CSTS - CSTS
 Vorgeschlagenes CSTS-Design (Frühjahr 2008)
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| Hersteller |
RKK Energia , EADS Astrium (ursprünglicher Vorschlag) EADS Astrium (späterer Vorschlag) |
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| Herkunftsland |
ESA-Mitgliedstaaten , Russland (ursprünglicher Vorschlag) ESA-Mitgliedstaaten (späterer Vorschlag) |
| Operator |
Roskosmos , Europäische Weltraumorganisation (ursprünglicher Vorschlag) Europäische Weltraumorganisation (späterer Vorschlag) |
| Anwendungen | Carry Kosmonauten und Astronauten in den Orbit und zurück (Hauptziel) mögliche zukünftige Verbesserungen für über-LEO - Missionen (zusätzliches Ziel) |
| Spezifikationen | |
| Regime |
Niedrige Erdumlaufbahn (Hauptoperationen) Zirkumlunarer Raumflug (vorgeschlagene Beyond -LEO-Operationen) |
| Produktion | |
| Status | Studienphase; ursprünglicher Vorschlag storniert |
| Zugehöriges Raumfahrzeug | |
| Abgeleitet von | Originalversion von Orel (älterer Vorschlag) Automated Transfer Vehicle Evolutionsvariante (späterer Vorschlag) |
| Derivate | Orel (nach russischem Ausstieg aus dem Projekt) |
Crew Space Transportation System ( CSTS ) oder Advanced Crew Transportation System ( ACTS ) war ein Entwurf für ein bemanntes Raumschiff für Operationen im niedrigen Erdorbit wie die Wartung der Internationalen Raumstation , aber auch zur Erforschung des Mondes und darüber hinaus. Es war ursprünglich ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Roskosmos , ist aber heute ein reines ESA-Projekt. Diese Studie wurde als grundlegender strategischer Plan konzipiert, um ein tragfähiges europäisches bemanntes Raumfahrtprogramm am Leben zu erhalten.
CSTS hatte eine erste Studie Phase abgeschlossen, die für 18 Monate von September 2006 bis Frühjahr 2008 dauerten, bevor das Projekt im November 2008 jedoch nach unten vor einer ESA - Mitgliedstaat Konferenz geschlossen wurde, verweigert der Leiter der ESA , dass der ATV Evolution Plan ist eine Alternative, und es werden noch Gespräche darüber geführt, ob der ACTS-Plan weiterhin finanziert werden soll oder nicht. Seit Ende November 2008 beschränkt sich die Projektförderung auf eine Machbarkeitsstudie, eine Inbetriebnahme eines realen Fahrzeugs ist frühestens 2017 möglich.
2009 beschloss Russland, eine Version des ursprünglichen Entwurfs des CSTS zu verwenden, und benannte es in Prospective Piloted Transport System (PPTS) um. Die ESA entschied sich für ein ACTS (Advanced Crew Transportation System), eine Weiterentwicklung des CSTS- Raumschiffs , das eine verbesserte bemannte Version des ATV-Raumschiffs sein würde . Mitte 2009 erhielt EADS Astrium eine mit 21 Millionen Euro dotierte Studie zur Entwicklung einer bemannten Variante des europäischen ATV-Fahrzeugs, die heute als Grundlage des ACTS-Designs gilt. Seit Anfang 2013 kooperieren ESA und NASA bei der Entwicklung des European Service Module für die aktuelle Version der Raumsonde Orion . Dies hat frühere Bemühungen der ESA bezüglich eines bemannten Derivats der ATV-Raumsonde ins Wanken gebracht. Bis Sommer 2015 wurden der Öffentlichkeit keine neuen Entwicklungen zum CSTS/ACTS-Projekt bekannt gegeben.
Hintergrund
CSTS als Antwort auf den Orion
Im Jahr 2004 kündigte George W. Bush die Vision for Space Exploration an , ein Programm, das die Rückkehr der Vereinigten Staaten zum Mond bis 2020 und eine bemannte Mission zum Mars bis 2030 umfasst.
