Sls
Содержание:
- The launch vehicle
- Звездный час Blue Origin
- Велосипеды и электрокары
- Модульный второй этаж для адаптации SLS к своим задачам
- Примечания
- Чем опасен космос
- Полезность SLS все больше оспаривается
- SLS разработан на пепле космического челнока
- Примечания
- Планируемые миссии
- Универсальная ракета
- Передовой метод сварки
- Расходы на разработку SLS оцениваются в 43 миллиарда долларов
- SLS отвечает за сохранение космического сектора США
- Так почему у него столько противников?
The launch vehicle
The SLS comes in an array of elements that will evolve and vary, depending on whether the vehicle carries a crew or cargo.
Engines, boosters and core stage
The first few iterations of SLS will contain a pair of solid-rocket boosters capped with four RS-25 engines. Most of the engines planned for each launch vehicle are space-shuttle veterans that have undergone rigorous testing. According to NASA, «The RS-25 is one of the most-tested large rocket engines in history, with more than 3,000 starts and over a million seconds of total ground test and flight firing time over 135 missions.»
The four liquid-propellant engines at the base of each rocket, combined with solid-rocket boosters, will push the SLS into orbit during its 8-minute climb toward space. Like the engines, the solid-propellant boosters were qualified by the space shuttle program, though they’ve been modified to work with SLS. As technology evolves, the solid-rocket boosters will be swapped out for advanced boosters.
The long, thin «rocket» structure known as the core stage rises more than 200 feet (61 meters) tall between the boosters, and will carry 730,000 gallons (2.76 million liters) of supercooled liquid hydrogen and liquid oxygen to power the engines.
The Orion spacecraft
NASA’s Orion crew module will carry crews into space, though none will be onboard during the first test mission. Drawing from more than half a century of research and development, the Orion module plans to be flexible enough to carry humans to a variety of destinations.
The entire craft includes a crew and service module, a spacecraft adaptor to connect the module to the powerful rockets beneath, and a new launch-abort system.
Although Orion is relatively new, the spacecraft underwent rigorous testing in preparation for carrying humans away from Earth. The abort system, which will provide the crew with the ability to escape if an emergency occurs on the launch pad, was successfully tested at White Sands Missile Range in New Mexico, in 2010. An array of tests confirmed Orion’s ability to withstand launch, abort, re-entry and spaceflight overall. At sea and at NASA’s Hydro Impact Basin, the agency tested how the module will fare when it splashes down in the ocean at the end of its mission.
Orion also underwent a series of parachute tests that wrapped up in 2018. The capsule took a low-orbit test flight in December 2014, and is expected to fly again during a test mission known as Exploration Mission-1 (EM-1).
An artist rendering of the various configurations of NASA’s Space Launch System (SLS), managed by the Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala. The flexible configuration, sharing the same basic core-stage, allows for different crew and cargo flights as needed, promoting efficiency, time and cost savings. The SLS enables exploration missions beyond low-Earth orbit and support travel to asteroids, Mars and other destinations within our solar system. (Image credit: NASA)
Звездный час Blue Origin
Некоторые разглядели в документе NASA попытку таким образом намекнуть все той же Aerojet Rocketdyne о том, что ее двигатели RL-10 могли бы быть и подешевле. Другие говорят, что этим сообщением агентство показывает, что оно готово к изменениям в конструкции самой второй ступени и открыто для предложений с использованием иного набора двигателей. И если это так, то NASA, скорее всего, выберет двигатели BE-3U, пишет Ars Technica. Компания Blue Origin планирует использовать их во второй ступени своей тяжелой ракеты-носителе New Glenn. Они представляют собой модифицированную версию двигателей BE-3, использующихся в качестве основных двигателей ускорителя ракеты New Shepard, которую компания планирует использовать в качестве туристической и которая уже успешно летала (пока, правда, в рамках испытаний) 7 раз. К слову, следует отметить, что та же Orbital ATK тоже рассматривает двигатели BE-3U в качестве основной системы второй ступени для своей проектируемой ракеты-носителя Next Generation Launch System. Выбор в пользу BE-3U обусловлен тем, что двигатель способен создавать 120 000 фунтов тяги, в то время как RL-10 предлагает только 100 000.
