The Constellation Program, the New U.S. Space Program!

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January 2004. New Goals for US Space

As of January 2004, President George Bush set new goals for US space. Stressing that no astronauts had gone beyond Earth since 30 years nor any new vehicle had been developped, President of the USA gave a new momentum to space conquest

Space Shuttle will be retired in 2010. Until then it will mainly be used to complete International Space Station (ISS). A new manned vehicle dubbed "Crew Exploration Vehicle" will be developped by 2008 and fly no later than 2014. It will serve as an ISS ferry. Its main goal however will be to be NASA new exploration vehicle. As far as ISS operations are concerned, station will be completed before 2010 and researches aboard will be re-focused on making science about long space flights effects

USA will be back at Moon in 2015 and no later than 2020. Aim will be to live and work there for extended periods of time. Starting in 2008 this new Moon conquest will be prepared by exploratory robotic missions. From there, using Moon resources, exploration to Mars and beyond will be performed. Robotic missions will continue to scour and scout solar system, making science or serving as advanced missions for potential manned missions. Mankind is headed into the cosmos! President George Bush stressed too that space technologies had improved life and health Earth, and will continue to do so. This speech translated into the "Vision for Space Exploration" which is setting to NASA the guidelines to implement such a program

The Constellation Program Assets

NASA unveiled in September 2005 its next CEV exploration system. The "Crew Exploration Vehicle" is NASA's next-generation exploration vehicle which will have the daunting task to serve like a crew and cargo ferry to the International Space Station (ISS), a vehicle to the Moon and to Mars. The CEV comes along with a new generation of launchers and several accessories which turns it into NASA's next-generation exploration system. The new system borrows concepts from the Apollo program and engines and Solid Rocket Boosters (SRBs) from the Shuttle program. The development of the Crew Exploration Vehicle (CEV) and the Crew Launch Vehicle (CLV) and of the related exploration architecture systems are to be known under the name of 'Constellation Systems', or 'Constellation Program'

The CEV Proper

The CEV proper will just look like an Apollo era capsule, three times larger however. The ship will be reusable up to 10 times, with a replacement of the heat shield. The CEV is coming back Earth parachuting on dry land, with a splasdown as a backup option. The main use of the Crew Exploration Vehicle, in a first stage, will be the completion of the ISS, this orbital outpost which, now, will be used to test the effects on the crews of long duration space journeys. The CEV will feature a glass cockpit and touch-sensitive screens, and a nitrogen-oxygen mixture at redurece pressure like an artificial air for the astronauts (instead of pure oxygen like for the Apollo capsules) to ease the exits and entries from and into the lunar module

New Launchers

the CEV new launchers. original picture NASA, modified site 'Amateur Astronomy'

The next-generation vehicle comes with a new launch ensemble. The new launch system however mainly relies on Shuttle's Solid Rocket Boosters (SRBs) and main engine. The new launch vehicle comes in two types. A first one which is made of a Shuttle's SRB like the first stage, with a second stage propelled by a Shuttle's main engine, and a second one, used for heavy-lift tasks and Moon missions. This latter is using five Shuttle's main engines on a main, one-stage body, and two longer, strapped-on SRBs. The old system of an escape rocket on top of the capsule will be used. It allows to quickly blast the crew away in case of launch problems, extracting the capsule up to an altitude sufficient to allow it to parachute safely back. The new NASA heavy launcher will be allowed to 6 trips to the ISS may be performed a year. Like the current Space Shuttle system, the Ares launchers will use a mobile launcher atop a crawler to be transported to the launch pads of the Kennedy Space Center (KSC), Florida as they mostly will use the general scheme of the Space Shuttle infrastructures, like the Space Shuttle had for the Apollo program

New Lunar Missions

the CEV Moon mission concepts (left) and a detailed view of the CEV, the service module, and the lunar lander (right). original pictures NASA/John Frassanito and Associates, modified site 'Amateur Astronomy'

The first mission back to the Moon is scheduled for 2018. The new Moon mission main objective is to set a permanent outpost on our satellite, which would be served by crew rotations every 6 months. The outpost will probably be set at the lunar south pole for hydrogen fuel and sunlight. A CEV Moon mission will unfold according a process which is reminding that of the Apollo program missions. A heavy-lift rocket will launch, carrying a lunar lander and a "departure stage" (used to leave the Earth orbit) as the 4-member crew will launch separately, docking their capsule -attached to a service module- to the lander and departure stage. The whole then will head to the Moon, taking three days to reach there after having maybe waited until 4 days for the translunar window to open, in Earth orbit. At the arrival at Moon, it's the engine of the lunar module which will brake the convoy into orbit (instead of the one of the capsule module, like for the Apollo missions). Once in lunar orbit, the crewmembers will step into the lunar lander and leave the capsule alone in orbit. After the surface exploration will have been performed, the crew will blast off the Moon using the upper portion of the lander, and dock back to the orbiting capsule. The service module will be used for the journey back Earth. The service module will be jettisoned after a deorbit burn at Earth. A heatshield will protect the capsule during reentry. The parachutes will deploy, the heatshield will be dropped and the capsule will gently set down on dry land. Both the CEV and the lunar module use liquid methane in their engines, allowing for replenishment during Mars missions, from the martian atmosphere. The lunar module, at the difference of the one of the Apollo missions will host 4 crewmembers -and the whole 4 crewmembers of the mission, with the CEV orbiting with no one on board. The initial lunar stay may will last up to 4 to 7 days as the mission will carry enough propellant to land anywhere at Moon and not at the equator only like the Apollo missions did. The lunar missions will serve like a practice for journeys to Mars

