👩🏼‍🤝‍👨🏿 🤶🏼 🧑🏽 SLS与STARSHIP：为什么两个程序都存在？每天的宇航员 🙏🏼 🖕 😦

2020年5月1日，蒂姆·多德（TIM DODD），《每天的阿斯特鲁纳瓦特》
网络版：弗洛里安·柯迪娜（FLORIAN KORDINA）和乔伊·施瓦茨（Joey Schwartz）

我的几句话，为什么以及为什么。
我喜欢美国太空记者蒂姆·多德（Tim Dodd）。对于他在考虑主题时的热情和细致。您可能会批评他的评估和结论，但是他的材料很有趣，并且总是引起共鸣。但是尺寸非常大。改编了他的新文章的google翻译（已发布到同名视频中）。对于这种翻译的所有门框（为此我深表歉意），最好是阅读主要文献，而不是经过审查和歪曲的释义，有时甚至不提作者。

本周，每天宇航员发布的视频讲述了SLS和星际飞船。视频和本文介绍了它们与NASA到2024年重返月球的计划之间的关系。

撰写 NASA

简介
的视频
刚刚宣布选择Artemis计划的登月船。令每个人惊讶的是，巨大的Starship SpaceX是NASA与Blue Origin和Dynetics一起选择的三架航天器之一。

显然，这引起了很多问题。我们将在我的下一个视频/文章中回答其中一些问题：“美国宇航局是否应该取消SLS并为阿耳emi弥斯使用星舰和/或其他商用运载工具？”

但首先，我认为，我们需要考虑有关这两种导弹的许多有争议的问题。现在，比以往任何时候都更需要真正地将它们彼此直接进行比较。

为什么要用两枚巨型火箭？

由于历史上的好奇心，这两种导弹同时存在，因此可以载入史书。尽管它们具有非常相似的功能，但您将无法提出更多相反的选择。两种基本独特的工程方法的体现。

多年来，波音公司和美国国家航空航天局一直在与经验丰富的火箭科学家一起建立他们的项目。相比之下，星际飞船是由一支“多样化的太空牛仔队”在德克萨斯州的一块土地上建造的。其中一些以前建造了水塔。

如何比较这些动物？

让我们看一下Starship和SLS的历史和发展。此外，我们考虑了猎户座飞船以及阿耳emi弥斯（Artemis）任务所需的其他一切，包括其设计特征和能力。

一旦我们这样做，我想我们就可以回答这个问题。 SLS和Starship等两枚火箭如何同时存在？它们应该同时存在吗？而且，其中之一是有史以来最雄心勃勃的火箭。过去还有另一个项目。这是“航天飞机”时代对旧零件的字面重用。

我们怎么会遇到这种情况？有史以来制造的两种最强大的导弹，它们同时进入世界。我们有话要说。开始吧。

什么是超重型运输工具？

你们认识我当我进入“ SLS vs Starship”的话题时，我也很兴奋地回答了我的问题。我深入研究了这个主题，并改变了许多错误的假设。以及所有“煮熟的”东西，我们将深入详细地考虑！这太疯狂了！

NASA和SPACEX不是竞争对手！

立即，我们需要澄清一件事。 NASA和SpaceX不是竞争对手。如果您喜欢SpaceX，可以为此感谢NASA。 NASA是SpaceX的最大客户和最大的支持者。记住这一点。

在NASA开始对Artemis计划进行投资之后，这比以往任何时候都更加明显。证明这一点的可能是用于“商业乘员”任务的整个SpaceX Falcon 9火箭上的NASA徽标。值得记住的是，自公司成立以来，NASA和SpaceX之间的关系一直在持续。

SpaceX'Falcon 9侧面带有NASA复古徽标。这种特殊的火箭用于DM-2。（礼貌：美国国家航空航天局）

如果不是美国国家航空航天局为“猎鹰9号”和“龙”号飞船投入约4亿美元的初始投资，SpaceX现在将不复存在。另外，数十亿美元的CRS和Commercial Crew合同已帮助SpaceX升至今天的水平。

NASA正在做不可思议的事情。他们从事至关重要的研究和科学，这是任何私营公司都不可能也不能做到的。他们在“幕后”做很多事情，而这些事情常常不为人所知。在我之前比较SLS和Starship的视频中，我解释了为什么直接将NASA作为一个组织与私人SpaceX公司进行比较是不公平的。

我们一起做吧！

你们知道，我主要是为了团队合作。我喜欢鼓励我的观众与部落主义作斗争，而不仅仅是认为一个人更好，其他一切都糟透了。但是，鉴于NASA如何建造和操作火箭，我们可以正确比较这两种系统的利弊。我已经知道，对于你们许多人来说，“橙色火箭”是“坏”，而“辉煌火箭”是“好”，反之亦然。因此，让我们聚在一起，唱歌Kumbaya，然后接受我们拥有一些大型导弹这一事实！

超重型载具的定义

现在情绪已经消失，让我们定义术语“超级重型助推器”（SHLLV）。我只是想解释一下为什么我们没有在这种比较中包括像Blue Origin即将面世的New Glenn之类的导弹或其他重型发射系统。航空航天业将SHLLV视为可以向近地轨道（LEO）发射超过50公吨的火箭。

