แผนงานบูรณาการระบบขนส่งอวกาศ

ภาพร่างแนวคิดของศิลปินในปี 1970 แสดงให้เห็นถึงการใช้งานกระสวยอวกาศ กระสวยนิวเคลียร์ และยานลากจูงอวกาศ
ภาพรวมของโปรแกรม
ประเทศ	สหรัฐอเมริกา
องค์กร	สำนักงานการบินอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมของนาซา
ผู้จัดการ	จอร์จ มุลเลอร์
วัตถุประสงค์	ระบบขนส่งราคาประหยัดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เพื่อเดินทางไปยังวงโคจรโลก วงโคจรใกล้ดวงจันทร์ และอวกาศระหว่างดาวเคราะห์
สถานะ	ไม่ได้รับการสนับสนุนทางการเมือง
ประวัติโปรแกรม
จุดปล่อยจรวด	ศูนย์อวกาศเคนเนดี
ข้อมูลยานพาหนะ
ยานพาหนะไร้คนขับ	ยานลากอวกาศ
ยานพาหนะที่มีลูกเรือ	กระสวยอวกาศ ยานลากอวกาศ ยานอวกาศนิวเคลียร์ โมดูลสถานีอวกาศ

ระบบขนส่งอวกาศ ( STS ) หรือที่NASA เรียกภายใน ว่าแผนโครงการบูรณาการ ( IPP ) ^{[ 1 ]}เป็นระบบยานอวกาศ ที่มีลูกเรือที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งวางแผนไว้ในปี 1969 เพื่อสนับสนุนการดำเนินงานที่ขยายออกไปนอกเหนือจากโครงการอพอลโล (NASA ได้นำชื่อนี้มาใช้กับโครงการกระสวยอวกาศซึ่งเป็นส่วนประกอบเดียวของข้อเสนอที่ได้รับการอนุมัติงบประมาณจากรัฐสภา) วัตถุประสงค์ของระบบนี้มีสองประการ คือ เพื่อลดต้นทุนการบินอวกาศโดยการแทนที่วิธีการปล่อยแคปซูลด้วยจรวดแบบใช้แล้วทิ้งด้วยยานอวกาศ ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และเพื่อสนับสนุนโครงการต่อเนื่องที่ทะเยอทะยาน รวมถึงสถานีอวกาศ โคจรถาวร รอบโลกและดวงจันทร์และภารกิจลงจอดของมนุษย์บนดาว อังคาร

ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1969 ประธานาธิบดีริชาร์ด นิกสันได้แต่งตั้งคณะทำงานด้านอวกาศนำโดยรองประธานาธิบดีสไปโร แอกนิวเพื่อเสนอแนะโครงการอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมที่เหนือกว่าโครงการอพอลโล คณะทำงานได้ตอบกลับในเดือนกันยายนด้วยเค้าโครงของโครงการ STS และระดับความพยายามของโครงการที่แตกต่างกันสามระดับ โดยมีเป้าหมายสูงสุดคือการลงจอดบนดาวอังคารของมนุษย์ภายในปี ค.ศ. 1983 เป็นอย่างเร็วที่สุด และภายในสิ้นศตวรรษที่ 20 อย่างช้าที่สุด ส่วนประกอบหลักของระบบประกอบด้วย:

• โมดูล สถานีอวกาศถาวร ที่ออกแบบมาสำหรับผู้โดยสาร 6 ถึง 12 คน โคจรใน วงโคจรต่ำของโลกที่ระดับความสูง 270 ไมล์ทะเล (500 กิโลเมตร) และสามารถใช้เป็นสถานีโคจรถาวรรอบดวงจันทร์ได้ สามารถนำโมดูลเหล่านี้มาประกอบกันในวงโคจรของโลกเพื่อสร้างสถานีถาวรสำหรับผู้โดยสาร 50 ถึง 100 คนได้
• ยาน อวกาศ ที่ใช้เชื้อเพลิงเคมีในการเดินทางจากโลกสู่วงโคจร
• ยานอวกาศลากจูงที่ใช้เชื้อเพลิงเคมีเพื่อเคลื่อนย้ายลูกเรือและอุปกรณ์ระหว่างวงโคจรของโลก สูงถึงวงโคจรค้างฟ้าซึ่งสามารถดัดแปลงเป็นยานรับส่งจากวงโคจรสู่พื้นผิวดวงจันทร์ได้
• ยาน อวกาศ พลังงานนิวเคลียร์หรือเรือเฟอร์รี่ที่ใช้ เครื่องยนต์ NERVAในการขนส่งลูกเรือ ยานอวกาศ และเสบียงระหว่างวงโคจรต่ำของโลกและวงโคจรของดวงจันทร์ วงโคจรค้างฟ้า หรือไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ โดยโมดูลสำหรับลูกเรือซึ่งพัฒนามาจากโมดูลของสถานีอวกาศจะถูกใช้เพื่อส่งมนุษย์ไปยังดวงจันทร์หรือดาวอังคาร

