Takımyıldız Programı

Takımyıldız Programı (Constellation Program, kısaca CxP), Amerika Birleşik Devletleri uzay ajansı NASA'nın 2005-2009 yılları arasında geliştirmiş olduğu bir insanlı uzay yolculuğu programıydı. Programın büyük hedefleri arasında Uluslararası Uzay İstasyonu'nun bitirilmesi ve "2020 yılına kadar Ay'a geri dönüş" vardı. En büyük hedefi ise Mars'a ilk insanlı uçuşu gerçekleştirmekti. Bu programın logosu hedeflenen 3 önemli görevi temsil eder: Dünya (Uluslararası Uzay İstasyonu), Ay ve son olarak Mars. Mars görevinde kullanılacak itici roketlere Ares (Roma tanrısı Mars'ın Yunan eşdeğeri) ismi verilmiştir. Bu programın teknolojik hedefleri, alçak Dünya yörüngesi ötesinde astronotların tecrübe edinmesi ve diğer gezegenlerde sürekli insan varlığını sağlamak için gerekli teknolojilerin geliştirilmesini içeriyordu.

Takımyıldız programı, NASA yöneticisi Sean O'Keefe ve ABD başkanı George W. Bush yönetimindeki Uzay Keşif Vizyonu'nda (VSE) ortaya konan hedeflere yanıt olarak başladı. O'Keefe'in ardından gelen Michael D. Griffin projenin yeniden şekillendirilmesini istedi. Keşif Sistemleri Mimarisi Çalışması (Exploration Systems Architecture Study) olarak adlandırılan eksiksiz bir inceleme emri verdi ve bulguları 2005 NASA Yetkilendirme Yasası ile resmileştirildi. Bu yasa NASA'yı, keşif, bilim, ticaret ve ABD'nin uzaydaki üstünlüğünü teşvik etmek için sağlam bir öncü program da dahil olmak üzere Ay'da sürdürülebilir bir insan varlığı geliştirmeye, Mars'ın ve diğer hedeflerin gelecekteki keşiflerine bir basamak taşı olarak yönlendirdi. Gözden geçirilmiş Takımyıldız programıyla, astronotları önce Uluslararası Uzay İstasyonu'na, ardından Ay'a ve daha sonra Mars'a ve daha ötesine göndermek üzere çalışmalar başladı.

Augustine Komitesi'nin 2009 yılında Takımyıldız programının finansmanında önemli artışlar olmadan yürütülemediğine dair bulgularının ardından, 1 Şubat 2010'da Barack Obama, ABD 2011 mali yılı bütçesinin yürürlüğe girmesinden itibaren geçerli olmak üzere programı iptal etmeyi önerdi. 11 Ekim'de, 2010 NASA Yetkilendirme Yasası'nın imzalanmasıyla program rafa kaldırıldı ve Kongre, önceki görevi devretmek için harekete geçene kadar Takımyıldız sözleşmeleri yürürlükte kaldı. 2011 yılında NASA, yeni Uzay Fırlatma Sistemi'nin (SLS) tasarımını uyguladı.

Bu programın asıl amaçlarından biri uzay araçları ve itici araçların geliştirilmesi ve uzay mekikleri yerine kullanılmasıydı. Zaten NASA bu program başladığında iki yeni itici olan Ares I ve Ares V'in yapımına çoktan başlamıştı. Ares I'in yegane amacı kabin ekibini yörüngeye göndermekti, diğer taraftan Ares V, Ares I'den daha güçlü iticiler bulundurduğu için ağır ekipmanların taşınması için tasarlanmıştı. Bu iki iticinin yanı sıra, NASA program için başka uzay araçları da tasarladı. Orion kabin ekibi kapsülü,dünyaya dönüş bölümü iticileri ve Altair aya iniş takımı tasarlamıştır.

Orion (uzay aracı), kabin ekibinin alçak Dünya yörüngesinde kullanılmak üzere Takımyıldız programı için üretildi. Lockheed Martin, 31 Ağustos 2006'da Orion projesinin ana yüklenicisi olarak ve Boeing, 15 Eylül 2006'da ana ısı kalkanını inşa etmek üzere seçildi. Aslında NASA ilk başlarda birçok farklı görevler için farklı Orion kapsülü geliştirmeyi istemiştir. Block I Orion, Uluslararası Uzay İstasyonu'nda ve diğer Dünya yörünge görevlerinde kullanılmak üzere yapıldığı sırada, Block II ve III'te Orion I'den farklı olarak derin uzay keşif görevleri için tasarlanmıştı.