超重型运载火箭可以将更重的物体送入轨道。这意味着它们有能力将可能巨大的设备发送到月球。或者，他们无需传统的重力操纵就可以沿直接轨迹将行星际飞行器送至太阳系的物体。这意味着，飞向系统远处的物体的速度将快三倍！

所有SHLLV火箭弹：过去和现在。

从历史上看，只有五枚超重型导弹可以飞行。而且只有四个发射系统在飞行中成功。这是1960年代的美国土星V助推火箭，可以在LEO上举升140吨。同样在1960年代和70年代初，苏联使用了不成功的N-1助推火箭，该火箭被设计为向LEO发射95吨。在1980年代，可以在LEO上发射100吨的Energia运载火箭也在苏联两次发射。

迄今为止，唯一的SHLLV飞行火箭是SpaceX的Falcon Heavy。正式而言，一次使用LEO可以回收约64吨。如果以可重用模式运行，它在LEO上的产量仍可超过50吨。直到现在，“猎鹰重型”仍不需要一次飞行，这也许永远都不需要。

STS空间运输系统：空间穿梭程序

最后，我们有了航天飞机“航天飞机”，即美国国家航空航天局正式称呼它为“太空运输系统”（STS）。如果我们将轨道器添加为有效载荷的一部分，那么从技术上讲，STS可以将122.5吨的卫星送入轨道。现在，我们必须指出，按照这种逻辑，如果您打开基本的SLS平台（如果您愿意的话可以进入轨道）的话，它将再增加80吨有效载荷。

但是STS只是另一种“野兽”，您应该将轨道飞行器视为进入轨道的有效载荷，但实际有效载荷只有27吨。尽管有Shuttle-C提议使STS成为超重发射系统，但我们将忽略它并继续。

如果人们希望尽快返回月球，或者特别是如果我们想到达火星，我们绝对需要严肃的机会将其送入轨道。我认为现在是执行这类任务的时候了。我希望人们再次登上月球！在4k中！还是8K，甚至更好！将MKBHD发送到那里！

ARTEMIS和网关计划

在我们开始学习有关SLS和Starship的事实之前，我们将考虑使用NASA的Artemis计划重返月球。 NASA已经完成了大量工作，分配了资金，并设定了将Artemis变成真实计划的目标。

在本文中，您还将听到阿尔emi弥斯如何经常被零散地“分散”。我们可以将未来的Gateway月球空间站与Artemis结合使用。相反，我们仅限于考虑SLS，猎户座和人类着陆器系统。明确地说，阿耳emi弥斯（Artemis）用于SLS，就像阿波罗（Apollo）用于土星V。这是程序的名称，而不是火箭或飞船。

目前，Gateway不适用于计划将宇航员降落在月球表面的前两个任务。尽管计划为将来的任务建造该通道，但我们将只专注于飞向月球和与之直接相关的设备。

SLS和猎户座的历史

我们将直接向您介绍这两个导弹之前的一些事实！首先，我认为许多人对NASA如何以及为何开发SLS和Orion抱有误解。或者这些计划如何适应Artemis的计划。其次，我们将继续了解星河飞速发展的历史。

后哥伦比亚

的悲剧，星座计划哥伦比亚航天器（哥伦比亚）悲剧发生后，美国宇航局修改了其未来计划。在空间运输系统计划中，开始寻找替代低轨道通道的手段。 NASA改变了深空探测的优先顺序，为此，他们需要制造一枚大型火箭。

NASA最初的深空计划和LEO是星座计划。战神一号载人飞船用LEO取代了航天飞机。美国国家航空航天局计划为其月球和火星探测任务计划使用更大的火箭，称为“战神五号”。在缓慢的进展和巨大的成本超支之后（如2009年奥古斯丁委员会的报告所示），星座计划已关闭。

Ares-1X火箭将于2009年10月28日起飞。（来源：NASA）
SLS ：太空

发射系统，又名“参议院发射系统”

2010年《 NASA授权法》指示NASA开发太空发射系统（“太空发射系统”）。她原本应该在LEO上从70吨增加到100吨，后来又增加到130吨或更多。随着研发的不断发展，助推器应该能够升空“猎户座”载人航天器，国会要求NASA与已经在研究该主题的现有合作伙伴合作。

最初，NASA希望能够按照国会的指令快速有效地发射超重型火箭。他们应该在2016年12月31日之前起飞！ NASA对项目的质量指标进行了分析，并将其简化为五种不同的运载火箭选择。它们中的一些看起来很壮观，其基台直径为10米，两级发动机带有富氧的加气后燃。根据以下标准进行分析：可行性55％；工作进度25％； 10％的有效负载和10％的软件。

比较一下Ares V火箭和SLS。（来源：NASA）具有

遗产STS的SLS

NASA选择了现在称为SLS的选件。尽管SLS和Ares V看起来非常相似，但SLS实际上是一个相当新的设计。这肯定与早期的Direct火箭产品有关。 SLS充分利用了航天飞机的其余零件和设施（从字面上看）。他们的推测方法是，这种方法应有助于快速制造和测试有史以来最强大的导弹。

美国宇航局试图使该项目尽可能接近先前的太空运输系统。因此使一些承包商，他们的雇员和国会议员感到高兴。此设计决策保证（或假定）资金将继续流向Shuttle承包商。

合同“费用加”

