外での使用
SLSの使用範囲をアルテミス計画を超えてNASAのロボット宇宙探査機や観測所の打ち上げにまで拡大する努力がなされてきた。しかし、SLSの大型固体ロケットブースターは、発生する過度の振動のために、多くの科学的ペイロードには適合しないことが判明した。[228]
2024年10月現在、[アップデート]NASAはネプチューンオデッセイ、[229] [230] エウロパ着陸船、[231] [232] [233] エンケラドゥスオービランダー、ペルセポネ、[234] HabEx、[235] オリジンズ宇宙望遠鏡、[236] LUVOIR、[237] リンクス、[238]および星間探査機[239]にSLSを使用することを検討しています。
当初、議会はNASAにエウロパ・クリッパー探査機の打ち上げにSLSを使用するよう義務付けた。しかし、SLSの可用性に関する懸念から、NASAは競争入札の承認を議会に求めた。最終的にSpaceXが契約を獲得し、NASAはSLSに比べて推定20億ドルの直接打ち上げコストと、SLSの振動環境に耐えられるよう宇宙船を再設計する費用10億ドルを節約した。[240] [241]
アルテミスIVの打ち上げ後、NASAはSLSの製造と打ち上げ業務をボーイングとノースロップ・グラマンの合弁会社であるディープ・スペース・トランスポートLLCに移管する予定である。 [242] NASAは、両社がこのロケットの飛行の購入者をさらに見つけ、飛行1回あたりのコストを10億ドルまで引き下げることを期待している。[138]しかし、大型で高価なロケットの市場を見つけるのは難しいだろう。ロイター通信は、長い間潜在的な顧客と考えられてきた米国防総省が、他の打ち上げロケットがすでに手頃な価格で必要な機能を提供しているため、このロケットには興味がないと2023年に述べたと報じた。[138]
批判
SLSは、プログラムのコスト、商業的関与の欠如、スペースシャトルのコンポーネントの使用を要求する法律の非競争力に基づいて批判されてきた。[243]
資金調達
2009年にスペースシャトル計画が終了に近づくと、オバマ政権はNASAの将来の有人宇宙飛行計画を評価するためにオーガスティン委員会を招集した。委員会の結論は厳しいものだった。NASAが提案した月と火星のミッションを目的としたアレスVロケットは持続不可能であり、中止すべきだという。政権はさらに、民間企業が宇宙船を開発・運用し、NASAが固定費用で打ち上げサービスを購入するという官民パートナーシップを提唱した。[245]
この勧告は、航空宇宙産業が盛んな州の上院議員から激しい反対を受けた。これを受けて、2011年に議会はSLSの開発を義務付けた。この計画は、さまざまな地域や利害関係者が恩恵を受け、既存のスペースシャトル請負業者の雇用と契約が維持されるように、政治的妥協の複雑な網の目によって特徴づけられた。[246] [247]ユタ州のオーリン・ハッチ上院議員は、同州で製造されたシャトルの固体燃料補助ロケットを新しいロケットに使用することを確約した。アラバマ州のリチャード・シェルビー上院議員は、マーシャル宇宙飛行センターがロケットを設計し、テストすることを主張した。フロリダ州のビル・ネルソン上院議員は、ケネディ宇宙センターの打ち上げ施設を近代化するために数十億ドルを寄付した。[248] [249]
トム・マクリントック下院議員は、すぐに政府監査院に競争契約法違反の可能性を調査するよう要請し、スペースシャトルの部品をSLSに使用するという要件は非競争的であり、既存のサプライヤーとの契約を保証するものだと主張した。[250] [251] [252]
オバマ政権の2014年度予算では、SLSを中止し、宇宙輸送を民間企業に引き渡すことが求められていた。ホワイトハウスは、NASA副長官のロリ・ガーバー氏、宇宙飛行士のサリー・ライド氏、その他の専門家を派遣し、SLS計画は遅すぎて無駄が多いとして、この提案を擁護させた。しかし、シェルビー上院議員とネルソン上院議員は、すぐにこの計画を中止する動きに対抗し、最終的に勝利した。[253] [245] NASAを退職した後、ガーバー氏はSLSの中止を勧告した。[254]
トランプ政権下でNASA長官ジム・ブライデンスタインは上院委員会に対し、SLSの代わりにファルコンヘビーまたはデルタIVヘビーロケットを使ってオリオンを打ち上げることを検討していると示唆した。その後、長官はシェルビー上院議員との会議に呼ばれ、シェルビー上院議員はブライデンスタインに対し、公開会議でそのような提案をしたとして辞任すべきだと告げたと報じられている。[245]
2023年、GAOの元副所長クリスティーナ・チャプレーンは、「これまでの経緯と建造の難しさを考えると」ロケットのコストを競争力のある水準まで引き下げることに疑問を呈した。[138]
管理
2019年、米国会計検査院（GAO）は、プロジェクトがコスト増加と遅延を経験したにもかかわらず、NASAは請負業者であるボーイングのパフォーマンスを肯定的に評価していたと指摘した。[255] [256] 2020年3月の監察総監室の報告書によると、NASAはSLSブースターに関連する8億8,900万ドルの費用を移動したが、それに合わせてSLS予算を更新しなかった。これにより、2019会計年度の予算超過は15％に抑えられた。[244] : 22 30％の超過であれば、NASAは米国議会に追加の資金を要請する必要があっただろう。[244] : 21–23 監察総監の報告書によると、このコストの「隠蔽」がなければ、2019会計年度までに超過は33％になっていただろう。[244] : iv、23 GAOは「NASAの現在のコスト増加報告方法は、プログラムのコストパフォーマンスを誤って伝えている」と述べた。[257] : 19–20
提案された代替案
2009年、オーガスティン委員会は月探査用に165,000ポンド（75トン）の商用ロケットを提案した。[258] 2011年から2012年にかけて、スペースアクセス協会、スペースフロンティア財団、惑星協会は、SLSがNASAの予算から他のプロジェクトの資金を消費すると主張して、プロジェクトのキャンセルを求めた。[259] [250] [260] 米国下院議員の ダナ・ローラバッカーら[誰? ]は、軌道上の燃料貯蔵庫の開発と、 SLSプログラムの代替として商業乗組員開発プログラムの加速を提案した。 [259] [261] [262] [263] [264]