Orion'un dizaynı 3 ana bileşenden oluşmaktadır: Apollo Komuta Modülüne benzer bir Mürettebat Modülü (CM) fakat 4 ila 6 arası kabin ekibi kapasitesine sahip, bir Silindirik Hizmet Modülü (SM), bu modülde itici güç sistemleri ve tüketilebilir kaynaklar bulunmakta; ve Fırlatma İptal Sistemi (LAS), bu modül sayesinde kabin ekibi ve astronotlar herhangi bir fırlatma aracından doğabilecek problemlerden ve kazalardan kurtulabilmelerini sağlar. Orion Mürettebat Modülü, NASA'nın bir Orion mürettebat modülü filosu oluşturmasına izin verebilecek şekilde on uçuşa kadar yeniden kullanılabilecek şekilde tasarlanmıştır.

Takımyıldız programının iptal edilmesine rağmen, 5 Aralık 2014'te gerçekleştirilen bir test fırlatışı ile Orion uzay aracının geliştirilmesi devam ediyor. Orion, 2022'de Artemis 1 görevinde uçtu.

Altair zamanında Lunar Yüzey Giriş Modülü (LSAM olarak bilinir) astronotların Lunar görevlerinde ana taşıma aracı olarak üretilmiştir. Altair kendinden önceki araç olan Apollo Lunar Modülü'nden daha büyük olarak tasarlanmış ve hacimce de 5 katı büyüklüktedir. Apollo inişçileriyle (6.7 m³) karşılaştırıldığında 32 m³ yer kaplamaktadır.İniş takımlarından en uca kadar 9.8 metre yükseklik ve 15 metre genişliğindedir.

Bir önceki modeli gibi Altar da 2 bölümden oluşmaktadır: 4 kabin ekibine ev sahipliği yapacak bir yukarı bölümü ve de iniş takımlarına sahip,ekibin ihtiyaç duyacağı oksijen ve su ihtiyacını sağlayacak bir depo ve bilimsel ekipmanların bulunduğu alt bölümü vardır. Altair, Lunar modülü nün aksine NASA tarafından gelecekte Ay'ın kutup bölgelerine üs kurmak amacıyla kutuplara iniş için geliştirildi.

Altair da Lunar modülü gibi tekrar tekrar kullanılmak üzere tasarlanmamıştır ve üst bölümü kullanıldıktan sonra atılması gerekmektedir. Altair'in alt bölümü Atlas V roketinin Centaur üst bölümünde kullanılan RL-10 Roket Motorları'yla güçlendirilmiştir. Kullanılan RL-10 roketlerin aksine yeni RL-10 lar itiş için %10 daha az gaz kısımı yapar (eski spesifikasyonları ise %20 kadar izin verir). Böylece Altair i Ay Yörüngesi ne Sokmak (LOI) ve Ay'a iniş görevlerinde kullanılmasına olanak sağlar. Üst bölümü tek bir motor tarafından desteklenmektedir. Bu yönden hipergolik motorlarıyla benzerlik gösterir ya da Orion CSM'nin ana motoruna eşdeğerdir. CSM'in alt bölümü fırlatma bölümü olarak ve gelecekte ana üs yapımında kullanılacaktır. Alternatif olarak, düşük bir ihtimal olsa bile orijinal plana göre LOX/CH4 yakıtlı motorları Block II Orion CSM ve Altair'in üst bölümü buna göre kullanılacaktı.

NASA takımyıldız programında Ares I kabin ekibi için ve Ares V'i de kargo taşımada kullanılmak üzere iki itici ayırdı. Bu her aracın görevine uygun olarak hazırlanmasına olanacak tanıyacaktı ve ayrıca Ares V'in yüksek miktarda çekiş gücünü karşılayacak yakıt miktarını da aşırı uçuk olmayacaktı. Takımyıldız Programı sırasında, Ay yörüngesine girmek için gerçekleştirilen formulu Apollo Programının Ay görevleri için geliştirdiği Dünya yörüngesine giriş için olan formülüyle kombine edildi. Ana görevi Mars'a iniş olan Arev V iticilerinin ismi Yunan mitolojisi tanrısı olan Mars'tan gelmektedir. Sayı olarak I ve V seçilme nedeni ise 1960'larda yapılan Saturn roketinin yeni nesil versiyonu olmalarından dolayıdır.