与商业船员不同，美国宇航局将继续使用成本加成融资计划与航天飞机承包商合作。实际上，这意味着“这就是我们将给您多少钱，但我们还会为超出预算的任何事情支付费用。”

自2011年以来，SLS的开发资金每年约为15亿美元。自2011年以来，“猎户座”飞船每年的收入就略高于10亿美元。 NASA向承包商保证，他们将有足够的资源来实施这些项目。承包商仍处于NASA实际预算的框架内，该预算与航天飞机时代的NASA资金水平相对应。

然而，与支付费用订立合同有关的问题是，它们很少有动力保留在预算上并遵守工作时间表。实际上，“拖延”工作时间表对承包商而言意味着更多的钱。 SLS的主要承包商波音从该项目中获得最多的收益。 NASA定期审查其承包商的绩效。但是，政府官员仍在责骂NASA太容易对待其中一些承包商。稍后再详细介绍。

像SLS与SHUTTLE EXTERNAL一样

尽管从表面上看SLS看起来像是一个巨大的无翼“航天飞机”，但NASA对火箭的设计进行了许多更改。例如，他们提高了其承载能力并降低了成本。这是更改的摘要。

SLS的SRB（侧面固体燃料助推器）分为五个部分，与STS的四段SRB相反。与航天飞机不同，这些助推器缺乏可重复使用性。它们具有不同的接头设计，不允许气体在飞行过程中逸出。重新设计可确保碎片不会损坏附近的RS-25发动机的喷嘴。

测试期间，SLS的固体火箭助推器（SRB）。飞来飞去的碎片是一种新开发的软木。（来源：美国国家航空航天局）

基本阶段看起来像一个外部航天飞机油箱。除了外观外，它与外部穿梭罐几乎没有任何关系，除了其颜色和直径为8.4米外。使用了一种新材料-AL 2219铝，其设计本身与Shuttle的外部油箱不同。使用了各种焊接方法，甚至采用了新的喷涂隔热材料。 SLS的设计将在罐的顶部和罐的侧面施加载荷。

Aerospace-Rocketdyne最终确定了STS计划中使用的RS-25发动机。他们将功率输出从104.5％提高到109％，或在紧急情况下提高了111％。同时，对于SRB，可以在SLS中使用RS-25D，然后再提供可用的RS-25E选件。

只是一个有趣的提示，我将这些百分比基于海平面的初始标称推力1.6 MN（375,000磅）。在对主机进行一些更改之后，它们可以超出Shuttle程序的原始设计参数。对于SLS，它们已升级为强大的动力。

中级上位阶段

另一种有助于节省资金并减少时间的解决方案是首先将SLS与Delta IV和Delta IV Heavy ULA一起用于上级。 NASA修改了Delta Cryogenic Second Stage（DCSS），使其在机械上与直径为8.4米的基台顶部匹配。此过渡式低温推进级（ICPS）的氢气罐设计与Delta IV版本不同，燃料更多。

SLS的临时低温推进阶段（ICPS）ULA。

美国宇航局计划，SLS将来将拥有更强大的上层，即勘探上层。升级阶段是Block 1B更新的一部分，它将使SLS更具承载能力。尽管这种设计要到2025年才能看到。

ICPS和EUS的比较。（来源：美国国家航空航天局）

ORION SPACE SHIP。阿波罗在斯蒂罗德？

接下来，我们需要讨论猎户座飞船（猎户座），它位于火箭上，用于执行阿耳emi弥斯（Artemis）任务。猎户座是传统的圆锥形载人船。从某种意义上讲，这是Apollo命令模块的更新和更高级的版本。

命令和服务模块Orion和Apollo的并行比较。

尽管“猎户座”看起来很相似，但比看起来更大。实际上，这是一种直径为5米的宽敞车辆，而阿波罗指令模块的直径为3.9米。猎户座的加压体积也高达9立方米，而阿波罗则为6.2立方米。与三名阿波罗宇航员的常规机组人员相比，这使猎户座航天器最多可容纳六名宇航员。值得一提的是，Skylab的Apollo命令模块已更改，因此可以在紧急情况下容纳五名宇航员。

猎户座飞船的原名是乘员探索飞行器（载人研究飞行器）。这就是他在“星座”计划的开发中被称为的东西。但是从那以后，它发生了变化。现在，它已经实施了另一项节省成本的措施：它使用了基于欧洲ESA自动转运车的服务模块。

登月车？有什么吗

我们还应该提到一件事。对于仍在开发中的系统来说，有些新东西。如果Artemis计划要在月球上登月，它将需要一个着陆器。

这将我们带入当前局势。到目前为止，我们讨论和讨论的一切都是为了让人们仅在SLS和Orion的帮助下进入月球轨道。飞往月球时，无法在SLS Block 1上安装额外的月球着陆器，作为整体包装的一部分。即使使用升级的1B块，这也是不可能的。

NASA正式为Artemis计划选择了三艘完全不同的登月船。每个申请者都有时间到2021年，以准确展示他们将如何登上月球。此外，某些优惠还可以在更新的SLS Block 1B上将登月舱与Orion一起发送。