Für diese Zwecke sollte die Raumsonde Orion entwickelt werden. ESA- Beamte haben nachgefragt, ob sie an diesem Explorationsprogramm teilnehmen könnten, erhielten jedoch eine negative Antwort. Jean-Jacques Dordain , Generaldirektor der ESA, erklärte zu dieser Ablehnung durch die NASA: „ Mir wurde von Mike Griffin und Marburger gesagt, dass die CEV nicht für die internationale Zusammenarbeit gedacht ist. Aber wenn Europa nicht an den Transportsystemen der nächsten Generation beteiligt ist, wir werden für immer ein Partner zweiter Klasse bleiben. "
In einem Interview mit New Scientist im Juli 2006 deutete NASA-Administrator Michael Griffin jedoch Interesse an einer internationalen Zusammenarbeit im allgemeinen Kontext der Monderkundungspläne der NASA an. „ Die USA werden zum Mond zurückkehren, aber wir denken, dass wir es besser machen werden, dass es für alle lohnender sein wird, wenn sie dies in der Gesellschaft so vieler unserer ISS-Partner wie möglich und mit neuen Partnern tun können. "In dieser Aussage spricht Griffin von einer allgemeinen Zusammenarbeit, nicht von einer Zusammenarbeit bei der Entwicklung des Orion, des eigentlichen Fahrzeugs für Mondmissionen, das ein vollständig in Amerika gebautes Raumfahrzeug sein wird.
Zusammenarbeit mit Russland
Seit 2004 war die ESA mit Roskosmos in Gesprächen über eine Kooperation bei der Entwicklung von Kliper , dem russischen Nachfolgeprojekt der Sojus- Sonde, die seit 1967 im Einsatz ist für eine Design- und Kooperationsstudie im Dezember 2005, hauptsächlich weil einige Mitgliedstaaten der Meinung waren, dass die ESA nur einen geringen industriellen Beitrag zu dem Programm leisten würde, während Russland die Kliper-Raumsonde tatsächlich entwickeln und konstruieren würde.
Auf russischer Seite entstand 2006 das Konzept des Advanced Crew Transportation System ACTS, das als eine Art "Euro-Sojus" konzipiert wurde, als die russischen Behörden erkannten, dass ihr Vorschlag, die Sojus durch die Kliper zu ersetzen, zu ehrgeizig war Finanzierung.
Nach der Ablehnung von Kliper durch die ESA im Dezember 2005 betonte Jean-Jacques Dordain , dass eine Zusammenarbeit mit Russland an einem neuen Raumschiff noch im Juni 2006 beschlossen werden könne. Am 13. Juni 2006 berichtete die Presse, dass das geflügelte Kliper- Projekt durch ein Studie zur Entwicklung einer Kapsel im Rahmen des Advanced Crew Transportation System-Programms, das die ESA finanzieren würde. Ungeachtet dieser Ablehnung durch die ESA war Kliper ein russisches Programm, das noch vollständig von der FKA hätte finanziert werden können - obwohl dies unwahrscheinlich war, wenn Russland und Europa das CSTS-Konzept wirklich gemeinsam vorangetrieben hätten. Mitte Juli 2006 wurde die Kliper- Ausschreibung abgebrochen, da es keine Gewinner gab.
Gründe für die Wahl des CSTS gegenüber Kliper waren unter anderem, dass ersteres Europa die Möglichkeit bieten würde, vollwertiger Partner in einem russisch-europäischen Programm zu sein, da die modulare Struktur (siehe unten) eine Aufteilung der Designverantwortung zwischen den Partnern ermöglicht (z , Russland könnte für das Gesamtdesign der Wiedereintrittskapsel verantwortlich sein, während die ESA am Wohnmodul usw. arbeitet).
Für das CSTS-Programm wurden auf der regulären Sitzung der ESA am 21. und 22. Juni 2006 rund 15 Millionen Euro zugesagt. Bei der nächsten ESA-Sitzung im Juli sollte eine weitere Finanzierung der Studie beantragt werden. Beide Partner, Russland und ESA, hätten ihre Kosten in den ersten 2 Jahren des Programms selbst getragen. „Wir treten jetzt in eine Phase der Zusammenarbeit mit den Russen ein, in der wir einen vorläufigen Entwurf des Fahrzeugs erstellen, den gesamten rechtlichen Rahmen für die Operation festlegen, den Arbeitsanteil für die Parteien festlegen und die Aspekte der Entwicklung skizzieren “, sagte Manuel Valls, Leiter der Abteilung für Politik und Pläne im Direktorat für bemannte Raumfahrt, Mikrogravitation und Exploration der ESA.
Am 4. Juli 2006 berichteten russische Medien, dass sich der Chef des Roskosmos, Anatoly Perminov, mit Jean-Jacques Dordain getroffen habe , um den CSTS-Vorschlag zu diskutieren; jedoch wurde kein Abkommen zwischen den Russen und den Europäern als Ergebnis unterzeichnet.
