这份路线图为美国保持本土型太空进出技术提出了一种途径。同时,路线图还为政府和工业界提供交流合作的机会,支持短期、中期和长期的共同目标。路线图还可能指引工业界、学术界和政府中的新一代科学家和工程师,为众多主流空间运输任务和市场做出贡献。
“小部队空间运输和插入”(Small Unit Space Transport and Insertion, SUSTAIN)为国防部描绘了一个最终实现可重复使用运兵能力的远景目标,是本路线图的起源。但路线图的工业界参与者认为,空间运输的这种特殊国家安全应用,只不过是全部应用中的一小部分。此外,近期许多客户和市场的需求可通过成熟的、多用途的技术来满足。
工业界认为,这份路线图广泛覆盖了美国国家安全、民用、工商业目前在太空运输领域的大部分利益。探讨太空运输的国家太空军事起源仍是有用的。由于SUSTAIN这项太空运输军事需求计划获得批准,使得近来路线图的制定备受鼓舞。虽然SUSTAIN只是太空运输所有潜在应用中的一小部分,但这一想法可以追溯到美国航天项目的开端。
以下可以作为定义全面综合且协调的“国家螺旋式发展计划”(National spiral initiative)的开端,以满足叠加的需求并推动进步。
• 空间运输飞行器:有能力在亚轨道运送最多3万磅货物。对政府和商业界来说,近期500磅的内部有效载荷运送能力是具实用价值的。
• 亚轨道飞行器:能飞到至少80.5千米、最高100.6千米高度,近期执行突发任务(pop-up mission)和有限点对点(P2P)任务,以后螺旋式发展将实现全球到达。近期距离在1609.3千米之内的点对点任务对于一些国防部任务来说是有实用价值的。
• 一族有能力将6.8吨货物运送到低地球轨道的空间运输飞行器。
• 从第25纬线到第50纬线之间向低地球轨道发射,一旦发射频率足够高,达到经济规模后,发射成本不高于300美元/千克的空间运输飞行器。
• 有可能具备载人能力,在未来螺旋式发展计划下能真正实现载人的空间运输飞行器。
• 允许任务定制的飞行器在决定执行后数小时(以两小时为目标),就能按指令发射的发射准备工作。
• 能受控再入返回地面的空间运输飞行器平台,其声、光、射频信号特征得到降低。
• 低成本、高可靠、响应及时的空间运输飞行器平台。
• 近期利用成熟的一次性发射技术和上面级技术的空间运输飞行器平台,螺旋式发展的目标是完全可重复使用的发射系统和上面级系统。
• 一系列采用了多种高级技术手段的空间运输能力。包括:垂直发射和水平发射(牵引式、背驮式、Bimese式),垂直着陆和水平着陆、地面发射/海上发射/空中发射,轨道和亚轨道太空射入,模块化平台重构。这种需求基于一个共同的观点,即没有一个单独的技术方案能够完全满足所有空间用户需求。
• 能在任务中途改变飞行计划的空间运输飞行器平台,不管是突发任务、近距离P2P任务、全球P2P任务,还是低地球轨道任务。
路线图参与制定者一致认为,以下主要技术领域(MTA)及其相关使能关键技术要素(CTEs)必须作为满足上述叠加需求的先决条件来发展。
MTA I:单级和上面级运输器
CTEs:垂直起飞垂直着陆;垂直起飞水平着陆;水平起飞水平着陆;水平起飞垂直着陆。
MTA II:运载器和助推器
CTEs:垂直助推器捆束;垂直并联级段(航天飞机派生技术);垂直Bimese;水平母舰;水平背驮发射;水平Bimese发射。
MTA III:空间运输使能技术(Technological Enablement)
CTEs:材料;火箭;吸气式高超声速推进;燃料;电力生成与储存;系统自主;载人与飞行安全;发射场、地面站及靶场运行;空天态势感知;地面试验设施。
MTA IV:载人空间运输插入与抽出
CTEs:高海拔飞行器撤退;地面插入;通过插入飞行器抽出;通过其他飞行器抽出;飞行器抽出的备选战术运行方案。
路线图的制定者提出四点建议,包括:
1.美国政府应该支持并鼓励发展国家亚轨道和轨道空间运输计划,包括制定相关路线图,并由NASA支持所有新的载人活动的风险降低工作。
2.美国政府应该为亚轨道和轨道空间运输能力发展承担大部分技术风险。
3.美国政府应该为更高效地发展和执行空间运输,创造一个政策、战略、规章、法律、国际武器贸易条例(ITAR)环境
4.美国政府应该成为成熟的不载人/载人空间运输能力的早期验证者、采用者和消费者,以此激励空间运输的发展。