Orion uzay aracının alçak dünya yörüngesine girmesi için Alliant Techsystems, Rocketdyne ve Boeing tarafından geliştirilen Ares I roketiyle (Yapışkan) fırlatılması gerekiyordu. Eskiden kabin ekibi fırlatma aracı olarak bilinen Ares I uzay fırlatma sistemlerinde kullanılan birincil iticilerden türeyerek tekli katı itici roketinden oluşuyordu. Ares I'in üst bölümü ara kat girişiyle yeni sıvı yakıt ikinci bölümü bir J-2X roket motoruyla birleştirildi. NASA Ares modellerini baştan sona güvenli olması,ucuz maliyetli olması ve güvenilir olmasından dolayı tercih etti.

NASA Ares I düşük dünya yörünge aracını geliştirmeye orijinal Saturn I'in felsefi geliştirme aşamasından başlandı. Bir gün test sırasında George Müeller Saturn V'in testini tümüyle terk etti. Mayıs 2010 itibarı ile program birinci Ares-I-X ilk aşama uçuşu fırlatmasını ve Orion fırlatma sistemlerini program iptal edilmeden önce 28 Ekim 2009'da gerçekleştirdi.

Uzay Mekikleri (24,4 metrik ton (54.000 lb)) ve Saturn V'in (118 metrik ton (260.000 lb)) taşıma kapasiteleriyle karşılaştırıldığında alçak Dünya yörüngesi için Ares V'in maksimum taşıma kapasitesi yaklaşık olarak 188 metrik ton (414.000 Ib) olmalıydı. Saturn V'in Ay'a ulaşabilmek için taşıyacağı maksimum 118 metrik ton (260.000 lb) ile karşılaştırıldığında Ares V'in 71 metrik tonluk (157,000 lb) bir taşıma kapasitesi yer alıyor.

Ares V tasarımının içerdiği 6 adet RS-68 motorları bir takım 5.5-segment SRB'lerle desteklenmekteydi. 5 adet ana uzay mekiği motorları aslında Ares V için tasarlanmıştı fakat RS-68 motorlarının önceki motorlardan daha güçlü,daha ucuz ve daha az karmaşık olmasından dolayı RS-68 türü motorların kullanılmasına karar verildi. Ares V uçuşunun ilk sekiz dakikasında güçlendirilmiş uçuş yapmalı, daha sonra da Dünya'dan ayrılışı sırasında kendisini ön plana çıkararak Orion'un gelmesini beklerken Altair uzay aracı alçak Dünya yörüngesine girecekti. Programın sonlarına doğru, RS-68B roketlerinin soğutma sistemi fırlatma sırasında itici motorlardan açığa çıkan ısıya karşı direnci yeterli olmadığı gözlemlendi ve NASA RS-68 roketlerinin tekrar soğutulma sisteminin geliştirilmesinin tamamlanmasına kadar bir önceki uzay mekiği ana motorlarını yeniden kullanmaya karar verdi.

Dünya'dan ayrılma kademesinde itme sistemi Altair'i Ay fırlatıcısında alçak Dünya yörüngesinden en yukarı seviyeye koymak için tasarlanmıştı. Ares V için ikinci bir sıvı-yakıt aşaması olarak tasarlanmıştı. Orion uzay aracı Ares I ile ayrı olarak fırlatılmalıydı ve daha sonra buluşup Ares V-fırlatılmış EDS/Altair kombinasyonuna kenetlenecek ve kabin ekibini ulaştırdıktan sonra Ay'a ulaşması için gerekli ayarlamalar yapılacaktı. Bu adıma Dünya yörünge buluşması denmektedir.

NASA, Takımyıldız programında uzay mekiklerinde olan ilk başta Dünya yörünge görevleri için tasarlanan tasarımları kullanmayı düşünüyordu fakat mekiği değiştirmeye çalışan programlar ve X-33 olayından farklı olarak Takımyıldız programında Apollo ve Space Shuttle programlarındaki konseptler tekrar kullanıldı.

Orion komuta modülünün şekli neredeyse Apollo komuta/hizmet modülünün şeklini anımsatır. Halbuki, farklı bölgelerde Orion gelişmiş teknoloji ile donatılmıştı. Orion'u yörüngeye taşıyacak olan Ares I fırlatma aracının dizaynı Apollo programından pek çok konsept bulundurmaktaydı.

