Dodano: 10 maj 2021r.

Amerykanie budują SLS – jedną z największych rakiet w historii

W przepastnym, należącym do NASA budynku Vehicle Assembly Building na przylądku Canaveral, budowana jest jedna z największych rakiet w historii - Space Launch System (SLS). Pierwszy start superciężkiej rakiety ma nastąpić jeszcze w tym roku. W ramach programu Artemis rakieta ma wynieść w przestrzeń kapsułę Orion, która po okrążeniu Księżyca ma powrócić na Ziemię. Jeśli ta misja się powiedzie, w podobną podróż dookoła Srebrnego Globu udadzą się astronauci.

Amerykanie budują SLS – jedną z największych rakiet w historii

 

NASA pracuje nad rakietą Space Launch System (SLS) od 2011 r., kiedy zamknięto program promów kosmicznych. Superciężka rakieta SLS ma umożliwić powrót ludzi na Księżyc w planowanej na 2024 roku misji załogowej. Jej konstruktorzy wskazują, że być może umożliwi również załogową misję na Marsa.

Przygotowania do misji Artemis-1

Wydaje się, że budowa rakiety SLS jest już na ukończeniu. Pod koniec kwietnia do Kennedy Space Center na Florydzie dotarł pierwszy stopień rakiety, który był w połowie marca poddawany testom. Pierwsze, styczniowe testy silników RS-25 zostały przerwane. Miały potrwać 485 sekund - nieco ponad 8 minut, czyli tyle, ile powinno zająć dotarcie w przestrzeń kosmiczną. Jednak silniki pracowały jedynie minutę. Drugi test silników przeprowadzono 18 marca. Tym razem wszystko poszło zgodnie z oczekiwaniami. Silniki pracowały ponad 8 minut i specjaliści nie dostrzegli żadnych nieprawidłowości.

Teraz pozostało jedynie przygotować się do misji Artemis-1, która ma być pierwszym wspólnym startem przeznaczonej do lotów załogowych kapsuły Orion i rakiety SLS. Ma być także pierwszym poważnym testem pojazdu Orion przed misją załogową. W ramach misji kapsuła zostanie wprowadzona na orbitę wokół Księżyca, po czym wróci na Ziemię.

W nadchodzących tygodniach inżynierowie z NASA będą składać w całość poszczególne elementy SLS we wspomnianym już budynku montażowym Vehicle Assembly Building. NASA nie podała ostatecznej daty misji Artemis-1, ale według obecnego harmonogramu, start nie odbędzie się przed październikiem tego roku. Choć, jak to w przypadku projektu SLS bywało, mogą przytrafić się opóźnienia. Gdy prace zostaną ukończone, będzie to najpotężniejsza rakieta, jaką kiedykolwiek skonstruowała ludzkość.

SLS

Rakieta w całości ma mieć 64 metry wysokości, a jej średnica to blisko 8,5 metra. Za napęd mają odpowiadać cztery silniki RS-25. To sprawdzone silniki. Do 2011 roku były montowane w promach kosmicznych. Wzięły udział w ponad 130 misjach.

Na szczycie SLS znajdzie się, w zależności od charakteru misji, załogowy moduł Orion lub moduł cargo. Górny stopień, niezależnie od przeznaczenia, ma mieć własny napęd. Rdzeń rakiety mają uzupełniać dwa boostery zamontowane po bokach.

SLS ma mieć kilka wersji. Tak przynajmniej zakładają plany. Wariant Block 1 ma być zdolny do wyniesienia ładunku o masie 95 ton na niską orbitę okołoziemską (LEO - low Earth orbit). Block 1B to zwiększenie tych możliwości do 105 ton. SLS w wersji Block 2 będzie zdolna do wyniesienia aż 130 ton na LEO.

Powrót na Księżyc

Program Artemis nawiązuje do programu Apollo, w którym amerykańscy astronauci lądowali na Księżycu w latach 60. i 70. ubiegłego wieku, bowiem Artemis w mitologii greckiej jest bliźniaczą siostrą Apolla. Dlatego też w planowanej misji księżycowej weźmie udział kobieta.

Misja Artemis-1, o której już wspomniano, miała pierwotnie odbyć się w 2020 roku. Obecnie najbardziej realny termin to koniec tego, 2021 roku. Następną misją z użyciem SLS ma być Artemis-2, w której kapsuła załogowa okrąży Srebrny Glob, tak jak w przypadku misji Artemis-1, tyle że z astronautami na pokładzie.

