Europa Clipper (EC) zum Jupitermond Europa

Die Frage ist eher, was die amerikanische Politik macht:

Das mag interessant sein, ABER...
... darüber wollen wir hier im Europa Clipper Thread aber wirklich nicht diskutieren.

Das Weisse Haus hat jetzt den US-Kongress aufgefordert, den Wortlaut der Bewilligung für Europa Clipper so abzuändern, dass NASA nicht mehr verpfichtet ist, EC auf SLS zu starten

Das hats jetzt in abgeschwächter Form in das Gesetz geschafft, mit dem die Ausgaben der NASA für das FJ 2021 geregelt werden:   

It instructs NASA to launch the Europa Clipper on the SLS, but only if “the SLS is available and if torsional loading analysis has confirmed Clipper’s appropriateness for SLS.” (...) If NASA determines an SLS is not suitable for Europa Clipper, NASA can then conduct a “full and open competition” for a commercial alternative. The bill specifically states that NASA would not be limited to the vehicles currently on its NASA Launch Services 2 contract vehicle for that competition.

Sollte SLS nicht verfügbar sein oder nicht geeignet für die Europa-Clipper-Mission, darf die NASA den Start öffentlich ausschreiben...

Quelle: https://spacenews.com/nasa-receives-23-271-billion-in-fiscal-year-2021-omnibus-spending-bill/

Und wer / was bestimmt den Zeitpunkt SLS verfügbar/nicht verfügbar?

only if “the SLS is available and if torsional loading analysis has confirmed Clipper’s appropriateness for SLS.” (...)

Das ist der erste, wenn auch dunkle, Hinweis auf das geheimnisvolle "compatibility issue", das angeblich den Start von Europa Clipper auf SLS gefährdet.
Hat jemand schon Details zu dieser Torsionsbelastung gehört ? Seltsam, da SLS doch hochgradig symmetrisch aufgebaut ist - wo soll da eine große Torsionsbelastung herkommen ? SLS ist doch nicht spinstabilisiert.

Zitat von: TWiX am 22. Dezember 2020, 13:11:45

only if “the SLS is available and if torsional loading analysis has confirmed Clipper’s appropriateness for SLS.” (...)

Das ist der erste, wenn auch dunkle, Hinweis auf das geheimnisvolle "compatibility issue", das angeblich den Start von Europa Clipper auf SLS gefährdet.
Hat jemand schon Details zu dieser Torsionsbelastung gehört ? Seltsam, da SLS doch hochgradig symmetrisch aufgebaut ist - wo soll da eine große Torsionsbelastung herkommen ? SLS ist doch nicht spinstabilisiert.

Das weiß offensichtlich niemand, bzw. man will es uns nicht sagen, in dem unten verlinkten Artikel zu dem Thema steht nur "Such issues, industry sources say, likely involve the environment the spacecraft would experience during launch, such as vibrations".

https://spacenews.com/compatibility-issue-adds-new-wrinkle-to-europa-clipper-launch-vehicle-selection/

Dass beim Start Vibrationen auftreten, ist ja keine Überraschung. Vielleicht weiß man nicht genau, welche Frequenzen und Amplituden beim SLS auftreten und hat deswegen Sorge. Vielleicht sucht man aber auch nur eine Option, um aus der komischen Bindung von EC auf SLS ohne Gesichtsverlust herauszukommen.

Es könnte an der Startbeschleunigung liegen, schließlich startet SLS durch die großen Feststoffbooster sehr schnell. Vibrationen durch die Booster sind auch möglich. Mich wundert nur, das man daran beim Entwurf der Sonde nicht gedacht hat. Schließlich war die SLS von Anfang an als Startrakete vorgesehen, da kann man eigentlich erwarten, das Sonde und Träger kompatibel sind!

Eigentlich wäre ich für den Start von EC auf SLS, weil sich nur so die Reisezeit auf 2,5 Jahre verkürzen lässt. Aber es macht keinen Sinn, die Sonde noch jahrelang einzulagern, nur weil keine Rakete verfügbar ist. Wenn man die Sonde 3 Jahre einlagern muss, ehe man sie auf SLS starten kann, dann ist das dreifache Geldverschwendung (Startkosten, Lagerkosten und das Zusammenhalten der wissenschaftlichen Teams). Ein Start mit der Atlas 5 oder Delta 4 ist weitaus billiger und die Sonde ist sogar früher am Jupiter.

