Już 17 stycznia NASA uruchomi Space Launch System (SLS) – najpotężniejszą rakietę, jaką kiedykolwiek zbudowano. To długo wyczekiwany moment, bez którego dalsza eksploracja kosmosu nie będzie możliwa. Oto, co trzeba wiedzieć o SLS.
17 stycznia zostanie przeprowadzony tzw. gorący rozruch rakiety, czyli ostatni z ośmiu testów serii Green Run. Ostatni z nich miał miejsce 20 grudnia 2020 r. i sprawdzano podczas niego wytrzymałość całej struktury, testowano oprogramowanie, awionikę, itd. Głównym zadaniem było zweryfikowanie poprawności pompowania kriogenicznego paliwa. Test zakończył się kilka minut za wcześnie, gdyż zawory zamknęły się ułamki sekund za wcześnie (błąd w kalibracji). Problem ten jednak naprawiono i SLS jest już gotowy do ostatniego testu.
Ale czym tak naprawdę jest Space Launch System i dlaczego – szczególnie w czasach rakiet SpaceX – jego uruchomienie jest tak ważne?
Nowy, lepszy Saturn
NASA chce wysłać mężczyznę i kobietę z misją na Księżyc do 2024 r. – po raz pierwszy od lądowania Apollo 17 w 1972 r. Można zadać pytanie: po co, skoro astronauci od ponad 20 lat regularnie latają na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Różnicą jest jednak odległość – Księżyc jest prawie 1000 razy dalej niż ISS – aby się tam dostać potrzebna jest rakieta-potwór.
Space Launch System (SLS) jest nowoczesnym odpowiednikiem Saturna V, wielkiej rakiety zbudowanej ponad 60 lat temu. Podobnie jak Saturn V, SLS jest podzielony na segmenty ułożone jeden na drugim. Rakieta zawiera również technologię zaadaptowaną z promu kosmicznego.
Pierwsza wersja SLS będzie się nazywała Block 1. W kolejnych latach będzie ona stale ulepszana, dzięki czemu będzie mogła odbywać dłuższe loty niż na niską orbitę okołoziemską. Moduł Block 1 będzie miał wysokość 23-piętrowego budynku, dzięki czemu będzie wyższy od Statuy Wolności.
Rakieta wyniesie astronautów poza Ziemię w kapsule załogowej następnej generacji znanej jako Orion.
Jak działa rakieta SLS?
SLS jest zbudowany z silnika głównego i dwóch silników dodatkowych (SRB). W rdzeniu znajdują się dwa duże zbiorniki na paliwo – jeden na ciekły wodór, a drugi na ciekły tlen (utleniacz). Razem są one znane jako materiały pędne. U podstawy rdzenia znajdują się cztery silniki RS-25 – te same, które napędzały wahadłowce wycofane z użytku w 2011 r.
Kiedy ciekły wodór oraz tlen są podawane do komór silnika i zapalane iskrą, reakcja chemiczna wytwarza ogromne ilości energii i pary. Para opuszcza dysze silnika z prędkością 16 000 km/h, wytwarzając ciąg – siłę, która napędza rakietę w powietrzu.
Silniki dodatkowe SRB nadają rakiecie dodatkową moc umożliwiającą na ucieczkę przed grawitacją naszej planety. Silniki dodatkowe mają wysokość 17-piętrowego budynku i spalają 6 ton stałego paliwa na sekundę. Zapewniają 75% całkowitego ciągu podczas pierwszych dwóch minut lotu.
Najpotężniejsza rakieta w historii
Jeżeli użyjemy ciągu jako miary mocy, SLS można uznać za najpotężniejszą rakietę w historii. Block 1 wygeneruje przy starcie 39,1 meganiutonów (MN) – to o 15% więcej niż rakieta Saturn V, która pozwoliła astronautom wylądować na Księżycu.
W latach 60. ubiegłego wieku Związek Radziecki zbudował rakietę o nazwie N1, która miała pozwolić im prześcignąć USA w wyścigu na naszego naturalnego satelitę. Jej pierwszy etap podobno mógł wytworzyć 45,4 MN ciągu. Wszystkie cztery loty próbne zakończyły się niepowodzeniem.
Przyszła wersja SLS – Block 2 – powinna zbliżyć się do ciągu rakiety N1. Potężniejsza od SLS będzie rakieta Super Heavy Starship stworzona przez SpaceX, której ciąg wyniesie 66,7 MN.
Po co zbudowano SLS?
W lutym 2010 r. administracja prezydenta Baracka Obamy anulowała Constellation – problematyczny projekt George W. Busha dotyczący powrotu na Księżyc do 2020 roku. Wiadomość ta okazała się prawdziwym ciosem dla pracowników w pięciu południowych stanach – Alabamie, Florydzie, Luizjanie, Mississippi i Teksasie – gdzie w ramach programu Human Spaceflight NASA sfinansowała dziesiątki tysięcy miejsc pracy. W tym czasie Richard Shelby, republikański senator z Alabamy, powiedział, że Kongres nie będzie „siedział z założonymi rękami i przyglądał się niszczeniu programu amerykańskich lotów kosmicznych”. W ramach kompromisu, senatorzy z dotkniętych stanów nalegali na zastąpienie programu Constellation przez pojedynczą superciężką rakietę.
Projekt SLS jest spuścizną programu Constellation – został on zaprezentowany przez NASA w 2011 r. Krytycy byli zdania, że Amerykanie powinni polegać na rakietach obsługiwanych przez komercyjnych dostawców, a nie realizować własny projekt. Dzięki determinacji i dobrym podstawom naukowym z poprzednich programów lotów kosmicznych, NASA jest coraz bliżej zakończenia fazy testów Green Run. Po tym wydarzeniu nic już nie będzie stało na przeszkodzie, by zacząć wozić ludzi poza Ziemię.