Пока неясно, сколько и какие компании откликнулись на призыв NASA, однако сбор предложений завершился 15 декабря.
Велосипеды и электрокары
Саму SLS собирают в шести часах езды к югу от Хантсвилла, на обширном сборочном предприятии НАСА в пригороде Нового Орлеана Мичауд. Фабрика, вытянувшаяся почти на километр в длину, раньше использовалась для сборки ракет «Сатурн-5»; до недавнего времени — внешнего топливного бака Спейс Шаттла.
Из-за гигантских размеров предприятия сотрудники передвигаются по территории на велосипедах — или, если повезет, на белых электрокарах с эмблемой НАСА на борту.
«У нас здесь сотни велосипедов, — говорит технический директор Пэт Уипс, когда нашему электрокару попадается навстречу группа велосипедистов. — В свое время наша собственная мастерская по ремонту велосипедов была крупнейшей на юге США».
Image caption
Запуск ракеты — это всегда впечатляющее зрелище. Каким же будет запуск SLS?
Мы проезжаем мимо секций и обтекателей новой ракеты, расставленных по территории предприятия наподобие модернистского Стоунхенджа. Элементы носителя выполнены из алюминиевых листов. Местами толщина внешней оболочки не превышает нескольких миллиметров. Конструктивная прочность достигается благодаря внутренним металлическим решетчатым фермам. Эти блестящие секции вскоре будут сварены воедино и превратятся в центральный ракетный блок, внутри которого будут размещаться топливные баки, двигатели и системы управления.
«Все в этой программе огромное; размер конструкций тоже впечатляет, но допуски, которые нам необходимо выдерживать, чрезвычайно малы, — говорит Уип, когда мы подъезжаем к одному из нависающих над нами сварочных аппаратов. — На некоторые элементы ракеты приходится смотреть снизу, запрокинув голову, только чтобы увидеть, где они заканчиваются, а точность сборки при этом должна составлять тысячные доли сантиметра».
Модульный второй этаж для адаптации SLS к своим задачам
Второй этаж SLS будет отличаться в зависимости от миссии. Второй этаж ракеты-носителя Block 1 будет модифицированной версией ракеты Delta 4. Этот второй этаж будет оснащен одним двигателем, который также сжигает кислород и жидкий водород. В этой конфигурации SLS сможет переносить до 70 тонн на низкой орбите. Эта конфигурация немного особенна, так как она должна использоваться только в одной миссии: она будет использоваться для крещения ракеты, где SLS принесет беспилотную капсулу Ориона, чтобы летать над Луной. После этой миссии ракета не будет сниматься в течение 2 лет.
Тогда прибудет версия Block 1B SLS. Эта версия будет доступна в двух версиях: Блок 1B Экипаж для перевозки экипажа и Блок 1B Cargo для логистического транспорта или запуск зондов межпланетных пространств. Версия Block 1B будет иметь новый второй этаж, который будет вмещать четыре двигателя и будет иметь диаметр, аналогичный диаметру ракеты, то есть чуть более 8 метров. В версии для экипажа SLS будет иметь капсулу Orion. Но его дополнительная мощность должна позволить ему дополнительно использовать модули Лунной орбитальной платформы-шлюза (LOP-G), новой космической станции вокруг Луны. Система космического запуска будет использоваться для сборки и обслуживания этой космической станции. Версия Cargo может использоваться для космических зондов. Первая миссия версии Block 1B должна состоять в том, чтобы отправить космический зонд Europa Clipper в 2022 году. Примерно в 2030 году появится версия Block 2 SLS, самая мощная версия благодаря своим новым боковым ускорителям и негабаритному головному убору, который должен быть способен для размещения 130 тонн полезной нагрузки на низкой орбите. Теоретически, это была бы ракета, которая позволила бы межпланетные путешествия. Поэтому он имеет хорошие возможности для доставки НАСА на Марс.