为了让Artemis III任务在2024年到达月球，它必须使用SLS Block1。登月器将必须飞行一到两枚商业导弹。甚至三个？这将取决于结果的大小。按照现代载人飞行标准，Atremis硬件非常庞大。

要求商业起降设备

Artemis程序的这一部分更接近于Commercial Crew程序，而不是其余的SLS和Orion程序。

NASA已制定了许多要求承包商竞标登月合同的要求。同时，他们希望这将是一个快速的过程，以满足他们雄心勃勃的最后期限-到2024年将宇航员送上月球。 NASA不会像SLS和Orion那样拥有和控制航天器。

阿尔mission弥斯（Artemis）每次任务至少需要两枚导弹，并且机组人员要登上月球表面。我们将在本文的第二部分中考虑“人类着陆器系统”程序中提出的选项。考虑如果NASA决定取消SLS以支持星舰和其他商业产品，那么他们还有其他选择。因此，我们来谈谈星际飞船。

STARSHIP的历史

如果您不熟悉“星球大战”，您可能不了解这个笑话已经走了多远。实际上，自创建SpaceX以来，一直在谈论创建“ BFR”或“ Big F * + #ing Rocket”。与SLS不同，最初的实际设计和开发大多处于封闭状态。

汤姆

·穆勒（Tom Muller），任务负责人盖伊回到SpaceX，担任发动机工程师和第一名工人汤姆·穆勒（Tom Muller），在他强大的火箭俱乐部Research Research Society建造了BFR火箭发动机。是的，这个名字取自《毁灭战士》中的BFG。

请注意，Tom BFR发动机是销钉喷射式喷射器发动机，可产生45 KN / s的推力。他与戴维·克里斯里（David Chrisally）战斗，后者制造了更传统的平喷发动机。汤姆的设计获胜，并最终成为现代梅林发动机的基础！

但是BFR火箭直到2012年左右才得到公众关注，当时Ilon提到了一种名为Mars Colonial Transporter的巨大火箭，SpaceX将该火箭添加到了其未来计划中。

SpaceX还是一个相对较小的公司，到2012年底只发射了三架Falcon 9。在那之后，有传言说猎鹰X，猎鹰X重型和猎鹰XX导弹将成为他们的下一个大型导弹。

MAK-2016，ILON及其它

仅在2016年-Ilon在墨西哥瓜达拉哈拉国际航空大会（IAC）上引爆了一颗“炸弹”。世界终于了解了SpaceX正在进行的工作。是的，那是一个超级奇怪的新闻发布会，每个人都提出了荒谬的问题。但并非所有人都明白...

伊隆提出的计划是荒谬的，甚至是疯狂的。世界从未以实际项目的形式看到过的东西。该火箭可完全重用，直径12米，高122米，配备42台闭环发动机，并在第一阶段将甲烷燃料成分完全气化。上级有六个真空引擎和三个海平面引擎。她采用了先进的碳纤维复合材料船体设计，每个LEO的载重量为300吨。我们将其称为“星际运输系统”或ITS。

Ilona Mask在MAK-16上的致辞

2016年之后，我们逐年观察了设计变更。最大的变化是小型化。突然，火箭收缩到了九米的直径，其有效载荷随着大小的增加而减小。

2018年左右，SpaceX再次开始称其为BFR，并宣布了计划派遣日本亿万富翁前泽友作（Yusaku Maezawa）登月之旅。同时，也许另一个重大变化是决定放弃碳复合材料车身设计，而是改用不锈钢。

STARSHIP，三合一！

然后，最后出现了“星舰”（Star Ship）这个名字。不要混淆，SpaceX会调用整个Starship系统。但这也是上梯级的名称！他们称为超级重型加速器阶段。因此，我们可以自由地说Starship，即Starship和Super Heavy。但是，我们也可能只意味着高级阶段。

就像您可以显示玉米并说：“嘿，这是玉米！如果它在玉米棒上或盘子里，您仍将其称为玉米。但是当她站在穗轴上时，你可以说是穗轴上是玉米。”天哪，你想说我来自爱荷华州，对吗？

2019年，SpaceX在Boca Chica的全尺寸原型Starship前面举行了新闻发布会。后来我们得知他的名字叫Mk 1，是“马克一号”的缩写。在这一点上，设计得出的结论是，上层应该只有两个像巨型空气制动器一样的“肋骨”。我拍摄了一段视频，解释了为什么他们最有可能选择两个而不是三个的“鳍”的原因，这很有趣！

因为大多数实际开发都是在SpaceX的秘密门下进行的，所以这极大地帮助了了解Starship的设计。我认为现在是阅读这两个程序进度的好时机。让我们准确地将他们的作品放在一起，看看我们是否可以更好地理解他们极其独特的设计理念。

有关基本设计更改的视频BFR / Straship PROLSSS

SLS VS PROGRESS STARSHIP

这是我一直在思考的片刻。星舰怀疑论者将指向所有爆炸的测试原型，并说：“他们甚至无法建造坦克。” SLS的怀疑论者说：“十年过去了，什么都没有发生。”