Ares V itici roketlerinde kullanılma istenen J-2X motor dizaynı Apollo Era-Saturn V ve Saturn IB roketlerinde kullanılan J-2 motoruyla benzerlik göstermekteydi. J-2X motorunun tasarım boyunda NASA'lı mühendisler müzeleri gezdiler, Apollo-era dosyaları üzerinde araştırma yaptılar ve Apollo programında çalışan mühendis ekibiyle iletişime geçtiler. Takımyıldız programı menajeri Jeff Hanley "Ay'a iniş ve Ay'dan kalkışın ardındaki mekaniğin büyük bir bölümünün çözüldüğünü ve bunun Apollo'dan bize bir miras olduğunu" açıkladı. Fakat, J-2X motorunun gelişim süreci sırasında görülen güvenlik önlemleri ve üst bölümdeki ağırlık artışı, bu motorun orijinal dizaynını bir köşeye atıp yeni bir J-2X dizaynı tasarlamayı gerektiriyordu.

Apollo'daki gibi Takımyıldız da Ay yörüngesiyle buluşma görev profiliyle uçmalıydı, Apollo'dan farklı olarak Takımyıldızında ekibi ulaştırdıktan sonra Dünya buluşma görevi de bulunuyordu. İnici olarak da bilinen Altair ayrı olarak uzay mekiği ve Apollo teknolojisiyle donatılmış Ares V roketleriyle fırlatılmalıydı. Orion'da ayrı olarak fırlatılmalı ve Altair ile alçak Dünya yörüngesinde birleşmesi gerekiyordu. Dahası, Apollon'dan farklı olarak Orion Ay yüzeyine indilten sonra Ay yörüngesinde insansız olmalıydı. Görevin sonlarına doğru Altair uzay aracı Ay yörünge buluşmasında Orion uzay aracı ile birleşmeliydi. Apollo kapsülü gibi Orion kapsülü de Dünya yörüngesine döndükten sonra atmosfere girecek ve suya iniş yapacaktı.

Apollo programında olduğu gibi Takımyıldız programının görevlerinde kendi ana uzay aracı Orion bulunuyordu. Bu görevler alçak dünya yörünge uçuşlarında uluslararası uzay istasyonuna servis sağlama, Altair ve Dünya'dan ayrılan diğer uzay araçlarına bağlanma ve son olarak Ay'ın kutup bölgelerine yapılacak insanlı uçuşlardı. Programın en önemli görevi olan Mars'a insanlı uçuş görevinin iptaline ilişkin iyi bir açıklama olmazken Dünya'ya yakın bir asteroid görevi 2008 yılında en öncelikli plandı.

Özel tesislerin yapımından sonra Ares I/Orion'un parçaları test edilebilecek ve Kennedy Uzay Merkezi'nde bulunan Araç Montaj Binası'nda montajlanabilecekti. Bir keresinde montajlama tamamlanmış ve fırlatma için zaman belirlenmişti, Crawler Taşıyıcısı tamamlanmış olan yığını fırlatma destek kulesine ve Taşınabilir Fırlatma Rampası'na Fırlatma Pad39B'nin dışına kadar taşıyacaktı. Ayrıca Crawler Taşıyıcısı bu yığını rampaya ulaştırmış ve fırlatıcı platform alanda bırakılmış ve Crawler taşıyıcısı da güvenli mesafeye çekilmişti.

Güvenlik önlemleri alındıktan sonra yer ekibi ikinci kısmı sıvı hidrojen (LH2) ve sıvı oksijenle (LOX) dolduracak ve kabin ekibi gerekli uzay kıyafetlerini giyip kalkıştan üç saat önce uzay aracına binmeleri gerekiyordu. Kabin ekibi içeride hazır bulunduktan ve tüm sistem kontrolleri Cape ve Houston'da bulunan görev merkezinde yapıldıktan sonra fırlatmaya hazır olacaktı. İki günlük yörünge takibinden sonra Orion uzay aracı kalkış esnasında yük fazlalıklarından kurtularak uluslararası Uzay İstasyonuna varacaktı. Houston'dan emir alındıktan sonra Orion Uluslararası Uzay İstasyonu'na bağlanacaktı. Maksimum altı kişiden oluşan kabin ekibi Uluslararası Uzay İstasyonu'na uçuş boyunca çeşitli görev ve aktiviteler için gireceklerdi. Bu süre NASA'nın görevlerine bağlı olarak yaklaşık altı ay sürmesine rağmen bu süre dört aydan sekiz aya kadar çıkabilmekteydi. Süre tamamlandıktan sonra ekip Orion'a geri dönecek ve Uluslararası Uzay İstasyonu'yla mührü açıp ayrılacaktı.