Примечания
- . BBC Russian (14 сентября 2011). (Проверено 15 сентября 2011)
- ↑
- . Lenta.ru (14 сентября 2011). (Проверено 15 сентября 2011)
- NASA. (15 февраля 2004).
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). nasawatch.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- Andy Pasztor. . The Wall Street journal. (Проверено 15 сентября 2011)
- . ТАСС (17 января 2020).
- (англ.). The Verge (22 January 2020). Дата обращения 22 января 2020.
- . Space.com (21 мая 2019). — «BioSentinel is one of 13 cubesats flying aboard the Artemis 1 mission, which is currently targeted for mid-2020. The other 12 cubesats flying aboard Artemis 1 are a diverse lot. For example, the Lunar Flashlight and Lunar IceCube missions will hunt for signs of water ice on the moon, and Near-Earth Asteroid Scout will use a solar sail to rendezvous with a space rock.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . National Aeronautics and Space Administration (NASA) (9 июня 2017). — «NASA’s Space Technology Mission Directorate (STMD) has awarded rides for three small spacecraft on the agency’s newest rocket, and $20,000 each in prize money, to the winning teams of citizen solvers competing in the semi-final round of the agency’s Cube Quest Challenge.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . National Aeronautics and Space Administration (NASA) (11 июня 2019). — «…after the Space Launch System performs the Trans-Lunar Injection burn that sends the spacecraft out of Earth orbit and toward the Moon.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . SpaceflightNow (22 июля 2019). — «The Artemis 1 mission profile. Credit: NASA The Artemis 1 mission will send the Orion spacecraft into a distant retrograde lunar orbit and back…». Дата обращения 6 августа 2019.
- ↑
- . National Aeronautics and Space Administration (NASA) (6 августа 2019). — «NASA is seeking proposals from U.S. small satellite developers to fly their CubeSat missions as secondary payloads aboard the SLS on the Artemis 2 mission under the agency’s CubeSat Launch Initiative (CSLI).». Дата обращения 6 августа 2019.
- . Aviation Week (5 августа 2019). — «NASA on Aug. 5 released a solicitation for cubesats to ride along with the first crewed flight of the Space Launch System rocket and Orion capsule, with the caveat that selected projects fill strategic knowledge gaps for future lunar and Mars exploration.». Дата обращения 6 августа 2019.
- Loff, Sarah . NASA (15 октября 2019). Дата обращения 16 октября 2019. Quote:»NASA aims to use the first EUS on the Artemis IV mission»
- . The Verge (22 мая 2018). — «But now NASA is going to fly all three missions — EM-1, EM-2, and Europa Clipper — on Block 1. According to the memo, NASA will aim to have the second platform ready for a Block 1B launch in the beginning of 2024.e». Дата обращения 6 августа 2019.
- . NASASpaceFlight.com (7 мая 2019). — «Data was collected during several hundred supersonic test runs in the Unitary Plan Wind Tunnel at Langley of a scale model of the Block 1 Cargo vehicle that is the currently mandated booster for the upcoming Europa Clipper mission.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . NASASpaceFlight.com (11 сентября 2018). — «Although U.S. federal appropriations bills enacted into law for the last three fiscal years mandate a Europa Clipper launch on SLS and «no later than 2022,» the presentations to the HEO committee show that launch on a Block 1 Cargo vehicle in 2023.». Дата обращения 6 августа 2019.
