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Estimación del costo de los buques comerciales. Aritmética y sentido común.

Idea equivocada generalizada, en mi opinión, sobre el costo del espacio en los buques tripulados comerciales Crew Dragon y Starliner. Buques de las firmas privadas SpaceX y Boeing, que están implementando el programa para el regreso de vuelos de "astronautas estadounidenses en barcos estadounidenses desde tierra estadounidense". Para este propósito, se ha creado un nuevo formato para que la NASA trabaje con "propietarios privados" - "contratos de precio fijo" para "volumen fijo de servicios".

La evaluación y comparación del Programa de tripulación comercial (PCC) es posible y necesario. Hay una opción alternativa: la compra de un "servicio" similar de Rusia. Lo que la NASA ha estado haciendo durante diez largos años. Mi evaluación y conclusión:

  • El costo de la "sustitución de importaciones" de vuelos tripulados a la EEI costará al presupuesto de los Estados Unidos dos veces (mínimo) más que la continuación de los vuelos a la nave espacial Soyuz.
  • El costo de 1 asiento en Crew Dragon es de $ 131 millones. El costo de un vuelo es de $ 525 millones.
  • El costo de 1 asiento en Starliner es de $ 206 millones. El costo de un vuelo es de $ 825 millones.
  • El programa CCP no tiene nada que ver con el ahorro presupuestario. Esta es una decisión política y absolutamente correcta del gobierno de los Estados Unidos.

Representación visual a continuación. Infografía realizada en el formato de "Viernes" (abuso de los ojos :). Los datos iniciales son confirmados por documentos. Mis conclusiones



Comentario:

  1. Los datos para el cálculo se toman de acuerdo con la opción más favorable para la NASA. Por ejemplo, el costo de la nave espacial Soyuz es máximo.
  2. Se excluyen los gastos presupuestarios adicionales de la NASA que ocurrieron debido a un retraso en el programa SSR (durante tres años). Compra de 12 asientos en la nave espacial Soyuz por $ 1 mil millones a un precio promedio de 80 millones.
  3. El costo total del programa CCP ($ 8,5 mil millones) es 363 millones más que la cantidad de SpaceX y Boeing. Estos son pagos de Sierra Nevada, que no condujeron a la creación de un barco tripulado. Pero estos son los costos del programa.
  4. No quiero convertirme en un enemigo de SpaceX, pero "Amicus plato, sed magis amica est veritas" :)

Hizo una leyenda para las infografías con una explicación de qué y dónde.



Como la evaluación se basó en la auditoría del programa de PCC de la NASA, hice una traducción de parte de este informe. Fue en este informe que se anunciaron los precios de los asientos en los buques comerciales: 55 millones para SpaceX y 90 millones para Boeing. Se da el método de cálculo. En mi opinión, tal evaluación es posible (maestro-maestro), pero es una manipulación. El precio real del espacio para la NASA se conocerá después del final del programa CCtCap el 26 y la adopción del nuevo programa CCtCap 2 para continuar los vuelos. Pero, en cualquier caso, 48 astronautas de la NASA en la EEI le costarán al presupuesto estadounidense el doble del costo de la alternativa.

P.S. . . :). - , « ». .. ( ) . , ( ) . , «» . . , , CCP. .
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Apéndice

Informe de auditoría del programa de vuelo tripulado comercial de la NASA.
Parte del documento con una evaluación general y el estado del programa.
Comprender la metodología para calcular el costo del espacio en un barco tripulado comercial. Faltan la parte de evaluación de riesgos y las recomendaciones.
Precaución: el texto es una traducción de Google. Se utiliza el sistema estadounidense de medidas y pesos.



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Introducción


En las últimas dos décadas, se han completado 85 vuelos a la Estación Espacial Internacional (ISS o Estación). La ISS fue visitada por 239 astronautas entregados por el transbordador espacial de la NASA o la nave espacial Roskosmos Soyuz. Desde el final del programa del transbordador espacial en 2011, la nave espacial Soyuz ha seguido siendo el único medio para enviar astronautas a la EEI y regresar a la Tierra. A partir de julio de 2019, la NASA adquirió 70 asientos en Soyuz por $ 3.9 mil millones, lo que proporcionó a los Estados Unidos vuelos de 70 astronautas estadounidenses y sus socios desde y hacia la Estación.