Orion Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan güvenli bir mesafeye ulaştıktan sonra komuta modülü (atılabilir servis modülünü atarak) tüm NASA öncül uzay araçları ve mekiklerinin de izlemiş olduğu adımları yaparak, ısı soğurabilen kalkanları kullanarak uzay aracına etki eden ısıyı savurmak ve aracı saatte 28.000 kilometre (17.000 mil/saat) hızdan 480 kilometreye (300 mil/saat) düşürecekti. Uzaydan atmosfere girme tamamlandığında bir sonraki iş fazla yükten kurtulmak olacak ve iki adet şamandıra paraşütü yaklaşık 6100 metre (20.000 fit) yükseklikte açılacak ve üç ana paraşüt açılacak ve havayastıkları nitrojenle (N2) doldurulacaktı. Nitrojen kullanma nedenleri ise nitrojen yüksek ısıya maruz kaldığında yanmaması ve aracı denize indirebilmesinden dolayıdır. Daha sonra Komuta modülü Kennedy Uzay Merkezi'ne getirilerek gerekli bakımı yapıldıktan sonra bir sonraki uçuşlar için hazır hale getirilecekti. Apollo komuta modülü bir kez kullanılmasına karşın bir Orion Komuta Modülü yapılacak işlemler sonuncunda teoride yaklaşık on uçuşa kadar kullanılabilmektedir.

Apollo Komuta ve Hizmet modülü Ares V roketiyle birlikte fırlatılırdı, fakat Apollo programından farklı olarak insanlı Orion aracı Dünya'dan ayrılış bölümünde kullanılan araçla ve Ay'a iniş aracıyla ayrı olarak fırlatılırdı. Ares V ve Altair araçları, Araç Toplama Merkezinde bir araya getirilirdi ve daha sonra Kennedy Uzay Merkezi Fırlatma Yerleşkesi'nde bulunan A Rampası'na yollanırdı ve Ares I ile Orion araçları yerleşke yakınlarında bulunan 39B Rampası'na taşınırdı. Ares V ve Altair araçları öncelikli olarak 360 kilometre yükseklikte dairesel bir yörüngeye fırlatılırdı. Bundan yaklaşık 90 dakika sonra ise Ares I ve Orion araçları kabin ekibiyle birlikte aynı yörüngeye fırlatılırdı.

Orion daha sonra alçak Dünya yörüngesinde bulunan Altair e yaklaşarak ona bağlanacaktır. Ay uçuşu için gerekli hazırlıkları yaptıktan sonra Dünya'dan ayrılış bölümü 390 saniye boyunca ateşlenerek 40.200 kilometre saatlik (25.000 mil saat) bir hız kazandırılıp Ay doğrultusuna girmek için manevra yapacaktır. Bu ateşlemeden sonra Dünya'dan ayrılma bölümü ya Güneş'in eksenine gönderilecek ya da Ay yüzeyine çarptırılacaktır.

3 günlük Ay'a yaklaşma sırasında, 4 kişilik ekip Orion sistemini gözlemleyecek, Altair uzay aracının ekipman destek ihtiyaçlarını gözlemleyeceklerdir ve uçuş yollarını Altair'in Ay kutbuna yapılacak olan tesislere inişini kolaylaştırmak oraya güvenli iniş yapmak için doğru bir yol tercih edeceklerdir. Ay'ın uç noktalarına yaklaştıkça Orion/Altair kombinasyonu Altair'in motorlarını ileriye yönlendirecek ve Ay yörüngesine girmek için ateşleneceklerdir.

