Orion / ESM - Raumschiff

Im Prinzip wäre es sicher das Beste, wenn man einen einheitlich genormten Docking-Mechanismus hätte. Das ist aber leider schlecht möglich:
Die Russen haben bei der Sojus ihren winzigen und leichten Docking-Mechanismus dabei, da passt zwar kaum ein Astronaut durch, dafür ist er aber leicht und automatisch bedienbar. Beim Shuttle ist schon wieder alles ganz anders: Dort muss der Docking-Port groß und stabil sein, damit das Shuttle auch gut hält, und man die Waren transportieren kann. Beim Orion wiederrum muss alles sehr leicht sein, damit Ares1 es verpackt. Deshalb hat man jetzt einen leichteren Docking-Mechanismus entwickelt.

Ist zwar ärgerlich, aber ich glaub, heutzutage wäre ein enormten Docking-Mechanismus noch nicht zu machen  

Matthias

Dort muss der Docking-Port groß und stabil sein, damit das Shuttle auch gut hält, und man die Waren transportieren kann.

Ich glaube das APAS-89 ist genauso klein wie das System der Sojus.

Nachschub wird eh kaum im Shuttel selber transportiert, das meiste - und das sperrige sowieso - liegt ja in den Logistik-Modulen - und die werden mit diesen großen quadratischen US-Ports direkt an die Station angedockt.

Möglich wäre eine Normierung schon - hab schon irgendwo anders mal geschrieben, das man halt mehrere Normen in verschiedenen Größen bräuchte:

• Stations Modul zu Stations Modul
• Stations Modul oder Raumschiff zu Raumschiff für Personen
• Stations Modul oder Raumschiff zu Raumschiff für Nachschub
• Stations Modul oder Raumschiff zu Werkzeug (z.b. RoboArm)

Ergänzend vieleicht noch Ports für diverse Versorgungsleitungen: Wasser, Strom, Treibstoff.

Aber hier fehlt es wohl vorallem an dem politische Willen.

Einen kleinen Überblick über die aktuellen Docking-Ports:

Dassault Systems DELMIA-Software wird zur Entwicklung und Evaluierung des ORION-Kapseldesigns eingesetzt:

Quelle: http://[u]http://www.space-travel.com/reports/DELMIA_Software_To_Help_Refine_Orion_Physical_Mockup_999.html[/u]

Mit der Software Dassaults wird rein virtuell ein sog. Mockup der Kapsel entwickelt. Damit wird getestet, ob alle System und Anschlüsse passen und ob die Crew alles wichtige sehen und erreichen kann. Die NASA kann live auf die Daten zugreifen und selbst verschiedene Versionen virtuell testen. Aus diesen Daten wird am JSC/Houston ein wirkliches 1zu1-Mockup gebaut, um die Tests dann auch real durchzuführen.

Dassault selbst hat diese Software schon zur Entwicklung der eigenen Flugzeuge eingesetzt, z.B die neue Falcon 7X. In der Luftfahrt ist man schon so weit, dass man auf reale Mockups praktisch verzichten kann und rein virtuell arbeitet.

Soso, die Amis nutzen französische Technik ...

@ gaetanomarano

Nur ein paar Gedanken zu deinen Ideen (ich hoffe damit keine Wurmdose zu öffnen):

Die "überflüssige" Topsektion des CEV abzuschneiden halte ich für keine so gute Idee, da dieser Bereich nicht so überflüssig ist wie Du ihn in Deiner Grafik darstellst. Die Formgebung hat sehr viel mit der Aerodynamik bzw. dem Verhalten beim Wiedereintritt zu tun, und da ist es nicht egal ob das abgeschnitten ist oder nicht.

Die Seitenlandung mit den Bremsraketen verkompliziert einen Einfachen Vorgang unnotwendigerweise und schafft meiner meinung nach mehr Probleme als sie löst. D.h. ich glaube es wird dabei Probleme in der Dynamik des landevorganges geben (überschlag/rollen), sowie der Mechanismus der Fallschirmbefestigungs und Verstauungspunkte sowie der Bremsraketen sehr kompliziert werden. Darüberhinaus ist der Verzicht auf die Land-Landung und der Übergang auf Wasserlandung eine Studie von vielen.

Die "Magische Tank" Idee ist nicht so magisch oder originell, transfer von Treibstoff im Orbit ist bei jeder Missionsstudie dieser Art auch eine überlegung. Allerdings löst Deine Konkrete Idee kein Problem, denn wenn es ein Übergewichtsproblem zum derzeitigen Stand gibt (und eigentlich ist es dafür viel zu früh) dann eher bei Ares V. Nur ist Ares V noch so im Fluß daß dafür solche Überlegungen zu früh und unnötig sind.

