Näyttää siltä, että NASA on päättänyt tehdä "marsilaisen" superraketin koko maailman kanssa: tähän viraston kolme osastoa osallistui kerralla. Nämä ovat George Marshallin avaruuslentokeskus, Lyndon Johnsonin avaruuskeskus ja jälleen John F. Kennedyn avaruuskeskus, joka tarjoaa koko historian lanseerauspaikoineen.
SLS -malli NASAn tuulitunnelissa
Mutta tämä ei ole koko kehittäjien yritys. Amesin tutkimuskeskus vastaa projektin fyysisistä perusongelmista, Goddard Space Flight Center vastaa hyötykuormien luonteesta ja Glenn Center, joka käsittelee uusia materiaaleja ja hyötykuorien kehitystä. Tuulitunnelien tutkimusohjelmat on osoitettu Lange-keskukselle ja RS-25- ja J-2X-moottoreiden testaus Stennis Space Centerille. Lopuksi pääkuljetusyksikön kokoonpano tapahtuu Michudan tehtaalla.
Koko SLS -ohjelma on jaettu kolmeen vaiheeseen, joita yhdistävät useat kohdat: nestemäinen happi ja vety käyttövoimamoottoreissa sekä monivaiheinen kiinteä ponneaine. Keskuslohkon ensimmäinen vaihe (Core Stage), jonka pituus on 64,7 m ja halkaisija 8,4 m, on sama kaikissa muunnoksissa. Joten esikoisen SLS Block I: n vastaava hyötykuorma on 70 tonnia - tarvittava työntövoima tähän painoon saadaan neljästä RS -25D -moottorista. Itse asiassa tämä SLS: n ensimmäinen versio on tarkoitettu keskusyksikön sertifiointiin ja kokeellisten ja kokeellisten tehtävien toteuttamiseen. Ylempää vaihetta edustaa "väliaikainen kryogeeninen ylempi vaihe" ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), joka on rakennettu Delta IV Heavy -heittokoneen toisen vaiheen perusteella. ICPS: ssä on yksi moottori-RL-10B-2, jonka alipaine on 11, 21 tf. Jopa tässä lohkon "heikoimmassa" muunnoksessa raketti kehittää laukaisuvetoa 10% enemmän kuin legendaarinen Saturn V. on alle 105 tonnia. Kaksi versiota on suunniteltu - rahti ja miehitetty, joiden pitäisi palauttaa amerikkalaiset yli neljäkymmentä vuotta sitten ja lopulta lähettää henkilö takaisin matalan maan kiertoradalta. NASAn suunnitelmat näille ajoneuvoille ovat vaatimattomimmat: osana EM-2-tehtävää lentää jonnekin vuoden 2022 puolivälissä miehistön kanssa kuun ympäri. Hieman aikaisemmin (vuoden 2020 puolivälissä) on tarkoitus lähettää astronauteja ympäri maailmaa kiertävälle Orion-avaruusalukselle. Mutta nämä tiedot ovat peräisin kesästä 2018 ja niitä on toistuvasti korjattu ennen sitä - joten yhden projektin mukaan SLS: n piti nousta taivaalle tänä syksynä.
SLS Block II - kuljettaja, jonka hyötykuorma on 130 tonnia ja joka on jo varustettu viidellä RS -25D -moottorilla keskuslohkossa, sekä "etsinnän ylempi vaihe" EUS (Exploration Upper Stage), jossa puolestaan on yksi tai kaksi J-2X työntövoimaa 133,4 tf. Lohkoon II perustuva "kuorma-auto" erottuu ylikalibrisesta päätykappaleesta, jonka halkaisija on 10 metriä kerralla. Nämä ovat todellisia jättiläisiä, jos kaikki menee hyvin Yhdysvalloille: raketin lopullisessa versiossa rakettien laukaisuvoima on 1/5 suurempi kuin Saturn V: n. Ja Block II -sarjan suunnitelmat ovat myös erittäin kunnianhimoisia - lähetä vuonna 2033 miehitetty operaatio EM -11, joka vaeltaa avaruudessa vähintään 2 vuotta. Mutta ennen tätä merkittävää päivämäärää amerikkalaiset aikovat lentää kuun kiertoradalle 7-8 kertaa. Suunnitteleeko NASA vakavasti astronauttien laskeutumista Marsiin, kukaan ei tiedä.
Testit CECE (Common Extensible Cryogenic Engine) -kokeellisesta ohjatun työntövoiman kryogeenisestä rakettimoottorista, jota käytettiin RL-10-parannusohjelman puitteissa, on toiminut vuodesta 1962 lähtien Atlas-, Delta iV-, Titan- ja Saturn I -raketteilla. -3.