Ay yörüngesinde olduğu gibi, Ekip yörüngeyi düzeltecek ve Orion insansız uçuş servis modülünü konfigüre ederek 4 kişilik kabin ekibinin Altair aracına geçişini ve Ay'a inmelerini sağlayacak. Bu sırada Orion aracı ise ekibin dönüşünü bekleyecektir. Görev kontrol merkezinden görev tamamlandı emri gelmesiyle Altair Orion'la kenetlenmeyi bırakacak ve gözlem manevrası yapacak. Bu sayede yerde bulunan kontrol ekibi Orion'dan canlı yayınlanacak olan TV yayınından uzay aracını gözlemleyerek iniş için herhangi bir problem yaşatacak durum olup olmadığını gözlemleyecekler (Bu olay Apollo komuta modülünde pilot tarafından yapılmaktaydı). Yerdeki kontrol ekibinden olumlu yanıt alındıktan sonra araçlar birbirinde ayrılıp aralarında yeterli bir güvenli mesafe bırakılır ve Altair'in iniş takımları güçlü iniş için tekrar ateşlenerek önceden kararlaştırılan insansız uzay aracı için belirlenen noktaya iniş gerçekleştirilirdi.

İnişin gerçekleşmesi üzerine kabin ekibi uzay aracı dışında giyecekleri uzay kıyafetlerini giyinecek ve ilk 5 ve 7 Ay görevlerine başlayacaklar. Bu görevler Ay'dan numuneler toplamak ve çeşitli deneyler gerçekleştirmek. Ekip Ay seferini tamamladıktan sonra tekrar Altair'e geri dönecek ve Ay yüzeyinden kalkmak için kalkış motorlarını ateşleyecekler. Bu sırada iniş takımlarını fırlatma platformu olarak kullanacaklardır ve bu platformu gelecek bina inşaatları için bırakacaklardır. Yörüngeye girmeleri üzerine Altair Orion'la buluşup onunla tekrar bağlanacak ve kabin ekibi Ay'dan topladırkları numunelerle birlikle araca geçiş yapacaktır. Altair'den kurtulduktan sonra kabin ekibi Dünya ya geri dönüş için motorları ateşleyecekler.

2,5 günlük yolculuğun ardından ekip Servis Modülünden (atmosferde yanmasına izin verecekler) kurtulacaklar ve kontrol modülüyle atmosfere farklı bir yörünge izleyerek giriş yapacaklar.Bu izleyecekleri yörünge aracın hızını 40.200 kilometre saatten (25,000 mil saat) 480 kilometre saate (300 mil saat) düşürecek ve Pasifik Okyanusu'na inişleri gerçekleşecek.Kabin modülü daha sonra Kennedy Uzay Merkezi'ne geri getirilerek gerekli onarımlar yapılacak bu sırada Ay'dan toplanan numuneler ise Johnson Uzay Merkezi'nde bulunan Ay Ulaştırma Laboratuvarı na analiz yapılmak üzere götürülecek.

Orion asteroid görevi NASA'nın Dünya ya yakın cisimler göreviyle bağdaşlaşmaktaydı. Bu görevde normal Orion uzay aracı kullanılacaktı ve iniş modülü değiştirilen Altair Ay iniş modülüne bağlıydı. Bu görevin spesifik detayları ve ilgili dizaynlar iptal edilen Takımyıldız programı tarafından reddedilmişti. Böyle bir görev asteroidde bulunma potansiyeli olan su, demir, nikel, platin ve diğer kaynakları öğrenmemizi sağlayabilirdi. Ayrıca Dünya'yı bu asteroidlerden yapılacak çeşitli deney,gözlem ve testlerle koruyabilecektik. Bu görev Ay'ın yanı sıra Dünya dışı cisimlere yapılacak olan ilk insanlı uçuş olabilir ve Mars'a yapılması beklenen insanlı uçuşun ilk adımı olarak görülebilirdi.

Bu görev Ay'a iniş görevi gibi benzer özellikler göstermekteydi. İniş modülü Ares V kullanılarak alçak Dünya yörüngesine ulaşmasını sağlayacaktı. Bunu takiben 2-3 kişilik ekipten oluşan Orion uzay aracı da Ares I roketiyle fırlatılacaktı (bu sayı Ay görevine göre 4 kişiye kadar çıkabilir). Orion uzay aracı iniş modülüyle ve Dünya ayrılış bölümüyle bağlanacak daha sonra da Dünya'dan ayrılış bölümü ateşlenerek Orion uzay aracını Dünya yakınındaki bir asteroide götürerek aracın üzerine inişini sağlayacak. Ardından da ekibin asteroid yüzeyine inerek araştırma yapması sağlanacaktı.