Who Will Build the CEV?

With the CEV unveiled, it looks like it's "The Boeing Company" which will build the new system. "The Boeing Company" is now, with Lockheed Martin Corp. one of both competitors between which NASA will eventually choose in 2006 the actual constructor of the CEV. As Corp. had chosen a much more classical, multi-stage launcher, as its CEV was of a sole block, "The Boeing Company", as it had in its commercial assets much of the firms which had participated into the Apollo program, was logically bound to borrow from the latter. McDonnell Douglas and the aerospace and defense units of Rockwell International which participated into the Apollo program are now part of Boeing. Saturn V first stage was built by McDonnell Douglas Company, engines of the three stages by Rocketdyne, and the second stage and the command and service modules by North American Aviation (NAA) -both the latter companies being subsidiaries of Rockwell International. Boeing itself, back to these years, had built the first stage of the Saturn V, and the Lunar Roving Vehicle used during the last missions

Technically, the CEV project is a comprehensive project, containing the launch vehicles, in-space transportation, navigation and communication, surface transportation, surface and space-based infrastructures, life support, extravehicular activity, robotic assistants, or mission operations support. The first flight tests of the CEV were lately announced to occur about 2008, being followed by more advanced, uncrewed, flight tests about 2011, and leading to the operational vehicle no later than 2014. Unlike the Apollo program’s large budget, the CEV will be sustainable and affordable with only modest increases in NASA's overall budget, which is only .7 percent of the total federal budget