Tut mir leid sollte ich dich da demotivieren, aber ich empfinde Deinen Ideen zwar interessant, für die Vorgeschlagenen Problematiken aber unpassend und unnotwendig.

Darüberhinaus möchte ich anmerken dass Du auf Deiner Webseite von bestimmten konkreten Leistungsdefiziten von Ares I / Orion ausgehst, die so aber nirgendwo belegt sind. D.h. das sind eher Internetgerüchte als sonst etwas.

@ gaetanomarano

Just my two cents regarding your ideas ( I hope I do not open a can of worms here ):

To cut the "useless" top section of the orion capsule is a bad idea, because this form does follow function (to modify the famous quote from Sullivan). The shape of the capsule is driven by the reality of aerodynamic forces / atmospheric reentry and is not just there because it looks good.

Your sideway-landing (or whatever you call it) with retro-rockets and shock absorbing - slide seats  makes a tried and well understood procedure unnecessarily complicated. It creates more problems than it solves and is in my opinion not practical. The side - attachment of the chutes, the retrorockets and the dynamic of the landing (think about tumbling etc.) itself is not that simple at all. In my opinion you underestimate the consequences of your modification on a large scale.

The magic tank idea is not so magic after all. There is certainly a lot of thought given into orbital fuel transfer in all kinds of lunar mission architecture studies, this is not a "magical" or original idea. But there are a lot of practical reasons that this is not included in the Ares I & V mission profile.
I do not understand your motivation for that fuel transfer, because if there is an overweight problem in the current mission architecture it is more with Ares V than I. But it is way to early to even speculate about Ares V overweight.

Your website and your simply solutions are based on something that is neither documented nor a reality: the underperformance of Ares I and the overweight of Orion. Both issues (that are just two sides of the same medal) are internet rumors and not based on anything that is documented as a fact.

I think your ideas in general are in a way interesting and creative, but not in this context. I am sorry if I am rude or harsh. I am an engineer, and am just giving my personal opinion about your ideas, I don't want to insult you personally.

Hallo Discovery-Fan,

grundsätzlich stimme ich dir zwar zu, aber Gewichts- und Performance-Probleme bei ARES I und Orion sind keine Gerüchte. Aktuelle Änderungen im Orion-Design um Masse einzusparen werden hier regelmäßg dargestellt und kommen selbst von der NASA. Zuletzt wurden in den aktuellen Plänen die Airbags gestrichen ... vorher wurde die Treibstoffekapazität für reine LEO-Missionen reduziert .... und das Service-Modul wurde verkleinert.

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3760.msg57132#msg57132
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3760.msg57116#msg57116

Hallo Discovery-Fan,

grundsätzlich stimme ich dir zwar zu, aber Gewichts- und Performance-Probleme bei ARES I und Orion sind keine Gerüchte. Aktuelle Änderungen im Orion-Design um Masse einzusparen werden hier regelmäßg dargestellt und kommen selbst von der NASA. Zuletzt wurden in den aktuellen Plänen die Airbags gestrichen ... vorher wurde die Treibstoffekapazität für reine LEO-Missionen reduziert .... und das Service-Modul wurde verkleinert.

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3760.msg57132#msg57132
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3760.msg57116#msg57116

Laut Jeff Hanley überbietet Ares I die 52,100 pfund (23.63 t) Orbit insertion Anforderung und ist im Stande 58,000 pfund (26.3 t) zu bewältigen. Die Orion 'control mass' sollte eigtl. bei ca. 48,400 pfund (21.95 t) sein.

Das Orion 605 design war zu schwer, ebenso Orion 606 aber nicht in dem Ausmaß. Orion 607 hat eine Ziel - 'effective payload' - Masse von 50,250 pfund (22.7 t), laut http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=24647

Mehr als die zuvor genannte 'control mass', aber nicht zu viel für die erwartete Ares I Leistung.

Es gibt eine 611 fuß/sek. (186 m/s) delta-v Anforderung um von -30x100 nmi (-55.56x185.2 km) auf 120 nmi (222 km) Kreisorbit zu kommen.
Einige (und Gaetanomorano oder das 'Direct-Team' gehören meiner Ansicht nach dazu) interpretierten 611 f/s als 611 m/s erforderliches delta v.