未発表のNASAの研究[265] [266]とジョージア工科大学の別の研究では、これらのアプローチの方がコストが低くなる可能性があることがわかった。[267] [268] 2012年には、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスも、必要に応じて軌道上で組み立てと燃料貯蔵所を備えた既存のロケットを使用することを提案した。[269] [270] 2019年、元ULA従業員は、ボーイングが軌道上燃料補給技術をSLSへの脅威と見なし、その技術への投資を阻止したと主張した。[271] 2010年、スペースXのCEOイーロン・マスクは、上段のアップグレードの可能性を除いて、1回の打ち上げあたり25億ドル、または3億ドル（2010年のドル換算）で、310,000〜330,000ポンド（140〜150トン）のペイロード範囲の打ち上げロケットを製造できると主張した。[272] [273]
元NASA長官チャーリー・ボールデンは、2020年9月のポリティコとのインタビューで、SLSは将来的に置き換えられる可能性があると述べた。ボールデンは、「SLSはなくなるだろう...なぜなら、ある時点で民間企業が追いつくからだ」と述べた。ボールデンはさらに、「彼らは本当にSLSのような大型打ち上げロケットを製造し、NASAがSLSを製造するよりもはるかに安い価格で飛ばせるようになるだろう。それが現実だ」と述べた。[274]
参照
- 火星への厳しい有人ミッション
- 軌道打ち上げシステムの比較
- スペースシャトル計画に対する批判
- DIRECT、SLS前の提案
- シャトル派生型大型ロケット、2009年の概念ロケット
- アレス V 、2000年代にコンステレーション計画のために設計された貨物車両
- 国家発射システム、1990年代
- サターンロケットファミリー、1960年代
- スターシップHLS、超大型貨物輸送機スターシップの月面型
- スペースシャトルの派生型と派生型を研究
注記
- ^ 2021年度支出計画では、これが「ブロック1B（非追加）（EUSを含む）」向けであることが示されている。
- ^ インフレ調整後の年間数値については予算表をご覧ください。
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/オリオンの製造および運用コストは、打ち上げあたり平均40億ドル以上になります[...] 単一のSLS /オリオンシステムを少なくともアルテミスIVで飛行させるコストは、年間約1回のミッションのペースで、打ち上げあたり41億ドルになると予測しています。オリオン カプセル 1 基の製造と打ち上げには約 10 億ドルの費用がかかり、ESA から提供されるサービス モジュールにはさらに 3 億ドルかかります [...] さらに、使い捨ての SLS の製造には、2 段のロケット、2 基の固体ロケット ブースター、4 基の RS-25 エンジン、2 基のステージ アダプターを含めて 22 億ドルかかると見積もっています。打ち上げが行われるケネディ宇宙センターの地上システム (ロケット組立棟、クローラー トランスポーター、移動式発射装置 1、発射台、発射管制センター) は、維持しなければならない大規模なサポート構造のため、年間 5 億 6,800 万ドルの費用がかかると見積もられています。 41億ドルの総費用は、ロケットの製造と、資材、労働力、施設、諸経費を含むSLS/オリオンシステムの打ち上げに必要な運用を表しており、システムの事前開発や、SLSの探査上段ロケット、オリオンのドッキングシステム、モバイルランチャー2などの次世代技術に費やされたお金は含まれていません。[...] 打ち上げ1回あたりの費用は、ESD職員から提供された情報とNASA OIGの分析に基づくと、オリオンの場合は10億ドル、ESAのサービスモジュールの場合は、ESAと米国の間で締結された、ISSの責任を相殺する代わりにESAがサービスモジュールを提供するという物々交換契約の価値に基づき、3億ドル、プログラム予算の提出と契約の分析に基づくSLSの場合は22億ドル、ESD職員から提供されたSLS/オリオン打ち上げに関連するEGS費用は5億6,800万ドルです。
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(期限)
コア要素と上段の開発作業とテストは、予算の範囲内で並行して進めるべきである。コア要素を優先し、2016 年 12 月 31 日までにコア要素の運用能力を達成することを目標とするべきである [...] 42 USC 18323. SEC. 303 多目的乗員輸送車両 (a) 開発の開始 (1) 全般 – 長官は、多目的乗員輸送車両の開発を継続し、できるだけ早く、遅くともスペース・ローンチ・システムで使用するために利用可能とするものとする。 [...] (2) 運用能力の目標。この項に従って開発された輸送車両の完全な運用能力を、遅くとも 2016 年 12 月 31 日までに達成することを目標とする。この目標を達成するために、長官は、その日付より前に ISS で輸送車両のテストを実施することができる。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、スペース・ローンチ・システムに関連するメディアがあります。
- NASA.gov のスペース ローンチ システムと多目的乗員輸送車ページ。Wayback Machineで 2011 年 4 月 27 日にアーカイブされました。
- 「多目的乗員輸送機および宇宙打ち上げシステムに関する予備報告書」（PDF）、NASA
- SLS 未来のフロンティア ビデオ
- 小惑星、月、火星へのミッションのビデオアニメーション、beyondearth.com
- 「NASA、火星への旅の計画を継続」、spacepolicyonline.com