Ein Start mit der Atlas 5 oder Delta 4 ist weitaus billiger und die Sonde ist sogar früher am Jupiter.

Delta IV und Atlas V sind nicht annähernd leistungsfähig genug. Delta IV Heavy gibt es nicht mehr. Die restlichen Starts sind alle von der Airforce gekauft.

Der einzige Träger, der in Frage kommt und der von der NASA in Erwägung gezogen wird, ist Falcon Heavy. Sowieso der leistungsfähigste Träger, selbst im Vergleich zur Delta IV Heavy.

Ich seh es schon kommen - wir werden noch bislang undenkbare Fairing-Konstruktionen für die FH erleben, geboren aus der Not heraus

Fairing Größe kann eigentlich kein Kriterium sein. Europa Clipper ist schwer für die hochenergetische Flugbahn, nicht riesig.

Höchstwahrscheinlich ist er für vertikale Integration geplant. Aber SpaceX hat den neuen Airforce-Vertrag, der vertikale Integration einschließt. Sie bauen ein fahrbares Integrationsgebäude am LC-39A.

Der einzige Träger, der in Frage kommt und der von der NASA in Erwägung gezogen wird, ist Falcon Heavy. Sowieso der leistungsfähigste Träger, selbst im Vergleich zur Delta IV Heavy.

Dann sollte man mit der Air Force verhandeln, ob es nicht doch eine Möglichkeit gibt, eine der D4H zu nutzen. Ich kann mir nicht vorstellen, das die NASA eine Sonde im Wert von 4,5 Mrd Dollar mit einem Träger startet, der bisher nur 3 mal geflogen ist.

Zitat von: MarsMCT am 27. Dezember 2020, 07:53:11

Der einzige Träger, der in Frage kommt und der von der NASA in Erwägung gezogen wird, ist Falcon Heavy. Sowieso der leistungsfähigste Träger, selbst im Vergleich zur Delta IV Heavy.

Dann sollte man mit der Air Force verhandeln, ob es nicht doch eine Möglichkeit gibt, eine der D4H zu nutzen. Ich kann mir nicht vorstellen, das die NASA eine Sonde im Wert von 4,5 Mrd Dollar mit einem Träger startet, der bisher nur 3 mal geflogen ist.

3 mal erfolgreich gestartet. Der erste Start einer D4H hingegen war nur ein Teilerfolg. Trotzdem vergab das amerikanische Militär mit DSP 23 einen Auftrag für den unmittelbar folgenden Start. SpaceX muss sich da schon lange nicht mehr verstecken und die zugrunde liegende Basisversion F9 wird mitunter sogar in der bemannten Raumfahrt eingesetzt. Ich sehe also nicht, warum die NASA da Bedenken haben sollte.

Zitat von: MR am 27. Dezember 2020, 13:35:49

Zitat von: MarsMCT am 27. Dezember 2020, 07:53:11

Der einzige Träger, der in Frage kommt und der von der NASA in Erwägung gezogen wird, ist Falcon Heavy. Sowieso der leistungsfähigste Träger, selbst im Vergleich zur Delta IV Heavy.

Dann sollte man mit der Air Force verhandeln, ob es nicht doch eine Möglichkeit gibt, eine der D4H zu nutzen. Ich kann mir nicht vorstellen, das die NASA eine Sonde im Wert von 4,5 Mrd Dollar mit einem Träger startet, der bisher nur 3 mal geflogen ist.

3 mal erfolgreich gestartet. Der erste Start einer D4H hingegen war nur ein Teilerfolg. Trotzdem vergab das amerikanische Militär mit DSP 23 einen Auftrag für den unmittelbar folgenden Start. SpaceX muss sich da schon lange nicht mehr verstecken und die zugrunde liegende Basisversion F9 wird mitunter sogar in der bemannten Raumfahrt eingesetzt. Ich sehe also nicht, warum die NASA da Bedenken haben sollte.