Al planear una exploración espacial tripulada después del cierre del transbordador, la NASA cambió del enfoque tradicional a trabajar con compañías aeroespaciales privadas para crear vehículos de lanzamiento y naves de propiedad y operación total del gobierno (por ejemplo, Apollo y el transbordador espacial) contratos comerciales en virtud de los cuales la NASA paga un precio fijo a empresas privadas por el desarrollo de vehículos de lanzamiento y naves espaciales tripuladas para vuelos a la ISS, que se compran como servicio. Del mismo modo que las compañías privadas actualmente brindan servicios de entrega de carga a la ISS bajo contratos de precio fijo. En 2010, la NASA celebró acuerdos con compañías aeroespaciales de EE. UU. Para desarrollar tecnologías comerciales y naves espaciales tripuladas con el objetivo de garantizar la seguridad, la confiabilidad,y personas rentables que vuelan a la ISS y regresan. Dado que no se esperaba la implementación de tales proyectos antes de 2015, la NASA planeó comprar espacio en la nave espacial Soyuz para mantener el programa tripulado de la EEI de EE. UU. En la cantidad requerida antes del inicio de los vuelos comerciales de la nave espacial tripulada (1).

El Programa de tripulación comercial de la NASA está destinado a estimular el mercado comercial para vuelos espaciales tripulados de órbita terrestre baja. A partir de agosto de 2019, la NASA ha asignado aproximadamente $ 5.5 mil millones de los $ 8.5 mil millones planeados para este programa. Sin embargo, el programa se está implementando con retrasos de varios años en relación con la fecha de inicio prevista para los vuelos. Después de 5 años de desarrollo bajo contratos de precio fijo, dos contratistas: Boeing y Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX) están trabajando en sus primeros vuelos de demostración con tripulaciones y el objetivo adicional de completar hasta 12 misiones operativas para la NASA. Está previsto que proporcionen acceso a la EEI al menos a 48 astronautas en el período hasta 2024.Sin embargo, ambos contratistas se enfrentan a varios problemas técnicos y de seguridad que deben resolverse antes de que comiencen las operaciones de la tripulación en la EEI.

Dado el costo y la importancia de un programa de vuelo tripulado comercial, nuestra auditoría se realiza para evaluar el programa. En particular, examinamos los retrasos en los horarios de trabajo de los contratistas, la EEI y los precios y estrategias de la NASA. Ver el Apéndice A para la metodología.

Situación general


En 2004, el presidente George W. Bush anunció un nuevo concepto de exploración espacial que, entre otras cosas, incluía las propuestas de la NASA para proporcionar acceso a la EEI y la órbita baja de la Tierra para tripulaciones y cargas por vehículos de socios comerciales. Posteriormente, el Congreso adoptó la Ley de Autorización de la NASA de 2005, instruyendo a la Agencia a celebrar acuerdos con compañías estadounidenses para llevar a cabo investigación y desarrollo de buques tripulados y de carga (2). En respuesta a esta ley, la NASA creó la Oficina del Programa de tripulación comercial y carga en 2005, y luego creó la oficina del Programa de tripulación comercial (PCC) en 2011. La Dirección del PCCh (HEOMD) está dividida entre los centros espaciales Kennedy y Johnson y tiene aproximadamente 360 ​​gerentes de tiempo completo, empleados gubernamentales, ingenieros y personal de apoyo.

Durante más de 20 años, la EEI ha servido como laboratorio, observatorio y fábrica en órbita terrestre baja alrededor de la Tierra, dando a las personas la oportunidad de vivir y trabajar en el espacio. El tamaño de un campo de fútbol casi, el ISS pesa casi un millón de libras y consta de dos segmentos separados: el segmento ruso operado por Roscosmos y el segmento orbital estadounidense (USOS) operado por la NASA y sus socios internacionales: Agencia Espacial Canadiense, Agencia Espacial Europea, Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón. La NASA gasta entre 3 y 4 mil millones de dólares anuales en la EEI, o aproximadamente la mitad del presupuesto anual del programa espacial tripulado, incluidos los pagos para el transporte de personas y carga.

Para operar la estación y realizar investigaciones, la NASA y sus socios apoyaron equipos de turnos de tres a cuatro astronautas en el segmento estadounidense de USOS, mientras que Roscosmos apoyó a dos o tres astronautas en el segmento ruso. Los miembros de la tripulación de USOS generalmente trabajan en la EEI durante aproximadamente 5 meses para limitar los efectos negativos para la salud de estadías prolongadas en gravedad cero. Sin embargo, dos astronautas permanecieron en la estación durante un año para estudiar los efectos sobre la salud de las condiciones de vuelo a largo plazo. Con el objetivo de regresar a la luna y, en última instancia, volar a Marte, la EEI desempeña un papel clave en la comprensión y la reducción de los riesgos para la salud de los astronautas y las características operativas del equipo necesario para un largo vuelo espacial, así como para desarrollar la tecnología de prueba necesaria para tales viajes.