Ponowne lądowanie ludzi na Księżycu ma nastąpić podczas misji Artemis-3. Będzie to pierwsze lądowanie na Srebrnym Globie od grudnia 1972 roku, kiedy to astronauci z misji Apollo 17 stąpali po naszym naturalnym satelicie. Misja Artemis-2 obecnie planowana jest na połowę 2023 roku. Ponowne lądowanie na Księżycu ma nastąpić rok później.

Astronomiczne koszty

Opracowanie SLS oraz systemów naziemnych niezbędnych do obsługi rakiety będzie kosztować, jak podaje „The Time”, w sumie około 12 miliardów dolarów. Wstępne szacunki z 2011 roku wskazywały na około 10 mld USD. Do tego koszt budowy jednego egzemplarza oraz jego start to dodatkowe 2 mld USD. Do całości pasowałoby doliczyć też koszty opracowania załogowej kapsuły Orion – kolejne kilka miliardów dolarów. Wykonawcami projektu SLS są firmy: Boeing, United Launch Alliance, Orbital ATK oraz Aerojet Rocketdyne.

A jak to wygląda w sektorze prywatnym? Obecnie prym w osiąganiu orbity okołoziemskiej wiedzie firma Elona Muska SpaceX. Rakiety Falcon 9 oraz Falcon Heavy zdominowały podróże na LEO. Przede wszystkim dlatego, że koszty startu są znacznie tańsze niż u konkurencji. W przypadku rakiety Falcon Heavy jest to około 90 milionów dolarów. Dla porównania, ta sama operacja przy użyciu Delta IV Heavy - rakiety United Launch Alliance o nieco gorszych parametrach, kosztuje około 350 milionów dolarów.

Różnica w cenie jest duża, a warunkuje ją fakt, że rakiety Muska są wielokrotnego użytku lub częściowo wielokrotnego użytku. Opracowywana rakieta SLS niestety taka nie będzie.

Spojrzenie na te dane zmusza do zastanowienia się nad sensem całego projektu. Do tej pory przedstawiciele NASA odpowiadali na takie pytanie prostym stwierdzeniem, że SLS będzie miała większą ładowność. Ale po niedawny udanym lądowaniu prototypu rakiety Starship firmy SpaceX, ta strategia nie będzie mieć zastosowania. Rakiety Starship mają mieć udźwig na LEO wynoszący minimum 100 ton.

W przypadku 10-letniego projektu, który pochłonął miliardy dolarów, z każdym udanym testem czy osiągnięciem, coraz trudniej jest z niego zrezygnować. Po tym, jak administracja Joe Bidena wyraziła swoje poparcie dla planu NASA dotyczącego powrotu amerykańskich astronautów na Księżyc, prace nad SLS zapewne będą kontynuowane. Wydaje się, że projekt jest już w tak zaawansowanej fazie, że jego zakończenie byłoby wyrzuceniem pieniędzy amerykańskich podatników w błoto, ale historia nie takie rzeczy już widziała.

Wśród najpotężniejszych rakiet w historii SLS będzie w czołówce, przynajmniej jeśli chodzi o masę ładunku dostarczanego na LEO. Gdyby patrzeć na założenia projektowe, to Starship Muska potrafi najwięcej. Ale po piętach depczą już Chińczycy ze swoją rakietą Długi Marsz 9. Ma ona wynosić na LEO 140 ton ładunku i być gotowa do 2030 roku. Nie można tez zapominać o Rosjanach. Ich Jenisej, który ma być gotowy dwa lata wcześniej niż Długi Marsz 9, będzie miał ładowność 130 ton. Jednak to wszystko to niezrealizowane jeszcze projekty. Najpotężniejszą rakietą pozostaje Saturn V, choć ta konstrukcja nie jest już używana. 

Mimo szumnych zapowiedzi, wiele ekspertów powątpiewa, że misja Atremis w ogóle dojdzie do skutku. Choć prace przy montowaniu rakiety są już na zaawansowanym etapie, to nie można zakładać kolejnych opóźnień. A tych w całym projekcie nie brakowało. Pierwotnie pierwszy start rakiety miał się odbyć w 2017 roku. Jednak piętrzące się problemy techniczne – m.in. ze spawami zbiorników paliwa, problemy konstrukcyjne wieży montażowej, wadliwe oprogramowanie rakiety i kwestie związane z systemami kontroli naziemnej - nie pozwoliły na start.

 

Fot. NASA/Isaac Watson