Was war denn dieser "DSP 23"? War der von den Kosten und der (Nicht-)Serienmäßigkeit her mit dem Europa Clipper vergleichbar?

Also mir wäre auch ziemlich mulmig zumute, wenn ich den Start einer solch teuren und einmaligen Mission mit einer noch so neuen Rakete zu verantworten hätte.

...
Was war denn dieser "DSP 23"? War der von den Kosten und der (Nicht-)Serienmäßigkeit her mit dem Europa Clipper vergleichbar?....
Also mir wäre auch ziemlich mulmig zumute, wenn ich den Start einer solch teuren und einmaligen Mission mit einer noch so neuen Rakete ...

Zum Zeitpunkt seines Starts schon alter Frühwarnsatellit, der auch das Metallfairing wie bei vorherigen Titan-Starts benötigte, was damals nur mit D4H machbar war.
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Crippen und Young war bei STS-1 sicherlich auch mal irgendwann mulmig (?). Aber dieser gefährlichster aller bemannter Testflüge würde so heute vielleicht auch nicht mehr stattfinden.
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Ist imho vorstellbar, dass die Parameter des "launch environments" für EC bei der Entwicklung der Sonde (und der Entwicklung ungeflogner Raketen) Veränderungen unterliegt. Auch Dinge wie "Leider haben wir nicht bedacht, daß ..." kommen vor.

Ich denke, wir werden es erfahren.

Gruß   Pirx


 

NASA hat jetzt die Raumfahrtindustrie aufgefordert, bis zum 8. Februar Vorschläge für einen Start von Europa Clipper auf einem alternativen Träger zu machen. Voraussetzung ist, das dieser Träger mindestens 3 erfolgreiche Starts vorweisen muss, von denen zwei die letzten beiden Starts sein müssen (NASA Category 3).
Diese Bedingung wird derzeit nur von der Falcon Heavy erfüllt; Vulcan Centaur und BO New Glenn sind noch nicht geflogen:

https://spacenews.com/nasa-seeks-input-on-europa-clipper-launch-options/

Ein Start im August 2024 auf SLS würde Jupiter im Herbst 2027 erreichen (Direktflug); ein Start auf einem alternativen Träger im Oktober 2024, mit einem Mars-Flyby im Februar 2025 und einem Erde-Flyby im Dezember 2026, würde Jupiter im April 2030 erreichen.

Jetzt ist es amtlich, SLS ist raus:

During a Feb. 10 presentation at a meeting of NASA’s Outer Planets Assessment Group (OPAG), leaders of the Europa Clipper project said the agency recently decided to consider only commercial launch vehicles for the mission, and no longer support a launch of the spacecraft on the SLS.

Die NASA hat sich kürzlich entschlossen, nur kommerzielle Trägerraketen für den Start der Mission in Erwägung zu ziehen.
Es wird erwartet, dass nun als nächstes am 1. März eine förmliche Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen ("request for proposals"), wobei die Vorschläge bis zum 14. April eingereicht werden müssen. Die geplante Flugbahn hat sich nicht geändert (im Vergleich zu den vorherigen Konzeptionen, die nicht SLS benutzten), Start im Oktober 2024, Ankunft am Jupiter im April 2030
Quelle: https://spacenews.com/nasa-to-use-commercial-launch-vehicle-for-europa-clipper/

Also eine Verzögerung der Ankunft um 2,5 Jahre ... und damit 6 Monate später als JUICE (Ankunft Okt 2029).
Das gibt ja fast schon so ein Gedrängel wie am Mars gerade 

Favorit bei der Vergabe ist wohl FalconHeavy, aber die endgültige Entscheidung wird erst in etlichen Monaten evtl. erst in einem Jahr fallen!