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La nave espacial Soyuz de la Agencia Espacial Rusa ha estado entregando tripulaciones a la EEI desde noviembre de 2000. Originalmente diseñado para vuelos de astronautas a la luna, el Soyuz es capaz de transportar a tres miembros de la tripulación. Cada Soyuz está certificada para acoplarse a la ISS y estar en su composición por no más de 200 días (3). Actualmente, Roscosmos ofrece la única oportunidad para vuelos de astronautas en la ISS. Al menos un Soyuz siempre está atracado en la Estación en caso de evacuación de emergencia, pero generalmente dos barcos están atracados para que hasta seis astronautas trabajen en la estación. Desde 2006, la NASA ha adquirido 70 asientos por un valor aproximado de US $ 3.9 mil millones, incluidos 5 asientos comprados a través de Boeing por US $ 373.5 millones (4). En general, la NASA pagó un precio promedio de $ 55.4 millones por asiento por 70 misiones completadas y planificadas desde 2006 hasta 2020 con precios que comienzan en 21,3 a 86 millones de dólares por cada viaje de ida y vuelta. Después de 2017, cuando los contratistas privados planearon lanzar vuelos tripulados, la NASA usó o contrató 12 asientos adicionales en el Soyuz, con un valor de aproximadamente $ 1 mil millones, o un promedio de $ 79.7 millones por asiento.


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El comienzo de los vuelos de naves tripuladas comerciales reducirá la necesidad de vuelos de la nave espacial Soyuz. A partir de enero de 2020, Roscosmos planea reducir los vuelos de Soyuz de dos vuelos que se cruzan a un vuelo cada 6 meses, reduciendo la tripulación a bordo de la EEI de seis a tres, suponiendo que las naves espaciales tripuladas comerciales no comenzarán vuelos a partir de abril de 2020 . Si las naves espaciales tripuladas comerciales comienzan a volar en 2020, la EEI puede apoyar continuamente a una tripulación de al menos siete miembros. El barco Soyuz y uno de los barcos comerciales estarán constantemente atracados en la estación. Sin embargo, si se trata de vuelos comerciales, los funcionarios de la ISS advirtieron que los vuelos de Soyuz entregarán un equipo o socio estadounidense a la estación.La NASA y Roscosmos continúan explorando la posibilidad de extender de manera segura la nave espacial Soyuz en la Estación más allá de un máximo de 200 días.


Tabla 1. El horario de vuelo planificado de la nave espacial Soyuz y los vehículos comerciales, así como el número proyectado de miembros de la tripulación en la estación.

Nota de septiembre de 2019 : los glóbulos rojos indican escenarios que representan un riesgo para las operaciones de la ISS debido a la reducción de la tripulación, las celdas amarillas indican operaciones regulares y las celdas verdes indican condiciones óptimas en función de las capacidades actuales de la ISS.
La NASA aún no ha determinado si el cuarto lugar a bordo de buques comerciales estadounidenses se le dará a un miembro de USOS o Roscosmos.

Contratos comerciales de buques tripulados


Después de la participación inicial de ocho compañías en el desarrollo de tecnologías, subsistemas para estudiar la posibilidad de volar Acuerdos de la Ley Espacial, en 2014, la NASA eligió compañías comerciales para celebrar contratos de precio fijo. En virtud del programa de capacidad de transporte de la tripulación comercial (CCtCap), se celebran contratos con Boeing y SpaceX para realizar vuelos espaciales, desarrollar y realizar misiones de demostración a la EEI (5). Los contratos de CCtCap establecen precios fijos para trabajos de desarrollo y vuelos de prueba, vuelos de tripulación a la EEI e investigación adicional. A partir de mayo de 2019, los contratos de Boeing y SpaceX se valoraron en $ 4.3 mil millones y $ 2.5 mil millones, respectivamente. De estos, los costos de desarrollo y los vuelos de prueba totalizaron $ 2.2 mil millones para Boing y $ 1.2 mil millones para SpaceX.Para vuelos tripulados a la ISS, la NASA otorgó a cada contratista seis vuelos hacia y desde la ISS. Suponiendo que cuatro astronautas están en vuelo y utilizando información disponible públicamente, el costo promedio estimado por asiento es de aproximadamente $ 90 millones para Boing y aproximadamente 55 millones para SpaceX, lo que podría proporcionar un ahorro de costos en comparación con los precios actuales de Soyuz (6). Además, cada contrato incluye hasta $ 150 millones para investigación adicional según lo solicitado por la NASA, como pruebas adicionales de paracaídas en cápsulas de retorno. A partir de mayo de 2019, Boeing había pagado $ 32 millones y SpaceX $ 49 millones para investigación adicional. Aunque los contratos tienen un precio fijo fijo, cambios en los requisitos, fallas técnicas,o retrasos en el cronograma pueden conducir a ajustes justos en el presupuesto (7). El Apéndice A describe el financiamiento general de las actividades comerciales de la tripulación desde 2010 hasta 2024.