La NASA dévoile le système d'exploration qui remplacera la navette!
(note: les nouvelles récentes concernant le programme CEV font l'objet, maintenant, d'une section spéciale -en anglais seulement. voir plus haut)
La NASA a présenté en septembre 2005 le nouveau système d'exploration qui a pour but de remplacer la navette spatiale. Le "Crew Exploration Vehicle" ("CEV") -"Véhicle d'Exploration Habité" sera le nouveau vaisseau habité de la NASA. Il devra, en même temps, servir de transport d'équipage et de cargo à destination de la Station Spatiale Internationale (SSI) et de véhicule à destination de la Lune, puis de Mars. Le CEV est accompagné d'une nouvelle génération de lanceurs et d'autres éléments qui en font le nouveau système d'exploration de la NASA. Le nouveau système emprunte des concepts au programme lunaire Apollo et des moteurs au programme de la navette spatiale. Le développement du CEV ("Crew Exploration Vehicle") et du CLV ("Crew Launch Vehicle" -lanceurs) ainsi que des systèmes associés seront connus sous le nom de "Constellation Systems" ou "Constellation Program" (systèmes Constellation ou programme Constellation)
. Le CEV: le CEV ressemblera à une cabine Apollo. Il sera cependant trois fois plus grand. Le CEV sera réutilisable jusqu'à 10 fois, par remplacment de son bouclier thermique. Le CEV reviendra sur Terre par parachutage sur la terre ferme (un système de secours de parachutage en mer est prévu). La principale utilisation du CEV, dans un premier temps, sera de terminer la construction de la Station Spatiale Internationale qui, dans le cadre de la nouvelle politique spatiale américaine, sert désormais de laboratoire d'expérience des effets des longs séjours dans l'espace sur les équipages
. Les nouveaux lanceurs: le nouveau vaisseau spatial de la NASA est accompagné d'un nouveau système de lancement. Les nouvelles fusées, cependant, n'innovent guère. Elles sont baséees sur les fusées à carburant solide de la navette spatiale et sur le moteur principal de celle-ci. Deux lanceurs seront disponibles: l'un utilisera une fusée à carburant solide de la navette comme premier étage et le second étage sera propulsé par un moteur principal de navette spatiale; l'autre sera utilisé pour les lancements lourds et les missions lunaires. Cette deuxième version utilisera 5 moteurs principaux de navette sur un étage unique et deux fusées à carburant solide allongées comme fusées d'appoint. L'ancien système d'une fusée d'urgence située au-dessus de la capsule est repris. Un tel système permet d'extraire rapidement la capsule en cas de problèmes et de la porter à une altitude suffisante pour qu'elle puisse retomber par parachutes. Le lanceur lourd est prévu pour permettre 6 voyages par an à la Station Spatiale Internationale. Les lanceurs Ares utiliseront, comme l'actuelle navette spatiale une plate-forme mobile de lancement, sur un transporteur chenillé pour gagner les pas de tirs. Les lancements continueront d'avoir lieu depuis la Floride et le nouveau système reprendra la ligne générale de l'infrastructure de la navette, de la même façon que celle-ci avait repris les grandes lignes du programme Apollo
. Les nouvelles missions lunaires: la première mission de retour sur la Lune aura lieu en 2018. Le principal objectif des nouvelles missions lunaires est d'installer une station permanente sur notre satellite. Celle-ci sera habitée par le biais de rotations d'équipages tous les 6 mois. La station lunaire sera probablement installée au pôle sud de la Lune pour bénéficier des importantes ressources potentielles en hydrogène qui s'y trouvent et de l'ensoleillement. Le concept de ces missions lunaires est inspiré des missions Apollo: un lanceur lourd placera en orbite terrestre un module lunaire fixé à un "étage de départ" ("departure stage"), lequel permettre l'insertion sur la trajectoire lunaire. L'équipage sera lancé séparément et, à bord d'un CEV fixé à un module de service, il s'arrimera à l'ensemble précédent. Le tout prendra le chemin de la Lune. Le voyage, comme pour les missions Apollo, prendra trois jours. En orbite lunaire, l'équipage de 4 astronautes passera dans le module lunaire et descendra sur la Lune, laissant la capsule orbiter automatiquement (lors des missions Apollo, l'un des membres de la mission restait à bord). Une fois la mission de surface terminée, les 4 hommes remonteront en orbite à bord de la partie supérieure du module lunaire et s'arrimeront au CEV. Le module de service permettra de regagner la Terre. Après avoir finalement effectué un allumage de dé-orbitation ("deorbit burn") en orbite terrestre, il sera abandonné et le CEV effectuera sa ré-entrée atmosphérique, protégé par son bouclier thermique. Les parachutes seront déployés, le bouclier sera détaché et le CEV atterrira sur la terre ferme. Le CEV et le module lunaire sont prévus pour utiliser du méthane dans leurs moteurs, ceci pour éventuellement permettre l'utilisation d'éléments tirés de l'atmosphère de Mars. Les premiers séjours sur la Lune sont prévus pour durer de 4 à 7 jours. Les missions auront assez de carburant pour pouvoir se poser n'importe où sur la Lune -à la différence des missions Apollo qui ne pouvaient alunir qu'à l'équateur. Les missions lunaires serviront à entraîner les équipages pour les futures missions sur Mars
. Qui construira le système CEV? Il semble bien que ce soit "The Boeing Company" (le nouveau nom de l'ancienne compagnie Boeing) qui construira le CEV. Boeing est actuellement, avec Lockheed Martin Corp. l'un des deux compétiteurs en lice. La NASA choisira officiellement en 2006 quelle compagnie construira le CEV. Alors que Lockheed Martin avait choisi une approche classique d'une lanceur à plusieurs étages et un CEV d'un seul bloc, Boeing, en tant que propriétaire de firmes ayant participé au programme Apollo, était naturellement enclin à emprunter à ce dernier. McDonnell Douglas et les unités aérospatiale et défense de Rockwell International qui avait participé au programme Apollo font maintenant partie de Boeing. Le premier étage de la Saturn V avait été construit par "McDonnell Douglas Company", les moteurs des trois étages par Rocketdyne et le deuxième étage et les modules de commande et de service l'avait été par North American Aviation (NAA) -les deux dernières compagnies étant des filiales de Rockwell International. Boeing même, à l'époque, avait construit le premier étage de la Saturn V ainsi que le véhicule lunaire (le "Lunar Roving Vehicle") qui avait été utilisé pendant les dernières missions. Le projet CEV est un système global et le constructeur choisi par la NASA devra s'atteler à l'ensemble: lanceurs, CEV proprement dit (avec navigation et communications), transports de surface, infrastructures de surface et spatiales, systèmes de support de vie, sorties dans l'espace, assistants robotiques ou support général des opérations... Les premiers essais en vol du CEV avaient, dernièrement, été annoncés pour 2008, suivis de tests en vol plus avancés et avec équipage pour 2011. Le CEV devait être opérationnel en 2014. A la différence du programme Apollo qui avait été doté d'un budget très important, le système CEV sera un programme à long terme et bon marché. Il n'entraînera qu'une hausse modeste du budget général de la NASA
illustrations: les nouveaux lanceurs; le déroulement d'une mission lunaire; une vue détaillée du CEV, du module de service et du module lunaire. illustrations NASA (lanceurs) et NASA/John Frassanito and Associates, modifiées site 'Amateur Astronomy'