SLS -sarjan moottoreiden historia raketin pääkomponentteina alkoi vuonna 2015 Stennis Centerin osastolla, jolloin tehtiin ensimmäiset onnistuneet palokokeet, jotka kestivät 500 sekuntia. Siitä lähtien amerikkalaiset ovat toimineet kuin kellokoneisto - sarja täysimittaisia testejä täydelle lentoresurssille lisää luottamusta moottoreiden suorituskykyyn ja luotettavuuteen. William Hill, NASAn miehitettyjen tutkimusjärjestelmien kehitysosaston ensimmäinen apulaispäällikkö, sanoi:
”Olemme hyväksyneet SLS -projektin, suorittaneet menestyksekkäästi raketti- ja tehostustehostimien ensimmäisen testikierroksen, ja kaikki ensimmäisen lennon järjestelmän pääkomponentit on jo otettu käyttöön. Huolimatta syntyneistä vaikeuksista työn tulosten analyysi kertoo luottamuksesta siihen, että olemme oikealla tiellä SLS: n ensimmäiselle lennolle ja sen käyttöön ihmisten pysyvän läsnäolon laajentamiseksi syvässä avaruudessa."
Moottorityön aikana tehtiin muutoksia - ensimmäisen ja toisen vaiheen kantolaitteet oli varustettu kiinteän polttoaineen tehostimilla (kiihdyttimillä), minkä vuoksi malli nimettiin Block IB: ksi. EUS: n ylempi vaihe sai J-2X-happivetymoottorin, joka jouduttiin luopumaan huhtikuussa 2016 suuren osan uusien elementtien vuoksi, joita ei ollut aiemmin kehitetty. Siksi palasimme vanhaan hyvään RL-10: een, joka valmistettiin massatuotantona ja joka on jo onnistunut "hyppäämään" yli viidenkymmenen vuoden ajan.
Luotettavuus on aina ollut tärkeintä miehitetyissä projekteissa, eikä vain NASA: ssa. Virallisissa asiakirjoissa NASA mainitsee:”Neljän RL-10-luokan moottorin paketti täyttää vaatimukset parhaalla mahdollisella tavalla. On havaittu, että se on optimaalinen luotettavuuden kannalta. " Viisiosainen tehostin testattiin kesäkuun 2016 lopussa ja siitä tuli tähän mennessä suurin todelliselle kantoraketille rakennettu kiinteän polttoaineen moottori. Jos verrataan sitä sukkulaan, sen laukaisupaino on 725 tonnia verrattuna 590 tonniin ja työntövoima kasvaa edeltäjäänsä verrattuna 1250 tf: stä 1633 tf: iin. Mutta SLS Block II: n pitäisi saada uudet erittäin tehokkaat ja erittäin tehokkaat kiihdyttimet. Vaihtoehtoja on kolme. Tämä on Aerojet Rocketdynen (aiemmin Pratt & Whitney Rocketdyne) Pyrios -projekti, joka on varustettu kahdella hapen ja kerosiinin moottorilla, joiden työntövoima on 800 tonnia. Tämä ei myöskään ole ehdoton innovaatio - "moottorit" perustuvat F -1: een, joka on kehitetty saman Saturn V: n ensimmäistä vaihetta varten. Pyrios on vuodelta 2012, ja 12 kuukautta myöhemmin Aerojet yhdessä Teledyne Brownin kanssa työskentelee ahkerasti nestemäisen tehostimen parissa kahdeksalla happi-kerosiinilla AJ-26-500. Jokaisen työntövoima voi saavuttaa 225 tf, mutta ne on koottu venäläisen NK-33: n perusteella.
RS-25-happivetymoottorin testaus Stennis Centerin osastolla, Bay St. Louis, Mississippi, elokuu 2015
Lopuksi Orbital ATK esittelee SLS-moottorin kolmannen version, ja se on valmistettu voimakkaan neliosaisesta kiinteän polttoaineen kiihdyttimestä Dark Knight, jonka työntövoima on 2000 tf. Mutta ei voida sanoa, että tässä tarinassa kaikki oli täysin sujuvaa amerikkalaisille insinööreille: paljon osaamista ja tekniikoita menetettiin, kun Apollo- ja Space Shuttle -hankkeet suljettiin. Minun piti keksiä uusia toimintatapoja. Joten kitka -sekoitushitsaus otettiin käyttöön tulevien ohjusten polttoainesäiliöiden kokoamiseksi. Michudan tehtaalla sanotaan olevan suurin kone tällaista ainutlaatuista hitsausta varten. Myös vuonna 2016 oli ongelmia halkeamien muodostumisessa keskuslohkon valmistuksessa, tarkemmin sanottuna nestemäisen hapen säiliössä. Mutta suurin osa vaikeuksista voitettiin.
Amerikkalaiset palaavat vähitellen astronautejaan matalan maan kiertoradalle ja sen ulkopuolelle. Herää looginen kysymys: miksi tämä tehdään, jos robotit tekevät erinomaista työtä? Yritämme vastata tähän hieman myöhemmin.