Am 18. Juli 2006 gab Perminov bekannt, dass die russische Ausschreibung für die Raumsonde Kliper annulliert wurde. Es wurde festgestellt, dass der ACTS-Vorschlag bei den ESA-Mitgliedstaaten mehr Zustimmung gefunden hatte als der Kliper-Entwurf.
Flugschau in Farnborough
Jean-Jacques Dordain kündigte auf der Farnborough Air Show am 25. Juli 2006 an, dass die gemeinsame Studie mit Roscosmos an der Raumsonde ACTS im September 2006 beginnen und Anfang 2008 enden werde: „In 18 Monaten werden wir also [sic ] einen Vorschlag an unsere Minister für die Entwicklung eines solchen Fahrzeugs." Es wurde bestätigt, dass der finanzielle Beitrag der ESA zu dieser Studie 15 Mio. EUR betragen würde, aufgeteilt auf sieben ESA-Mitgliedstaaten. Die Arbeitsbereiche des Studiums sind:
- vorläufiges Systemdesign zur Überprüfung der Fahrzeugkonfiguration
- detailliertes Subsystemdesign inklusive Docking-Mechanismus
- Entwicklung von Kooperationsmechanismen und Vereinbarungen sowie Arbeitsteilungsentscheidungen für eine umfassende Entwicklung
- Mondflüge mit Besatzung
Gesamtkonzept
Nach Abschluss der ersten Studienphase im Mai 2008 gaben FKA und ESA bekannt, dass das gewählte Gesamtdesign eine konische Kapsel mit Besatzung und einem vom ATV abgeleiteten Servicemodul war. Die Raumsonde CSTS soll eine Gesamtmasse von 18.000 kg gehabt haben. Die kombinierte Masse von Kapsel und Servicemodul war jedoch möglicherweise nicht so groß.
Das ACTS folgt dem Format der russischen Sojus-Schiffe, indem es ein separates Sink-/Aufstiegsmodul und ein abnehmbares Orbitalmodul hat. Das Abstiegsmodul ähnelt etwas dem Kommandomodul der amerikanischen Apollo-Raumsonde, während das Orbitalmodul einer bemannten Version des ATV ähnelt.
Einsatzmöglichkeiten jenseits von LEO
Manuel Valls, Leiter der Abteilung für Politik und Pläne im ESA-Direktorium für bemannte Raumfahrt, Mikrogravitation und Explorationsprogramm, bemerkte zur Frage der verfügbaren Trägerraketen für das CSTS-Raumschiff, dass "obwohl in dieser Phase noch nichts endgültig ist, [...] Russen und wir denken, dass es nur vernünftig und am effizientesten und effektivsten ist, mit 2 Stufen zu gehen und nicht mit einer.Die 1-Stufe wurde bereits mit Saturn V und Apollo gemacht neue Trägerrakete, und das wird höllisch Zeit und Geld kosten, wenn ich das so sagen darf. Zweistufig zu gehen ist viel effektiver, [...] weil wir – und das ist unsere Absicht – vorhandene Trägerraketen oder Trägerraketen mit minimaler Entwicklung verwenden könnten ." Das bedeutet, dass CSTS ein knappes Massenbudget gehabt hätte, da für einen Start nur Trägerraketen mit maximaler Nutzlastkapazität in der Klasse von Ariane 5 , Proton oder Angara zur Verfügung stehen. Bei zwei Starts und LEO- Docking bedeutet dies, dass CSTS zusammen mit einer Earth Departure Stage in LEO nicht mehr als etwa 45 bis 50 Tonnen wiegen kann (beachten Sie jedoch, dass dies nur für die Mondsonde gilt, ein Mondlander ist nicht integriert diese Rechnung).
Eine ESA-Präsentation vom 13. Juni 2006 präsentiert eine Mondorbitalmission des CSTS-Raumschiffs mit 3 Starts, von denen zwei Antriebsmodule sind, um das Raumschiff auf eine translunare Flugbahn anzutreiben. Ein solches Szenario ist zwar komplizierter als der von Manuel Valls erwähnte 2-Stufen-Ansatz, bietet jedoch mehr Spielraum im Hinblick auf das Massenbudget des CSTS.
Die Konzepte von EADS Astrium Space Transportation zur Anpassung der Ariane 5 ECB für die Monderkundung könnten die Leistung der Ariane 5 LEO auf 27 Tonnen steigern. Diese Leistungsanpassungen würden die Verwendung eines festen Raketengehäuses aus Verbundwerkstoff und Upgrades der Vulcain Mk III- und Vinci-Triebwerke (ECSB) nach sich ziehen.