El precio de la misión de la tripulación está determinado por la tabla de precios en cada contrato, que determina los precios en función de cuándo y cuántas misiones se ordenan. Los contratos también indican el tiempo requerido para preparar la misión para el lanzamiento. Son 32 meses para Boing y 24 meses para SpaceX. Cuando se concluyeron los contratos de CCtCap en 2014, los precios de la misión se basaron originalmente en el año calendario para el que se planeó el vuelo. Pero durante una discusión en 2016 sobre la planificación de pedidos para las misiones tercera a sexta, ambos contratistas expresaron preocupación por la ambigüedad del texto en el contrato según el cual la NASA podría ordenar misiones sin autorización para procesar (ATP), el procedimiento formal necesario para iniciar el interino. pagosLa NASA modificó ambos contratos de precios para cada misión en función de un año calendario por el cual se eliminan las preocupaciones de los contratistas sobre los pagos oportunos (8). Este cambio de contrato permitió a la NASA ordenar futuras misiones en diciembre de 2016 utilizando precios basados ​​en el pronóstico para los próximos años. La NASA paga a cada contratista un precio fijo utilizando pagos provisionales por hitos clave, como la preparación del barco, el lanzamiento y la misión exitosa. Para cada misión, la NASA paga hasta el 75 por ciento del costo total de la misión hasta el lanzamiento. El contrato CCtCap prohíbe los pagos para las siguientes misiones si el contratista no pudo demostrar sus capacidades al completar una fase de desarrollo llamada Revisión de Certificación ISS. Esto es una limitación, por ejemplo,prohibió a Boeing y SpaceX recibir pagos en 2016 para la tercera o sexta misión hasta que se complete la etapa de consideración del proyecto de certificación ISS (10).

Transportistas comerciales para barcos tripulados


Después de completar los vuelos de prueba y antes de los vuelos regulares a la ISS, los vehículos de lanzamiento comercial Boeing y SpaceX deben estar certificados por la NASA. Boeing planea usar el complejo de lanzamiento 41 de la Fuerza Aérea de los EE. UU. En Cabo Cañaveral en Florida para lanzar el cohete Atlas V y lanzar su nave espacial Crew Space Transportation-100 Starliner (Starliner) en la órbita terrestre baja, donde la nave espacial se atracará con la EEI (11). Aunque Atlas V tiene una larga historia de vuelos exitosos, nunca se ha utilizado para volar humanos al espacio. Starliner es una nave espacial tripulada nueva y previamente no voladora.

SpaceX utilizará la plataforma de lanzamiento del transbordador espacial 39A en el Centro Espacial Kennedy para lanzar el cohete Falcon 9 actualizado con la nave espacial Dragon 2 para entregar astronautas a la ISS. Para las misiones tripuladas, la NASA necesitará incorporar el Falcon 9 actualizado en el proceso de certificación. Desde 2010, el cohete lanzó con éxito la nave espacial de carga SpaceX durante 17 misiones para entregar carga a la EEI. Durante este período, SpaceX tuvo un bloqueo al inicio. Las últimas dos misiones de carga bajo el primer contrato se completarán a fines de 2019 y a principios de 2020 en el buque de carga Dragon 1. A partir del año 21, SpaceX planea llevar a cabo vuelos de carga a la ISS programados desde mediados de 2020 en la configuración del buque de carga Dragon 2.


2. .
OIG , , , . (6) .


