​Space Launch System: anatomia unei rachete care ne aduce înapoi pe Lună (I)

​Încă de miercuri, 17 august, pe rampa de lansare 39B de la Centrul Spațial Kennedy din Florida, se află cea mai puternică rachetă construită în ultimele decenii: SLS sau Space Launch System.

Racheta este o piesă centrală a programului Artemis, care va duce astronauți pe Lună pentru prima dată de la încheierea programului Apollo (1972)

Prima lansare este programată pentru 29 august și de această dată va fi fără echipaj la bord, pregătind drumul pentru viitoarele misiuni Artemis, care se vor desfășura în următorii ani.

Space Launch System nu este o rachetă nouă. Cu toate acestea, este un colos care, după ce va zbura, va putea fi considerată una dintre cele mai mari rachete construite vreodată. Mă feresc să spun că este cea mai puternică rachetă, pentru că în actuala sa configurație, nu este mai performantă decât Saturn V, construită acum jumătate de veac, și mai trebuie să luăm în considerare și faptul că în Texas, la Boca Chica, SpaceX asamblează Starship, care dacă va zbura, va putea fi încoronată drept regina tuturor rachetelor.

Spun că SLS nu este o rachetă nouă pentru că regăsim în ea moștenirea navetelor spațiale americane. Cu siguranță dacă aveți peste 30 de ani și ați văzut imagini cu SLS pe rampa de lansare, vi se pare că lipsește acel vehicul cu aripi, de pe vremea când NASA trimitea pe orbită navetele Discovery, Endeavour sau Atlantis.

Mai mult din motive politice decât inginerești, pentru că NASA este o agenție guvernamentală a cărei sursă de venit o reprezintă exclusiv bugetul federal american, noua rachetă SLS a fost construită folosind în mare parte infrastructura utilizată în derularea misiunilor navetelor spațiale.

Dacă vă uitați cu atenție la racheta SLS, veți observa că partea centrală și cele două boostere auxiliare sunt destul de asemănătoare cu ansamblul folosit pentru lansarea navetelor spațiale. Practic, prima treaptă SLS este similară cu rezervorul extern al navetelor (acel uriaș cilindru portocaliu), din care hidrogenul și oxigenul lichid curgea spre motoarele navetelor. Ei bine, acum nu mai avem navete, așa că motoarele au fost montate direct sub rezervorul extern. Și nu mai avem 3 motoare, ca în trecut, ci 4 motoare.

Motoarele fac parte din inventarul NASA și în trecut au propulsat navete spațiale

Este vorba despre exact aceleași motoare RS-25 (construite de compania Aerojet Rocketdyne) care în trecut au propulsat navetele spațiale. Și când spun aceleași motoare, nu mă refer doar la aceeași familie de motoare, același model, efectiv sunt motoarele din inventarul NASA care în trecut au propulsat navete spațiale. Pentru că aceste motoare au fost proiectate pentru a fi refolosite. Din păcate, de această dată ele nu vor fi recuperate, pentru că SLS nu permite acest lucru, așa că după terminarea combustibilului primei trepte, vor fi aruncate în Oceanul Atlantic.

Racheta aflată acum pe rampa de lansare are montate motoarele cu seriile 2056 (4 zboruri, inclusiv unul spre telescopul spațial Hubble), 2045 (12 zboruri, inclusiv ultimul zbor al navetei spațiale), 2058 (6 zboruri, toate spre Stația Spațială Internațională) și 2060 (3 zboruri, inclusiv ultimul zbor al navetei spațiale).

Fiind montate direct sub rezervor (prima treaptă), acesta a fost modificat pentru a putea face față forțelor suplimentare exercitate de propulsia motoarelor. Mai mult, partea superioară a rezervorului a fost și ea modificată, pentru a putea fi montată acolo treapta secundară (de care navetele spațiale nu aveau nevoie).

Navetele spațiale nu refoloseau doar motoarele principale (care erau parte integrantă a vehiculului orbital), ci NASA recupera și boosterele auxiliare, cu combustibil solid, care se desprindeau și cădeau în ocean. Contactul cu apa sărată făcea ca operațiunile de pregătire pentru următoarea misiune să fie anevoioase, însă refolosirea acestora pe durata ciclului de viață a navetelor a funcționat. Da, ați ghicit, în misiunile Artemis nici aceste boostere nu vor mai fi recuperate.

Pentru a oferi însă performanțe superioare, boosterele au fost mărite

Având combustibil solid, acestea sunt asamblate din fragmente construite individual, iar dacă naveta spațială folosea 4 astfel de fragmente, pentru SLS NASA a decis să folosească 5 fragmente: asta se traduce prin timp de ardere mai lung și astfel sarcina utilă care poate fi urcată pe orbită crește.

Ajungem și la treapta secundară, care este de fapt împrumutată de la compania United Lunch Alliance. Denumită Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), este de fapt treapta superioară a rachetelor Delta IV (și Delta IV Heavy), propulsată de un motor RL-10 (produs tot de Aerojet Rocketdyne, unul din cele mai longevive și de succes motoare de rachetă din toate timpurile).

A fost aleasă această treaptă superioară pentru că era deja disponibilă și NASA nu a mai trebuit să-și bată capul cu proiectarea uneia noi, proces care ar fi întârziat și mai mult debutul rachetei SLS. Însă NASA ne promite că în viitor vom vedea un upgrade al SLS, care va conține o treaptă superioară nouă, mai performantă, denumită Exploration Upper Stage (EUS). Prima rachetă SLS care va beneficia de EUS va fi cea din misiunea Artemis 4, adică nu mai devreme de 2026.

(va urma)