Araştırma tamamlandıktan sonra Orion uzay aracı asteroid yüzeyinden ayrılacak ve Dünya ya yaklaşır yaklaşmaz servis modülü ve iniş takımlarından kurtularak Apollo 13'te de olduğu gibi atmosfere girip Pasifik okyanusuna iniş yapacaktı.

NASA Takımyıldız programının en büyük hedefi 1960 larda Apollo'nun da hedefi olan 2030'da gerçekleştirmeyi düşündükleri Mars'a yapılması planlanan insanlı iniştir. Bu görev Takımyıldız projesinin donanımından faydalanacaktı,öncelikli olarak Orion uzay aracı (ya da Orion'un benzeri bir araç) ve Ares V kargo fırlatma aracı.

Takımyıldız fırlatma araçlarını geliştirmek için yapılan bir dizayn tasarım çalışması 2009 tamamlandı. Bu çalışmaya göre bir Mars görevi için Ares V ve ayrıca Ares I inde kabin ekibini taşıması için çoğu kez fırlatılması gerekiyordu. Mars'a ilk fırlatma zamanında 2 kargo yükü Dünya yörüngesine fırlatılacak ve Mars'a kadar gitmesi içinse termal nükleer roketler kullanılarak ekstra itiş günü sağlanacaktı. Alternatif olarak kimyasal gazlar (özellikle sıvı hidrojen ve oksijen) kullanılabilirdi, fakat bunun için çok fazla fırlatma yapılması gerekirdi. Yüklerden biri Mars yükseliş aracını içerecek bunun yanı sıra bu aracın kullanacağı kimyasal yakıtları da bulunduracaktı. İkinci kargo bölümünde ise astronotların yüzeye indikten sonra içinde yaşayabileceği bir hayat kabiniydi. İlk fırlatmadan 26 ay sonra diğer bir fırlatma zamanında kabin ekibi nükleer termal roketleri ve kimyasal itici gazlarla donatılmış olan gezegenler arası transfer aracıyla Mars'a gideceklerdi. Mars'a ulaştıktan sonra kabin ekibi öncelikle Mars'ın doğal ortama girecek ve iniş yapacaklar. Yaklaşık 500 gün boyunca çeşitli deney ve gözlem yapacaklar. Ekip Mars'a yükseliş aracını kullanarak Mars yörüngesinde bulunan eve dönüş için kullanacakları gezegenler arası araçlarına geri dönecekler. Bu görevde de diğer görevlerde olduğu gibi Orion aracına kenetlenme prosedürleri yer alıyordu.

NASA'nın kurucusu Michael D. Griffin: "Amaç sadece bilimsel keşif değil, aynı zamanda insanlığın Güneş sisteminden gidebildiğimiz kadar ötesine taşımak... Tek bir gezegen sonsuza dek yaşayamaz... Eğer yüzlerce, binlerce ya da milyonlarca yıl yaşamak istiyorsak diğer gezegenlerde kolonizasyon kurmamız gerekiyor ... Güneş sistemini kolonize etmek ve bir gün daha ileriye gitmek."

Haziran 2014'te ABD Ulusal Bilimler Akademisi tarafından yayımlanan raporda NASA'nın hedefleri belirtildi. Bu rapora göre kurumun şu anki işi Birleşik Devletler'in uluslararası alanda insanlı uzay uçuşlarını en iyi yapan ülke olma konumunu zayıflattığını ve başarısızlıklara yol açtığını vurguladı. Rapora göre insanların bir sonraki hedefi Mars'a insanlı uçuş gerçekleştirmek olmalı. Raporda, 2037 yılında ulaşılması planlanan gezegene varılabilecek yollar araştırıldı. Rapor ayrıca bu gelişmelerin arasında Ay'a tekrar dönmenin çok büyük önemi olduğunu vurguladı.

Kâr amacı gütmeyen bir kuruluş olan Uluslararası Uzay Komitesi, Ay'a geri dönüşün Birleşik Devletler uzay programının Ay ile ilgili bilinen bilimsel bilgilerin geliştirilmesi,yeni sanayilerin yaratılması ve gelecekteki uçuşlar için gelir kaynağı sağlamak için çok önemli bir olay olduğunu dile getirdi. Ayrıca Ay'a geri dönüşün Birleşik Devletlerin şöhretini yükseltmesi için de önemli bir adım olduğunu kaydetti.