Was man so hört bzw. ließt deutet alles ja auf eine Falcon Heavy hin. Der vollständigkeit halber sollte man aber auch andere Optionen erwähnen. Als Trägerrakete fallen mir folgende Möglichkeiten ein:
-Falcon Heavy (in allen möglichen Konfiguration ob mit Booster landung oder ohne, ich gehe aber von ohne aus)
-Delta IV Heavy
-Vulcan Centaur mit 6 Booster (nur mit Kickstufe meiner Meinung nach)
-Starship (ebenfalls nur mit Kickstufe oder einer Falcon 9 Oberstufe ähnlich wie die IUS beim SpaceShuttle, die Ladeluke beim Starship wäre ja groß genug)
-New Glenn

Als klassiche Kickstufen kommen bei allen Trägern folgende infrage:
-Star 48B (wurde schon bei New Horizons verwendet)
-Castor 30B (nur im englischen Wiki gefunden)

Als nächste Variable kommt es auf den Anflug an:
-Direktflug (wohl nur mit zusätzlicher Kickstufe möglich)
-MEGA für Mars-Earth-Gravity-Assist. Also ein Flug zum Mars, danach zur Erde und dann zum Jupiter
-Mehrere Swing-Bys an Venus, Erde order Mars (Venus wurde wohl schon verworfen)

Wie man also sieht, gibt es mehr Variable als nur die Trägerrakete. Zudem wurde anscheinend auch gesagt, dass alle Trägerraketen in Betracht gezogen werden.

https://spacenews.com/nasa-to-use-commercial-launch-vehicle-for-europa-clipper/

SpaceX’s Falcon Heavy launch vehicle is the leading contender to launch Europa Clipper, and has been used in planning for alternatives to SLS. The fiscal year 2021 appropriations bill, though, requires NASA to consider all potential launch vehicles, including those not currently part of its NASA Launch Services 2 contract, through a “full and open competition.”

Die Falcon Heavy-Trägerrakete von SpaceX ist der führende Anwärter für den Start von Europa Clipper und wurde bei der Planung von Alternativen zu SLS verwendet. Der Haushaltsentwurf für das Jahr 2021 verlangt jedoch, dass die NASA alle potenziellen Trägerraketen, einschließlich derer, die derzeit nicht Teil des NASA Launch Services 2-Vertrags sind, in einem "vollständigen und offenen Wettbewerb" berücksichtigt.

Am ende entscheidet wohl der Preis.(bei gleicher Verfügbarkeit)

Guten Morgen,
Ich finde es gut dass der Träger aus dem Thread-Titel entfernt wurde.
Dies ist gerade bei Raumsonden, die zu anderen Himmelskörpern fliegen, weniger wichtig.
 

Threadtitel angepasst.

Aber: Ist nicht der "Jupitermond Europa" das Hauptziel?
Klar, es gibt vorher noch ein paar Vorbeiflüge auch an anderen Jupitermonden, am Jupiter selbst.....

Gruß Guido

Am ende entscheidet wohl der Preis.(bei gleicher Verfügbarkeit)

Ich glaube tatsächlich, dass der Preis zwar maßgeblich aber nicht das einzige Kriterium ist. Einen leicht höheren Preis zum Beispiel bei New Glenn gegenüber Falcon Heavy oder zusätzlicher Kickstufe könnte man in Kauf nehmen, wenn ein Direktflug auch ohne SLS möglich wird.

Wenn ich wetten würde, würde ich auf Falcon Heavy Expandable mit Star 48B Kickstufe auf Direktflug setzen.

New Glenn, Starship wird man nicht riskieren wollen, da wird man eher auf erprobte Träger wie Falcon Heavy oder Vulcan setzen wollen.
Auch glaube ich, dass der Preis für Expandable Falcon Heavy und Kickstufe vertretbarer für einen Direktflug ist, als das Personal für mehrere Jahr am Boden zu binden und auf den Anflug zu warten.

Die kleine Kickstufe (ca. 2000 kg ineffizienten Festtreibstoff) wird bei einer 6000+kg Sonde nicht viel Effekt haben. Ich denke nicht, dass diese Kombination hier Sinn ergibt.

Immerhin würde der Einsatz einer Star48-Kickstufe einen zusätzlichen FlyBy an der Venus überflüssig machen und so Flugzeit und ein entsprechend angepasstes Thermaldesign für EC einsparen. Das kann man wenig finden - oder einen wichtigen Aspekt ..

Wurde die Option also tatsächlich analysiert? Ist die Sonde zu den Lasten des Motors kompatibel?