ยานลากจูงและยานขนส่งจะได้รับการออกแบบแบบโมดูลาร์ ทำให้สามารถรวมกลุ่มและ/หรือจัดเตรียมไว้สำหรับบรรทุกสัมภาระขนาดใหญ่หรือภารกิจระหว่างดาวเคราะห์ ระบบจะได้รับการสนับสนุนจากคลังเชื้อเพลิง ในวงโคจรของโลกและดวงจันทร์แบบ ถาวร^{[ 2 ]}จรวดSaturn Vอาจยังคงถูกใช้เป็นยานปล่อยสำหรับขนส่ง โมดูลขนส่งนิวเคลียร์และสถานีอวกาศ โมดูล " Mars Excursion Module " พิเศษจะเป็นยานพาหนะเพียงลำเดียวที่เหลืออยู่ซึ่งจำเป็นสำหรับการลงจอดบนดาวอังคารของมนุษย์

โครงการ STS ได้รับการสนับสนุนจากโธมัส โอ. เพน ผู้บริหารนาซา จนถึงเดือนพฤษภาคม ปี 1969 และได้รับการสนับสนุนอย่างกระตือรือร้นจากแอกนิว อย่างไรก็ตาม เมื่อโครงการอพอลโลประสบความสำเร็จในการส่งมนุษย์คนแรกไปลงจอดบนดวงจันทร์ นิกสันตระหนักว่าการสนับสนุนทางการเมืองสำหรับกิจกรรมอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมเพิ่มเติมเริ่มลดลง และรัฐสภาจะไม่เต็มใจที่จะให้เงินทุนสำหรับกิจกรรมที่ขยายออกไปเหล่านี้ส่วนใหญ่ ด้วยเหตุนี้ นิกสันจึงปฏิเสธทุกส่วนของโครงการ ยกเว้นกระสวยอวกาศซึ่งได้รับชื่อ STS ต่อมา นิกสันยอมรับการลาออกของเพนในเดือนกรกฎาคม ปี 1970 และแต่งตั้งเจมส์ ซี. เฟลตเชอร์เข้า มาดำรงตำแหน่งผู้บริหารแทน

เนื่องจากข้อจำกัดด้านงบประมาณ โครงการกระสวยอวกาศจึงถูกลดขนาดการนำกลับมาใช้ใหม่ลงอย่างมากจากที่วางแผนไว้ นอกจากนี้ กำหนดการโดยรวมของโครงการก็ล่าช้าออกไป กระสวยอวกาศขึ้นบินครั้งแรกในปี 1981และปลดประจำการในปี 2011

ส่วนที่สองของระบบ คือสถานีอวกาศฟรีดอมได้รับการอนุมัติในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และประกาศในปี 1984 โดยประธานาธิบดีโรนัลด์ เรแกนอย่างไรก็ตาม โครงการนี้ก็ไม่สามารถดำเนินการได้ทางการเมืองในปี 1993 และถูกแทนที่ด้วยสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) โดยได้รับการสนับสนุนอย่างมากจากรัสเซียสถานีอวกาศนานาชาติสร้างเสร็จสมบูรณ์ในปี 2011

ระบบนี้เดิมทีวางแผนไว้ว่าจะรวมถึง "กระสวยอวกาศ" หรือบางครั้งเรียกว่า "กระสวยอวกาศจากโลกสู่วงโคจร" สำหรับขนส่งลูกเรือและเสบียงไปยังวงโคจรต่ำของโลก ส่วนสัมภาระขนาดใหญ่ เช่น ยานลากจูงนิวเคลียร์หรือโมดูลสถานีอวกาศ จะถูกขนส่งโดย จรวด แซทเทิร์น วี รุ่นปรับปรุงใหม่ โดย "กระสวยอวกาศ" จะเน้นขนส่งสัมภาระที่มีมวลน้อยและมีการใช้งานบ่อย เช่น การหมุนเวียนลูกเรือ เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลว และสารออกซิไดเซอร์ออกซิเจนเหลว อาจกล่าวได้ว่ายานลำนี้เป็นเพียงยานเดียวที่ถูกสร้างขึ้นจริงภายใต้ชื่อกระสวยอวกาศถึงแม้ว่าจะมีการลดขนาดลงอย่างมากในเกือบทุกด้าน และตลอดช่วงอายุการใช้งานส่วนใหญ่ก็ขาดโครงสร้างพื้นฐานที่ควรรองรับ