(die total propulsive capability des SM wird übrigens mit 1,738 m/s bzw. 5,700 f/s angegeben siehe http://www.nasa.gov/pdf/166914main_FS_Orion508c.pdf)

Aus diesem Wert wird/wurde argumentiert dass die Ares-1 Oberstufe nach MECO das CEV auf eine ballistische Flugbahn bringen würde, die nicht einmal den Atlantik queren würde. Nach einigen sekunden ballistischem Freifalls (währenddessen die Solarpanele entfaltet würden) müsste dann das  Orion SM Haupttriebwerk für 6 Minuten feuern um ein delta-v von 610m/s zu erreichen. Das Orion SM wäre also quasi eine notwendige 3. Stufe um ein mindestorbit zu erreichen.

Die Behauptung dass das CEV bzw. Ares I eine zusätzliche 610 m/s delta v Feuerung braucht wurde von niemandem bisher schlüssig belegt (auch wenn es oft behauptet wird wirds dadurch nicht richtiger, und es scheint sich um einen Umrechungsirrtum zu handeln der im Internet entstanden ist). Sollte jemand 610 m/s im Gegensatz zu 610 f/s delta v belegen können (mit einem Dokument aus offizieller Quelle) dann würde ich mich darüber freuen, ich bin gerne bereit dazuzulernen.

Meiner Ansicht nach ist Ares I im Moment noch gut auf dem Weg (z.B. mit der Möglichen 545kg (1,200lb) Massersparnis durch ein neues Boost-Pr.-cover), und ich habe nicht den Eindruck dass die Performance Probleme von Ares I die im internet die Runde machen einen realen Hintergrund haben. Hier werden Dinge fehlinterpretiert, übertrieben dargestellt und ganz normale Entwicklungsprozesse (Massen Feintuning) als Performance Probleme hochstilisiert. Vor allem werden Schlüsse gezogen (z.B.: CEV nur mehr als ISS Shuttle tauglich, nicht leistungsfähig genug für Mondmissionen usw.) die die Nasa selbst nicht zieht.

Zum Artikel http://www.nasaspaceflight.com/content/?cid=5187 im von mir sehr geschätzten nasaspaceflight möchte ich folgendes von Keith Cowing zitieren:

ESMD Deputy AA Doug Cooke): 'NASA has not abandoned the concept of land re-entries. The decision has not been made.'

'Has NASA deleted the requirement that Orion make routine landings on land instead of in the ocean? Has NASA directed Lockheed Martin to make these changes in the design of Orion?' ESMD AA Scott Horowitz told NASAWatch.com: 'No. Still being studied, currently part of the trades to see what effects each requirement (including land landing nominally) has on weight.'

Ich habe nirgendwo ein offizielles NASA Statement gefunden dass das Gerücht über eine Entscheidung für Splashdown bestätigen würde.

Hallo discovery_fan,

danke für die detaillierte Antwort. Da kam doch mal etwas mehr "Butter bei de Fische" . Dann sind wir mal gespannt wie es weiter geht und wann feste Aussagen stehen.

Ich habe gerade ein wenig in Constellation-Dokumenten gestöbert und bin auf eine unbemannte Orionversion mit einem "druckfreien" Cargomodul gestoßen. Diese sollte nicht automatisch an die ISS docken, sonder von deren Roboterarm geführt werden (wie das HTV der Japaner). Im Cargomodul sollte es 2 abnehmbare Container/Plattformen geben, welche mit ihrer Nutzlast außen an der ISS hätten verstaut werden können. Damit hätte man auch größere Baugruppen später noch tauschen oder installieren können, auch ohne das Space Shuttle. Ich denke da gerade an die CMGs (Gyroskope), die man ja aktuell nicht mehr nach 2010 tauschen kann.
Leider wurde das Konzept anscheinend aus Kostengründen gestrichen, die ISS ist ja dann auch nicht mehr der Schwerpunkt amerikanischer Raumfahrtaktivitäten.

[size=10]PS:
Wenn hierüber doch schon diskutiert wurde, bin ich wohl immer noch auf Kriegsfuß mit der Suchfunktion .... und sie hat eine weitere Schlacht gewonnen .[/size]

Das ist auch nicht so tragisch, zumal in absehbarer Zeit auch unser ATV einsatzbereit sein wird. In Zusammenarbeit mit den russischen Progress ist dann auf jeden Fall eine ausreichende Versorgung der ISS (auch nach dem Ausstieg der NASA) gewährleistet.