14 Ocak 2014'te, Birleşik Devletler Başkanı George W. Bush, NASA'nın insanlı uzay yolculuğuna Uluslararası Uzay İstasyonu'nun tamamlanmasının ardından devam etmesini ve Uzay Mekiği programından 2010 yılında geri çekilmelerini teklif etti. Bu öneriyle Ay'a insan ırkını yerleştirmek ve kolonize etmek ileriki uzay keşifleri için gerekli olacak olan maddi ihtiyacı azaltacaktı. Ayrıca Ay'da bulunan toprak toplanıp, işlenerek yakıt olarak kullanabilme veya nefes alınabilir havaya dönüştürmeyi de içeriyordu. Bush'a göre bu tür işlemler bize ileriye dönük uçuşlar için tecrübe sağlayacak ve yeni teknik ve sistemler geliştirmemize katkı sağlayacaktı. NASA'ya göre 2025 yılına göre düşünüldüğünde Takımyıldız programından ayrı olarak yayın ekibi ve kargo programı da dahil olmak üzere bu orijinal poliçe yaklaşık olarak 250 milyar dolar (2005 yılı ABD dolarına göre) tutacaktı. Fakat, çözülememiş teknik aksaklıklardan ve en iyi dizayn çekişmesinden dolayı NASA'nın geçerli bir çözüm bulması imkânsız hale gelmişti.

Obama'nın başkan olmasın üzerine, Takımyıldız Programı'nın mevcut bütçeyi aştığını, belirlenen programın gerisinde kaldığını ve teknolojik gelişmelerde yetersiz kaldığını belirledi. Bir görüşe göre Takımyıldız programının önceden belirlenmiş olan programa göre programın amacına ulaşması için 150 milyar dolarlık bütçeyi aştığını belirledi. Başkan Obama'nın 2009'daki görüşüne göre NASA'nın şu anki bütçesinin hem Ay'a geri dönüş hem de Mars'a insanlı yapılacak uçuş için yeterli olmadığını belirtti. Augustine paneli çeşitli öneriler sunarak iki hedef noktası belirledi. Bunlardan ilki Ay diğeri de derin uzaydı. Ayrıca iç farklı süper ağır fırlatma araçları ve de itici olarak kullanılacak kimyasal gaz ikmali üzerine çalışacak sağlam bir araştırma ve gelişmiş bir program sundu.

Bu önerinin incelenmesinin ardından kongre beyanıyla, başkan Obama Takımyıldız Programını 2011 Birleşik Devletler federal bütçesinin dışında tuttu.1 Şubat 2010'da başkan Obama'nın Takımyıldız programı için hiçbir bütçenin ayrılmayacağı kararlaştırdığı beyan yayınlandı ve 15 Nisan 2011 de bu beyan yasalaştırıldı.

Başkan Obama 15 Nisan 2010'da Florida'da yaptığı uzay konferansında bir programa katıldı. Başkan Obama'nın Takımyıldız Programını 2011 Birleşik Devletler bütçesi dışında bırakmasının ardından Obama yönetiminin eleştirilere maruz kalmasına neden oldu. Konferans sırasında bulunan başta başkan Obama, diğer üst yetkililer ve uzay uçuşları alanında yetkili kişiler Birleşik Devletlerin insanlı uzay uçuşları ve Augustine panelinde de seçenek olarak sunulan Mars'a uygun yoldan insanlı uçuş görevi üzerine yapabileceği katkıları tartışıldı. Bu sırada başkan Obama'nın öncelikli isteği olan Orion uzay kapsülünün geliştirilerek uluslararası uzay kapsülüne yedek bir sistem geliştirilmesine devam edilecek ve 2015 yılına kadar yeni süper ağır fırlatma aracı dizaynının teslim edilmesi konularında tartışıldı.

NASA Orion uzay aracının derin uzay görevleri için geliştirilmesine devam etti. Maliyetin azaltılması için alçak Dünya yörüngesi için geliştirilmiş özel araçlar kullanılması kararlaştırıldı. Yayın ekibi geliştirme programı insanları uluslararası uzay istasyonuna ulaştırıp geri götürmek için bir veya daha fazla araç aramakta ve fırlatma araçlarının Birleşik Devlet Hava Kuvvetlerinin gelişmiş genişletilebilir fırlatma araçlarındaki gibi insan oranını içermesiydi. Özel uzay aracı şu an halen yörünge yayın transfer servis programı altında uluslararası uzay istasyonuna kargo taşıma görevi yapmaktadır.