让我们看一下所有建造的设备。这将是所有内容的全面但不完整的列表。至少我们会标记里程碑。从SLS和Orion开始，承包商建造和/或测试的设备远远超出您的想象。

SLS和Orion的清单，包括测试样品和飞行设备。

ARTEMIS I，猎户座和测试SLS

到目前为止，我们已经在Ares 1-X上使用了十几个Orion，进行了各种CAC测试，布局和着陆测试。 2014年，猎鹰原型机在EFT-1任务中的功能全面，主要是在Delta IV Heavy上飞行。 2019年，在太空中心。马歇尔甚至测试了全尺寸SLS氢罐是否遭到破坏。该测试在超过额定模式的260％的负载下持续了五个多小时。

用于Artemis 1任务的SLS和Orion的首次综合测试的所有设备基本上都已准备好进行最终组装。基础台位于测试台上，为发动机的连续静态燃烧做准备。每个加速器SRB的五个部分的组装即将进行。应急救援系统已经准备就绪。猎户座飞船已经完成了所有试验。他回到肯尼迪航天中心，预料即将在月球附近发射！

上部低温阶段已经准备好运行数年。 EAS提供的Orion船舶服务模块已准备就绪。从字面上看-Artemis I的设备很齐全！剩下的只是完成测试，然后进行最终组装。

有16个RS-25D引擎。 16架发动机中有14架曾经飞过航天飞机。他们已经在Artemis I基地级的发动机舱中安装了四台发动机，已经生产了足够的固体火箭助推器部件，可以为八次SLS飞行组装16台助推器。该计划的下一阶段甚至可以使用4台RL-10发动机。

ARTEMIS II和III的任务

现在，生产线和组装场地已腾出空间，用于Artemis II的零件也将组装在一起。它包括一个氧气罐，一个氢气罐，一个中间罐，一个过渡上部，一个位于基础阶段的发动机部分。用于Orion的水箱，其服务模块，隔热罩，CAC塔和其他设备已安装到位。而且，正如已经提到的，RS-25和助力器段也已准备就绪。

不仅如此，Artemis III硬件也打包在一起了！这包括猎户座船零件，服务模块零件，SLS氢气罐，发动机和固体火箭助推器。

因此，您可以看到SLS和Orion在过去十年中取得了很大成就。即使考虑到Orion的较长开发期。但是，与星际飞船的进度相比，它看起来如何？

STARSHIP进度Starship

进度与SLS和Orion显着不同。 Starship的大部分早期开发都非常封闭。他们甚至神秘地隐藏了Raptor引擎开发程序，直到Ilon在MAK-2016上展示了有关它的视频。

Raptor引擎的开发始于2012年左右。从那以后，他通过了许多测试。迄今为止，已经制造了26架Raptor发动机，其中许多发动机目前正在测试中。但是，很可能，目前只有极少数几只能够飞行。自从SpaceX仅在2019年建造了大多数建筑后，这个数字就在变化。

SpaceX测试项目，原型和Starhopper的清单。

真正的钢

如果我们忽略由碳纤维复合材料和/或直径12米的星际飞船所建造的所有产品，那么SpaceX几乎可以建造仅去年才列出的所有产品。从Starhopper开始，这个单一的Starship原型已经在测试中取得了进步。它的20米，然后150米的飞行是迄今为止唯一的原型飞行。我们看到Mk 1的完整原型已完全组装，但随后取下了顶部。

SpaceX同时在佛罗里达州的可可市建造了一个类似的原型。这是两个团队在一次友好的比赛中同时采用不同的施工方法的机会。 SpaceX放弃了原型Mk 2的建造，但仍停留在佛罗里达州。

2020年：两个以上

然后我们看到两个团队在2019年底聚集在一起，疯狂地着手完成下一个原型Mk1。如我们所料，它在测试期间失败了。 Ilon在测试前发推文称，原型机不会执行“跳跃”操作。 SpaceX已经在开发下一个原型。

这不是唯一的更改。大约在同一时间，SpaceX也从使用Mk切换到SN命名法。有三个压力测试样本可测试焊缝和储罐在低温下承受压力的能力。然后，对SN-1坦克进行了另一次全面测试，爆炸，爆炸，然后在盖子掉落时再次爆炸。最后，我们有SN-3，它也由于测试程序不正确而失败。尽管有这些失败，但他们的下一个原型SN-4已经准备就绪，并已通过了低温测试。

在过去的六个月中，SpaceX建造和爆炸的坦克数量是过去六年中SLS的三倍！在这里，我们看到了构建，测试和总体开发理念的巨大差异！时间以秒为单位压缩。

哲学的明星与哲学的SLS

到目前为止，您可能已经了解了项目的设计差异和开发哲学。仅通过查看这两个程序的演变情况，就可以看出差异。但是有几件事可以肯定地证实它们之间的真正不同。

SLS，让一切事前计划

让我们先从NASA的角度出发。政府资助的NASA必须采取与私人资助不同的行动。他们可能无法做的最根本的事情就是冒险。

当创建像SLS项目一样大规模，复杂且雄心勃勃的项目时，在将任务发送给承包商之前，您确实需要考虑所有事项。如果您告诉承包商要建造的东西，然后计划有所改变，那么他们的所有工作都是徒劳的。当您有数十个相互依赖并按时完成任务的承包商和政府雇员时，不可避免地会发生这种情况。