Und was die "ORION" betrifft, bin ich überhaupt sehr skeptisch geworden. Wie heißt es so schön:  Ein Schritt vor, zwei Schritt zurück...!

Jaja, Progress, ATV, HTV,

kann eines dieser Schiffe "Großbauteile" hochbringen? ATV kann nur am russischen Segment docken, mit den kleinen Ports und nur interne Frach transportieren. HTV kann an den großen amerikanischen Ports docken, aber auch nur interne Fracht transportieren, so wie ich es verstehe. Ich bezog mich ja auf die CMGs als Beispiel. Wenn da in der Lebenszeit der ISS mehrere ausfallen, wird es düster wenn man keinen Ersatz hochbringen kann, und das geht bei deren Größe nur als externe Fracht.

N'abend,

@ Chris:

Du hast insofern Recht, daß mit ATV und Progress (sowie HTV) die Versorgung der ISS und ihrer Crew mit lebensnotwendigen Dingen sichergestellt ist.

Aber weder Progress noch ATV können gößere "druckfreie" Bauteile wie die  von Daniel genannten Gyroskope hinaufbefördern. Dies könnte eventuell HTV, aber da ist nicht sicher, wann es tatsächlich einsatzbereit ist.

Insofern wäre eine zusätzliche Transportmöglichkeit für derartiges Cargo ab 2011 sehr wünschenswert.

Es wurde schon mal untersucht, ob das ATV-Cargomodule für nichtdruckbeaufschlagte Nutzlasten modifiziert werden kann. Ergebnis war: Ja, aber ohne ein völlig neues Module zu bauen sind solch großen Nutzlasten wie die Gyros nicht möglich.

Aber vielleicht kommt solch ein neues Cargo-Module ja noch....

Gruß
roger50

Jaja, Progress, ATV, HTV,
kann eines dieser Schiffe "Großbauteile" hochbringen?

Hat das HTV nicht externe Ladebuchten? Klar ist - sowas braucht man unbedingt - möglichts redundant - den es ist abzusehen das die Gyros wieder kaputt gehen werden.

Stimmt knt,

das HTV hat ein relativ großes druckloses Cargomodul. Hoffentlich kann man damit nicht nur KIBO versorgen, sondern auch anderes Equipment hochbringen und mit dem "großen" Stationsarm entladen.

Just my two cents regarding your ideas

all my ideas are only "suggestions" (not "projects") so, they could be or could be not good (I just hope they will be studied and tested before reject them)
about the Orion's top cut... this is the place of the parachutes, but, if they are side-mounted (as I suggest) the "cut" can be applied and some weights saved
about the cutted shape... clearly, the new shape must be tested in wind tunnel to know its aerodynamic (but this is exactly may goal)
about my "sideway-landing" with retro-rockets and shock absorbing... you could be right or wrong, but I always prefer that new ideas are DEVELOPED and TESTED before reject them, since, clearly, "words" are not sufficient to give a sentence
NASA is NOT forced to remake the Apollo screw by screw, bolt by bolt... ... they CAN/SHOULD try "something new"!!!
about the "Magic Tank"... I know that in-space refuels are under research and test, so, it's not a new idea... I've called this tank "Magic" just because it could solve the Orion/Ares-I problems cutting up to 4 mT from to-day's overweighted payload...
about the "internet rumors"... you're right, we have no official claims, but often similar rumors has become REAL just a few months later...
about "rude or harsh"... no problem, I'm always happy to answer questions about my proposals (that are just "suggestions", of course)
  
PS - I've redesigned my www.ghostNASA.com blog and changed its purpose from a "virtual Space Agency" to a place where publish my opinions about Space (of course, there is a link to Raumfahrer in the blog's home page)

.

N`abend,

möchte Euch noch schnell auf eine Seite hinweisen, wo es beständig neue Bilder von ORION und ARES, also dem CONSTELLATION-Programm gibt:

http://spaceflight.nasa.gov/gallery/ (unten links)

Hier ein aktuelles Bild von ORION an der ISS:



Nachdem das Versorgungsmodul von ORION inzwischen weiter schrumpft (die bekannten Gewichtsprobleme), erinnert mich dieses "Dings" an einen Sektkorken  

Na ja, das paßt dann zum Stangenspargel...... :-/

Wird Zeit, daß man beides in die Mülltonne wirft....