Vorgeschlagene Startplätze
Als Startplätze für die Raumsonde CSTS galten sowohl der ESA-Standort Französisch-Guayana als auch der geplante russische Weltraumbahnhof Vostochny . Noch ist nicht entschieden, welche Trägerrakete die Raumsonde in die Umlaufbahn bringen soll, Manuel Valls deutete jedoch an, dass neben einer russischen Rakete möglicherweise auch Ariane 5 als Trägerrakete fungieren könnte.
Wettbewerb innerhalb Europas
Ungefähr zur gleichen Zeit, als FKA und ESA ihre Pläne für die Raumsonde CSTS bekannt gaben, gab die deutsche Raumfahrtbehörde DLR zusammen mit EADS Astrium ihre Unterstützung für den ATV-Entwicklungsvorschlag bekannt . Dieser Vorschlag sieht die Entwicklung eines modifizierten ATV mit einer Wiedereintrittskapsel vor, mit der bis 2013 Fracht von der ISS zurückgebracht werden soll, und in einer zweiten Phase ein bemanntes Fahrzeug auf Basis dieses modifizierten ATV bis 2017. Diese Daten wurden später auf 2015 und 2020 überarbeitet beziehungsweise. Dieser Vorschlag wurde dem Leitungsgremium der ESA auf seiner Sitzung im November 2008 vorgelegt und erhielt Mittel für eine erste Entwicklungsphase eines Frachtrückgabefahrzeugs, das möglicherweise bis 2017 fertig sein könnte. Das ATV-Evolution-Konzept könnte zum Abschluss des CSTS-Projekts beigetragen haben. Der Chef der ESA bestreitet jedoch, dass der ATV-Evolutionsplan eine Alternative ist, und es laufen noch Gespräche, ob der ACTS-Plan weiterhin finanziert werden soll oder nicht.
Spätere Entwicklungen
Im Jahr 2009 hatte Russland beschlossen, das allgemeine Design des CSTS-Raumschiffs für sein neues bemanntes Raumschiff beizubehalten , das sich schließlich zum PPTS- Projekt entwickelte. In der Zwischenzeit hat die Europäische Weltraumorganisation ein Soloprojekt in Angriff genommen, bei dem das ACTS nach dem ATV-Raumschiff modelliert wird, das Versorgungsmaterial zur Internationalen Raumstation transportiert. Zu Beginn des neuen Jahrzehnts wurden die russischen Pläne für die Entwicklung des PPTS schrittweise verschoben.
Im Januar 2013 gab die NASA bekannt, dass die ESA das Servicemodul für den Orion-Testflug Artemis 1 bauen wird , was einen wichtigen Schritt in der internationalen Zusammenarbeit bei der Erforschung des Weltraums darstellt. Anschließend unterzeichnete die ESA eine Vereinbarung mit der NASA, die dazu führte, dass ein Teil ihres ATV-Entwicklungsschwerpunkts auf die Entwicklung eines Servicemoduls für die Orion-Raumsonde verlagert wurde . Dieses Modul ist aus dem bestehenden Servicemodul des ATV-Nachschubraumfahrzeugs abgeleitet.
Siehe auch
Europäische bemannte Raumschiffe
- Hermes , bemanntes Raumflugzeug-Design, das früher von ESA/CNES entwickelt wurde. 1994 abgebrochen.
- ATV-Evolutionsplan , vorgeschlagene europäische bemannte Raumsonde als Alternative zu ACTS
Russisches bemanntes Raumschiff
- Sojus , Arbeitspferd aus der Sowjetzeit, im Einsatz von der russischen Agentur Roskosmos
- Kliper , Energias vorgeschlagener Ersatz für Sojus. 2009 abgebrochen.
- Orel (Raumschiff) , russisches bemanntes Raumschiff, geplanter Sojus-Ersatz, in Entwicklung.
US-Raumschiff mit Besatzung
- Crew Exploration Vehicle , der von der NASA geplante Ersatz für das Space Shuttle. 2010 abgesagt.
- Orion , der von der NASA geplante Ersatz für das Space Shuttle, in gemeinsamer Entwicklung von NASA und ESA
- SpaceX Dragon 2 , das bemannte Raumschiff von SpaceX für LEO-Flugverträge, wurde 2020 erfolgreich zur ISS gestartetISS
- Boeing CST-100 Starliner , ein US-Raumschiff mit Besatzung für LEO-Flugverträge, das 2019 ohne Besatzung gestartet wurde
Andere bemannte Raumschiffe
- Gaganyaan , indisches bemanntes Raumschiff in Entwicklung
- Shenzhou , chinesisches bemanntes Raumschiff