想象一下，如果该项目的关键部分推迟了一年，那么开发此系统的政府官员应该怎么做？您不能解雇他们一年，然后将其退回项目。他们将离开寻找新工作。而且您不能将它们转移到其他东西。引擎工程师不太可能会简单地转移到NASA正在研究的另一枚火箭上。每年，要实施如此庞大的计划，都会有许多沉重的成本。

美国国家航空航天局，分配资金

尽管这从本质上讲风险较小且效率低下，但将金钱和合同分配到各个位置有助于政治支持。还有一个项目安全系统，该系统通过全国多个承包商和太空中心的资金提供。这种分散的方法有助于使其对国会通过预算更具吸引力。即使效率不高，它也有助于确保政治上的计划资金。

当您意识到旨在探索欧洲（木星的卫星）的欧罗巴快船项目必须合法地飞往SLS时，尤其如此。也许最疯狂的事实是他们还为该程序增加了价值2.5亿美元的存储空间！至少要到2025年，为他准备的SLS火箭才能准备就绪。尽管调查将于2023年准备就绪。从长远来看，这项法律将通过支持该计划而有所帮助。此外，它将在行政变更期间获得资金资助，期限可能不确定。

这种情况显然远非理想。但是，如果您担心程序的生存性，而不是每四到八年就将目标移动180度，那么这些都是游戏的一部分。

请记住，NASA的预算仅占我们国家预算的一半左右，而太空飞行计划甚至不到一半。

免责声明，不是SLS的选择

因此，构建SLS的基本原理是规划并降低计划实施的风险。当您不得不回答纳税人为什么他们的钱从字面上“蒸发掉”时，确实没有很多地方可以失败。不要再忘记美国宇航局的预算仅占我们国家预算的一半，而载人航天计划只是其中的一部分。

STARSHIP。答案-42！

现在将此与星舰进行比较。从字面意义上来说，航天器的发展是尽可能快的。 SpaceX并非从详细图纸开始。从字面上看，它只是从找出要问的问题开始。然后，如何制定他们的仪器应做的限制。

在此过程中诞生了两个主要目标。首先，要完全可重用。第二，要有足够的力量将人们运送到其他星球。这才是真正的重点。然后，您可以返回以找到这些任务的答案。

接下来最重要的一点是回答开发有效且可以重复使用的发动机的问题。正如我在有关SpaceX Raptor发动机的视频中所说的那样，具有完全气化部件的甲烷燃料闭环发动机非常适合这些目标。

猛禽燃料提供了无烟的燃烧，并保持发动机清洁，易于重复使用。而且它的高效率改善了船上燃料的使用。较高的发动机推力和较小的占地面积使您可以快速缩放具有多个发动机的火箭。

从那时起，项目的所有动向都在沙箱中。当您看到碳纤维突然变成不锈钢时，请不要感到惊讶。您了解了SpaceX仅仅开始飞行的重要性，因此当您听到Elon解释为什么改变Starship的设计如此重要时，SpaceX便是重复的起点。

2019年秋季的星舰介绍

STARSHIP ITERATION SPEED

因此，迭代的速度决定了我们为什么会在Boca Chica中看到如此多的随机事件。因此，甚至担心未来的计划也是愚蠢的。我和其他所有人一样都被误认为是因为以后的一切都取决于当前版本的情况。然后，他们将根据上一步的结果等进行下一步操作。

这是一种类似于“层叠模型”的哲学，或者可能是软件开发中的灵活模型标准。这是Ilona的原始方法。实际上，直到迈出第一步，您才开始进行第二步。计划很长一段时间，您很可能会取消所有工作。

这实际上与SLS相反，在SLS中，所有事情都必须有准确的计划。如果最终要制造出比蓝图短三米的火箭，突然之间，您还必须更换整个地面支持系统！ SLS及其移动服务塔发生了此事件。

灵活性和速度目前

，星际飞船的一切仍处于困境。我的意思是，我们自然会观察到它们如何围绕火箭建造植物，反之亦然。坦率地说，这是非常冒险的，但是也很容易做到。由于公司是高度垂直整合的，因此可以更快，更灵活地移动。这意味着解决方案的更改不会像传统方法那样对项目产生强烈的连锁反应。

我们将看到更多的设备故障和原型。会有挫折。我们可能会看到爆炸！但是，与SLS不同，事故是朝着目标迈出的一步。这种方法通过以更低的成本和更快的速度制作原型来促进学习。艾隆一次又一次地重复：“失败是发展的标志，如果没有失败，就说明您不够创新。”

这与谢尔盖·科罗廖夫（Sergei Korolev）鼎盛时期的苏联发展哲学非常相似。创建尽可能便宜的东西，测试它是否爆炸，看看出了什么问题，进行改进，然后重复！无疑，这使他们在开发的早期阶段处于领先地位。假设您炸毁了两个月内制造的火箭。我们将从中学习。我们将在不到NASA加油和体验SLS一次的时间内制造出另一枚火箭。这仅仅是哲学上的巨大差异。

STARSHIP VS SLS

我认为现在该是真正推动这些导弹前进的时候了。当我们看一下它们的“螺栓和螺母”时，这将有助于了解它们真正具有可比较性。初次接触后，我们将研究指标和机遇的“兔子洞”。做好准备！