:

1. , , 2011 2013 , 2017 .
2. NASA Authorization Act of 2005, Pub. L. No. 109-155, § 502, 119 Stat. 2895-2945 (2005).
3. «» 200- - «» 200 .
4. 2017 , 373,5 . $ 74,7 . Boeing «», , «» , - « ».
5. 1958 , , . 2006 1,5 . . : Alliant Techsystems Inc.; Blue Origin, LLC; Boeing; Excalibur Almaz, Inc.; Paragon Space Development Corporation; Sierra Nevada Corporation; SpaceX; and United Launch Alliance.
6. . 2020 , . , .
7. , , . CCtCap, H.20 .
8. , , , . , . .
9. , , ISS Design Certification Review . , , , ; ; , , .
10. 2018. , OIG 2013 , , . OIG, Commercial Resupply Contracts (IG-13-016, June 13, 2013)..).
11. Atlas V United Launch Alliance, Boeing Lockheed Martin.

.

Realizamos esta auditoría de febrero de 2019 a noviembre de 2019 de acuerdo con los estándares de auditoría estatales adoptados. Estas normas requieren que, al planificar y realizar la auditoría, obtengamos evidencia suficiente y apropiada para proporcionar una base razonable para nuestras conclusiones y conclusiones. Creemos que la evidencia obtenida proporciona una base razonable para nuestros hallazgos y conclusiones en función de los objetivos de nuestra auditoría.

El objetivo general de esta auditoría fue evaluar los programas tripulados e ISS, con énfasis en los vuelos espaciales Boing, SpaceX y Soyuz. También evaluamos el horario de vuelos tripulados, proporcionando acceso a la estación y las tablas de precios de contrato CCtCap. Además, consideramos los riesgos técnicos y realizamos sugerencias, ya que están relacionados con un objetivo común. También entrevistamos al personal de HEOMD, CCP sobre el progreso para garantizar el acceso constante y seguro de la tripulación a la EEI. Revisamos las leyes, reglas y políticas relevantes para identificar las reglas y los problemas establecidos para la colaboración del PCCh. Revisamos los requisitos y criterios de la NASA para CCP ...

Apéndice B.

Desde 2010, el programa CCP ha pasado por varias etapas de desarrollo, mientras que la NASA ha financiado y planea financiar actividades para desarrollar las capacidades comerciales de vuelos tripulados para ocho compañías por un total de $ 8.5 mil millones.

Ronda 1. Equipo comercial - (CCDev1). El estudio de la posibilidad comercial de transporte de la tripulación comenzó en febrero de 2010, cuando la Agencia asignó un total de $ 50 millones bajo el Acuerdo de la Ley Espacial, que fueron recibidos por cinco compañías Blue Origin, Boeing, Paragon Space Development Corporation, Sierra Nevada Corporation (Sierra Nevada), y United Launch Alliance para financiar la investigación y el desarrollo de tecnologías y sistemas clave.
Ronda 2. Equipo comercial - (CCDev2).A partir de abril de 2011, la NASA ha financiado cuatro compañías bajo acuerdos suplementarios por valor de $ 316 millones: Blue Origin, Boeing, Sierra Nevada y SpaceX para continuar desarrollando sus sistemas de vuelo tripulados. La NASA también celebró acuerdos no garantizados con otras tres compañías: Alliant Techsystems, Excalibur Almaz Inc. y United Launch Alliance, que proporcionará asistencia técnica para desarrollar el concepto de transporte espacial.

Ronda 3. Capacidades integradas de la tripulación comercial - (CCiCap). En agosto de 2012, la NASA asignó un total de $ 1.168 mil millones a Boeing, Sierra Nevada y SpaceX para continuar el desarrollo y el análisis crítico del proyecto para cada contratista en preparación para los próximos contratos de transporte de la tripulación de la ISS.

Ronda 4. Contrato de Certificación de Producto - (CPC). En diciembre de 2012, la agencia otorgó un total de $ 30 millones a Boeing, Sierra Nevada y SpaceX a través de CPC para completar la certificación de cada contratista.

Ronda 5. Oportunidad de transporte comercial - (CCtCap). En septiembre de 2014, para completar el desarrollo de Boeing y SpaceX, la NASA celebró contratos de $ 6.9 mil millones a precio fijo para vuelos comerciales de astronautas tripulados a la EEI y de regreso para 12 misiones para 2024.


Figura 8. Historial de financiación del desarrollo de un programa comercial tripulado para Boeing, SpaceX y Sierra. Montos totales

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Original: IG-20-005.pdf

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