Kopfschüttelnd
roger50

Ganz schön düster im moment. Orion wird zusammen gestutzt, Klipper bezweifelt, Shuttle bekommt bei jeder Mission Kratzer, Falcon 1 kommt nicht in die Hufe und von der Dragon-Kapsel hört man nüx mehr. Auf zum Mars?  

Grade mal das es bei SeaLaunch und dem ATV vorran geht...

 :-/

Stellt euch schon mal darauf ein, dass wir auch die nächsten 40 Jahre mit Sojus bewältigen müssen...  

@knt:

Stimmt, genau das ist die Situation im Moment.  Hoffentlich liefert unser ATV einen kleinen Lichtblick, obwohl... es ist leider nur unbemannt.  

Also wenn ich mir die Entwicklung von Orion näher betrachte, kommen mir Zweifel auf, ob und wann überhaupt so ein Gefährt jemals starten wird.

Man erinnere sich an Venture-Star  

Noch dazu, das die Versorgung der ISS nicht 100% sichergestellt ist, stellt sich die Frage, ob die Shuttle Flotte 2010 außer Dienst gestellt werden wird

bin ja eh dafür dass die esa 2010 die shuttle flotte aufkauft, und dann bis 2020 weiterführt...
hab schon immer das gefühl gehabt dass die nasa pfuscht, die esa kam mir schon immer besser organisiert vor

habe gerade einen Artikel über ENERGIJA in
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3428.0
unter Post #3 reingesetz.

Daraus, und den Infos vom der MAKS, könnte man vielleicht ein wenig Optimismus schöpfen...
Wobei wir ja langsam schon uns freuen, wenn nur angekündigt wird, das sich noch etws bewegt...

Grüße
jakda...

Stellt euch schon mal darauf ein, dass wir auch die nächsten 40 Jahre mit Sojus bewältigen müssen...  

tja! solide russische/ukrainische/kassachische/... (bah!) Technik ist halt zukunftssicher!

bin ja eh dafür dass die esa 2010 die shuttle flotte aufkauft, und dann bis 2020 weiterführt.

Bloss nicht! Ich bin heilfroh wenn die Shuttles ohne große Probleme bis 2010 aushalten - nicht umsonst sind die shuttle threads deutlich länger als die der Sojus!

dafür sind shuttle-missionen auch wesentlich interessanter... da wird ja auch gedreht, Frachtraumtüren geöffnet, geschlossen, auf Rollbahnen herrumgefahren, mit zwei Boostern gestartet (zwischen denen so ein orange-farbenes Ding ist, das ständig am zerbröseln ist), etc., etc. - und das ganze mit mehr als nur 3 Leuten.
Nö... nehmt das jetzt bitte nicht ernst.

Aber ich persönlich wär ja mehr für eine (richtige) Weiterentwicklung/Aufrüstung der Shuttles (besser gesagt des ganzen Systems mit ET und Boostern), das ganze in Richtung Sicherheitstechnik und Kostengüstigkeit. Besser als etwas völlig neues zu erschaffen. Auch wenn es zwei Totalverluste gegeben hat (was auch sehr tragisch ist), bin ich der Meinung man sollte dabei bleiben, solange man nicht etwas hat, das es (vollständig) ersetzten kann. Das ist jetzt meine Meinung... mir ist schon klar. es gibt auch gute Gründe dagegen. Nicht zu vergessen die hässliche Politik. Naja, egal.

Die Grundidee zur Verbesserung und Vermeidung der Shuttle-Konzeptfehler ist ja, dass man Material- und Personentransport trennt, denn:

• das macht das Ganze robuster und flexibler, falls aus technischen Gründen der Personentransport mal am Boden bleiben muss,
• das sollte die Kosten reduzieren, da man nicht mehr so ein riesiges kompromissbehaftetes Fluggerät wie das Shuttle für alle Aufgabe betreiben, warten und einsetzen müsste,

Wenn man sich die ursprünglichen Orionpläne anschaut, hätte es diese beiden Aspekte ja ganz gut abgedeckt. Es sollte eine bemannte wiederverwendbare Version geben, die nur Personen transportiert und eine einfache Wegwerfversion für den Materialtransport. Das Ganzen hätte zwar keine Flügel gehabt (so dass dem ein oder anderen hier die Landung nicht gefällt ), aber jede Version hätte ihre Aufgabe spezialisiert erfüllen können.
Leider wurde das Konzept auch immer mehr zusammengestrichen (keine Frachtversion mehr) und es scheinen immer mehr Kompromisse eingearbeitet zu werden, so sich die Probleme der ARES I bewahrheiten.