通过参数对超重型导弹进行并行比较：推力[MN]，负载能力LEO [t]，负载能力TLI [t]，价格[$]和每公斤每TLI价格。

我们已经谈到了每枚火箭的大小，因此在此处列出。同时，我们只比较每枚火箭的初始装配。 Block 1和Block 1B SLS，以及当前形式的Starship的粗略版本。

请记住，星际飞船在将来会发生很大变化。几乎每次建造一个新产品时，它都会与前一个不同。预计这种变化的速度将在1920年代甚至SN30之后结束。当1B区块进行实际飞行时，SLS也会发生一些变化。让我们比较一下

引擎

当我们在这里时，让我们比较一下土星五号和猎鹰重型！我们只是对这些导弹的真正比较有其他看法。 SLS很大，但是星际飞船将会很大。它的整体高度将比土星V大，并且仅比土星V的前两步稍窄，但几乎不像土星V那样窄。

现在让我们谈谈发动机及其燃料。猎鹰重型有27台Merlin发动机用于海平面操作，其中一台Merlin在上级阶段针对真空操作进行了优化。它们全部用于RP-1煤油和液氧。有土星V，在第一阶段有5台F1发动机，使用的是煤油RP-1。第二阶段的5台J2发动机和第三阶段的1台J-2发动机使用氢气运行。

众所周知，SLS与航天飞机的设计基本相同。有两个SRB固体燃料助推器和四个氢动力RS-25发动机。在Block 1配置中，上层只有一台RL-10B2发动机，也由氢气提供动力。相比之下，其下一个版本Block 1B将具有四个RL-10发动机，也将由氢驱动。

最后，Starship在Super Heavy Booster上拥有37架Raptor引擎，最有可能在Starship上拥有6架Raptor。此数字可以更改，并且由于Raptor引擎的尺寸较小，因此SpaceX将相对容易地做到这一点。

提起

草稿接下来，让我们看看发布时的草稿。和往常一样，这很有趣。猎鹰重型是一个拥有22.8 MN的孩子。然后，我们使用土星V的35.1 MN转向强大的火箭。 SLS一开始以39.1 MN的优势胜过他，但在目前的配置中，Starship将成为72 MN的王者。

月亮轨道上的有用负载

当部署到LEO时，我们已经介绍了这些导弹的某些有效载荷能力，因此让我们回到SLS和Starship。但是这次我们将展示它们可以发送到月球的质量。我们称其为“跨月注入”（TLI），因为无论如何我们都在谈论登月任务。请注意，我们将显示SLS模块1和模块1B的负载能力。然而，它们在LEO上的能力几乎相同，因为这是使它们进入轨道的基础阶段。

注意，这不是火箭系统可以带到月球飞行的质量。这是系统可以传递到月球的质量。您必须与飞船一起进入月球轨道。对于Orion或Apollo，服务模块将对此进行处理。为了达到空间的某个点，需要额外的能量来达到特征速度（δ-v）。

可重复使用模式的“猎鹰重型”可以向月球轨道输送约9吨的重物。这也意味着前三个助推器全部降落在无人机船上，这不同于两个助推器降落在LZ-1平台上。一次性将每个TLI的重量与15吨进行比较。

土星V VS SLS

接下来，我们将拥有土星五号，它可以向月球轨道运送48.6吨。然后是SLS 1座，可交付27吨。 1B区块的更新版本将在TLI中增加多达43吨的重量。您可能会问，更强大的火箭怎么可能从土星V发射的那颗卫星中仅获得月球的一半载荷？嗯，这个结果是由于这种大小的火箭具有低推力的过渡低温阶段所致。奇怪的是，即使是配备了四个发动机的SLS Block 1B，高层的RL-10仍只能向月球轨道运送43吨。老实说，这还不及土星五号的能力让我感到困惑。

星际飞船对月球轨道有些困惑。仅星际飞船无法飞入TLI轨道。 120吨的巨大干重可防止其离开LEO。如果没有加油的话，所有这些死去的货物都无法飞向月球。加油是“星舰”飞行计划不可或缺的一部分。但是我们将在下一个视频中讨论。该视频将讨论“星舰”是否应该使用额外的助推器或加油。

重复使用或一次性使用。以什么价格？

现在，我将展示这些导弹系统中的哪些是一次性的，部分可重复使用的和完全可重复使用的。那就是我们要深入的“兔子洞”的地方，所以要照顾好您的驴子。我们将谈论价格，谈论它并不容易。一会儿您就会明白为什么。为了进行比较，我将您看到的所有数字都调整为2020年的价格。

首先，我将其称为“火箭价格标签”。这是您可能会购买发射器的价格。目前，我们正在忽略开发成本。但是我们将在下一篇文章中介绍开发成本。现在，只需记住它们。我们现在也只看火箭，没有诸如阿波罗或猎户座这样的太空船。

火箭价格

让我们以约9000万美元的Falcon Heavy开始。土星五号每次发射约12亿美元。在开始生产SLS Block 1及其更高版本的Block 1B之后，它们将耗资8.75亿美元。仍然是飞船。好吧，伊隆声称他们可以以200万美元的价格推出它。让我们假设他们有一天可以赚到200万美元，但是在一段时间内，最好选择1亿美元，直到市场赶上他们。因此，让我们在最坏的情况下为该价格增加1亿美元。