ยานลากจูงอวกาศ MSFC ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับภารกิจหลายอย่าง รวมถึงการซ่อมแซมดาวเทียม การส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรค้างฟ้าและตามชื่อที่บ่งบอก คือการลากจูงสัมภาระไปยังกระสวยอวกาศพลังงานนิวเคลียร์ การออกแบบแบบโมดูลาร์นั้นมีศูนย์กลางอยู่ที่โมดูลขับเคลื่อนทรงกระบอก พร้อมด้วยโมดูลลูกเรือ โมดูลบรรทุกสินค้า และขาลงจอดบนดวงจันทร์ที่สามารถต่อเพิ่มเข้าไปได้ เพื่อแปลงให้เป็นกระสวยอวกาศสำหรับลงจอดบนดวงจันทร์ โดยมีแผนที่จะใช้ไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ ซึ่งจะถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรโดยกระสวยอวกาศสำหรับลงจอดบนดวงจันทร์

การใช้งานที่วางแผนไว้สำหรับ NERVA ได้แก่ การเยือนดาวอังคารภายในปี 1978 และฐานถาวรบนดวงจันทร์ภายในปี 1981 ^{[ 3 ]}จรวด NERVA จะถูกใช้สำหรับ "ยานลากนิวเคลียร์" หรือ "ยานขนส่งนิวเคลียร์" ที่ออกแบบมาเพื่อขนส่งสัมภาระจากวงโคจรต่ำของโลกไปยังวงโคจรที่ไกลออกไป การจัดหาเสบียงให้กับสถานีอวกาศ หลายแห่ง ในวงโคจรต่างๆ รอบโลกและดวงจันทร์และการสนับสนุนฐานถาวรบนดวงจันทร์ จรวด NERVA จะถูกใช้ใน Saturn SN ซึ่งเป็นขั้นบนของ จรวด Saturn V เพื่อยกระดับความสามารถใน การโคจรในวงโคจรต่ำของโลก (LEO) ของ Saturn เป็น 340,000 ปอนด์ (150 ตัน) ^{[ 3 ]}รวมถึงใช้ในการขับเคลื่อนยานสำรวจดาวอังคารสองลำ

โครงการนี้มีเป้าหมายที่จะสร้างสถานีอวกาศหลายแห่ง โดยใช้โมดูลสถานีอวกาศมาตรฐาน และจะส่งไปประจำการในวงโคจรต่ำของโลก วงโคจรขั้วโลก วงโคจรค้างฟ้า และวงโคจรดวงจันทร์ ส่วนโครงการที่มุ่งเน้นไปที่ดาวอังคารนั้น จะใช้โมดูลสถานีอวกาศเป็นห้องโดยสารสำหรับยานส่งยานไปดาวอังคาร (Mars Transfer Vehicle หรือ TRTU)

• "รายงานของคณะทำงานด้านอวกาศ ปี 1969" . นาซา. สืบค้นเมื่อ6 สิงหาคม 2009 .
• Compton, WD และ Charles D. Benson, NASA SP-4208 Living and Working in Space: A History of Skylab (1983) บทที่ 5 และ 6 กล่าวถึงแผนงานของ Space Task Group ในปี 1969 ซึ่งนำไปสู่การลงจอดบนดาวอังคารโดยมีมนุษย์ควบคุมภายในปี 2000
• เฮปเพนไฮเมอร์, ทีเอการตัดสินใจเกี่ยวกับกระสวยอวกาศ: การค้นหายานอวกาศที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ของนาซาวอชิงตัน ดี.ซี.: องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ, 1999
• เวด, มาร์ค. "ยานลากอวกาศ" . สารานุกรมอวกาศ . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2545. สืบค้นเมื่อ15 มิถุนายน 2554 .
• รายงานของ NASA เรื่อง การศึกษาทางเทคนิคเกี่ยวกับการใช้จรวด Saturn 5, INT-21 และจรวดที่พัฒนาต่อยอดจาก Saturn 5 เพื่อกำหนดขั้นที่สี่ที่เหมาะสมที่สุด (ยานลากจูงในอวกาศ) เล่มที่ 1: เล่มทางเทคนิค, หนังสือเล่มที่ 1, ที่อยู่เว็บเมื่อเข้าถึง: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19810065609_1981065609.pdf
• ดิวาร์, เจมส์. "สู่สุดขอบระบบสุริยะ: เรื่องราวของจรวดนิวเคลียร์", เอโพจี, ธันวาคม 2003. ISBN 0813122678

• "Beyond Apollo: Five options for NASA's future (1970)" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 8 ตุลาคม 2011
• รายงานของคณะทำงานด้านอวกาศ ปี 1969