现在有了这些数字，我们可以计算基本的美元/千克比率。既然我们在谈论月球，让我们看看将这些火箭系统中的每一个送入月球轨道需要1公斤的费用。

KILOGRAM / MOON RATIO

Falcon Heavy可以在可重复使用或一次性使用模式下向月球运送一公斤重的卫星，价格约为10,000美元。土星五号将交付约每公斤25,600美元。生产开始后，第1区块的SLS成本约为每公斤31,500美元。对于1B区块，价格标签要好得多，大约每公斤20,000美元。单次发射耗资1亿美元的星舰无法到达月球轨道。为了完成这种飞行，他将需要再进行两次发射来为该船在地球轨道上加油。它将花费3亿美元。加油后，它可以向月球轨道发送156吨有效载荷。因此，每公斤星际飞船的成本约为2,000美元。

这些是一些非常初步的估计，并且是基于假设的。如果您想说我们故意“干扰” Starship，就是这种情况。以防万一，发射价格太乐观了。但是，星舰仍然是最经济的选择。

初步计算基于任意假设。例如，它们不计入开发成本。关于预算和成本，我们还有很多知识要学习。同时，只需接受此主题即可。我们将在下一篇有关支出的文章中探讨所有“兔子漏洞”。

结论

我们是怎么到达这里的？我们如何同时开发两个超级-超大型导弹？

我认为这个故事是不言而喻的。当美国宇航局开始研究SLS时，像Starship这样的火箭的想法是完全荒谬的。即使在今天，许多人仍然认为这太疯狂了，这项事业将会失败。星际飞船是“不可能的”-当它不在那里时。然后，突然之间，几乎所有内容都在一秒钟内发生了变化。

首长会相信吗？

NASA从事SLS和Orion的研究已有十年之久。如果SpaceX在2011年使用星际飞船（Starship）转向美国宇航局（NASA），那就像是在1870年向农民出售带有9升GPS动力涡轮柴油发动机的四缸8RX 410 John Deere拖拉机。但是，农民所寻找的只是为他的马买犁。如果您提到拖拉机，他简直不敢相信您。噢，伙计，爱荷华州再次摆脱了我，对不起。

NASA在此过程中跌跌撞撞了很多次。程序太多，以至于死胡同。在制定计划时，他们遭受了特派团，人员和领导层优先级的变化。他们重复了几次，直到程序真正开始体现在铁上。

他们做了SLS要做的事情。 NASA依靠现有技术，合作伙伴和计划融资计划选择了一条合理的道路。所有这些都创造了一种能够在深空运行的火箭，并得到了政界人士的支持。所有这些恢复了飞行能力，而这种能力是他们将近50年前丧失的。

听我的意思，这是最大的震惊。这不是飞船！但是人类有“星际飞船”。如果有必要减少太空飞行的成本，星际飞船是顺理成章的延续。老实说，生产可重复使用的导弹是有意义的。每个人都想做！没有人认为这是一个可怕的主意。很少有工程师或经理认为这会发生。

失去爱的50种方式

我认为最大的意外是，花了50年的时间才制造出另一枚具有土星五号能力的火箭。在1972年执行阿波罗17号任务之后，没有人离开LEO。如果您告诉最后一位登月的宇航员吉恩·塞南（Gene Cernan），他将不会相信。听到这个消息，他可能已将您变成“手指”。

从那时起，火箭技术已经成熟。现在，这不是整个国家都能实现的，而是少数几家辉煌而勇敢的公司所能实现的。这些企业可以重新考虑与火箭和太空飞行有关的一切。他们可以开辟商机和以前根本不存在的商机。

火星或废物

我知道艾隆一生的目的是飞往火星。但是，在实现这一目标的道路上，他将彻底改变人类进入太空的道路。要到达火星，您需要具有强大功能的可重复使用火箭。这个疯狂的提议将导致太空飞行经济学革命几个数量级。

我们停止飞往月球的原因是因为它太贵了。在冷战期间，美国使用阿波罗（Apollo）项目衡量了其“成员”。但这不是探索月球的可持续方式。

让我们考虑一下探索月球的可持续方式。这正是我们将在下一篇文章中讲述的内容。偶然地，我们已经进行了研究和记录。做好准备，我们将回答您的问题：“ NASA是否应该取消SLS并使用Starship和其他商业发射系统？”

让我们看看Artemis是否会朝着正确的方向迈出一步。

我认为，“橙色火箭”目前足够出色。但是“闪亮火箭”很快将变得不可思议。作为“团队空间”，我们可以注意到一个事实，我们生活在一个时代，我们将有大约两枚超大型火箭同时发射到太空中！是！！！

资料来源：

哈里·里尔斯（Harry Liles）在2011年SLS C0上谈论
SLS-NASA清单选项
NASA SLS有效载荷用户指南
FH TLI 有效载荷
计算3着陆突击着陆计算
OIG SLS / Orion
报告SLS ICPS和EUS新闻通讯

来源：日常宇航员文章本文
为pdf格式

SLS与STARSHIP：为什么两个程序都存在？每天的宇航员

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