- ↑ Sloss, Philip . NASASpaceFlight.com (25 мая 2018). — «In the wake of ML-2 funding and the change in direction, NASA began looking at «Jupiter Direct» trajectories with Block 1 again. NASA’s early analyses of launch windows for Europa Clipper in 2022, 2023, 2024, or 2025 indicate that direct trajectories are feasible for SLS Block 1.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . SpaceNews (10 мая 2018). — «He added that both the original Block 1 version of SLS, as well as the Block 1B with the more powerful Exploration Upper Stage, are the only vehicles with C3 values high enough to allow for a direct trajectory for the six-ton Europa Clipper spacecraft. The less-powerful Block 1 is still sufficient, he said, mitigating concerns about any delays in the development of the Block 1B.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . NASASpaceFlight.com (3 ноября 2017). — «The mission will be the first cargo flight of the SLS and will likely – though not confirmed – be the first SLS Block 1B launch.». Дата обращения 7 августа 2019.
Чем опасен космос
Все эти изменения безусловно потребуют своей цены. И не только в финансовом плане. Автоматическая стыковка и сборка в космосе, по словам Брайденстайна, пока несут за собой слишком большие риски для NASA.
Кроме того, запуск оборудования по частям и его дальнейшая сборка в космосе лишь для одной миссии подразумевает множественные запуски ракет, с чем могут быть не согласны некоторые ответственные за эти миссии государственные чины. По мнению некоторых экспертов и чиновников, множественные запуски повышают риски полного провала миссии – если один из запусков окажется неудачным, под угрозой окажется вся миссия целиком.
Использование коммерческих ракет-носителей также не обязательно решит все проблемы. В настоящий момент инженеры проводят проверку космического аппарата «Орион», используя компьютерные симуляции с учетом текущей конструкции ракеты-носителя SLS. Для смены вектора в сторону коммерческих ракет-носителей им придется отложить эту работу и начать проводить новые симуляции с учетом новых коммерческих РН. Кроме того, это полностью изменит циклограмму полета, что в свою очередь потребует дополнительного времени для подготовки. Сделать все это за год и успеть к запланированному запуску — невыполнимая задача.
Обсудить статью можно в нашем Telegram-чате.
Полезность SLS все больше оспаривается
— Новости от 17 марта 2019 года —
В настоящее время каждый день появляется новое объявление о системе космического запуска (SLS). Бюджетное предложение НАСА на 2020 год предусматривает удаление многих миссий SLS. SLS не будет использоваться ни для сборки LOP-G, ни для запуска космического корабля Europa Clipper.
13 марта Джим Бриденстайн заявил, что НАСА планирует совершить первый полет Ориона на частной пусковой установке. SLS, вероятно, не будет готов до 2021 или 2022 года, и Джим Бриденстайн, похоже, хочет сохранить первый запуск Orion в 2020 году.
Эти заявления поднимают много вопросов о полезности SLS. Первая миссия Ориона будет лишь временным решением. SLS будет затем использоваться для запуска космического корабля. Но НАСА может привыкнуть к использованию недорогих пусковых установок. Похоже, что роль SLS как никогда состоит в том, чтобы поддерживать рабочие места в отрасли космических челноков. Космическое агентство США также стремится освободить Boeing, главного подрядчика SLS, который уже занят скандалом с Boeing 737 Max.
Чтобы заменить SLS в первом полете космического корабля «Орион» вокруг Луны, потребуется два коммерческих запуска. Первый будет использоваться для вывода Ориона на орбиту Луны, а второй будет использоваться для запуска модуля для инъекции на Луну. Обе части должны сделать орбитальное свидание перед отправлением на Луну. Джим Бриденштейн рассказал о космических ракетах Delta 4 и Delta 5.
Однако ULA может быть не в состоянии обеспечить две пусковые установки вовремя. SpaceX также может быть кандидатом с Falcon Heavy. Если НАСА желает сохранить цель середины 2020 года, оно должно быстро принимать решения. Эта дата запланировала бы полет американского космического корабля вокруг Луны в середине президентской кампании.
SLS разработан на пепле космического челнока
SLS должен отправить астронавтов НАСА дальше и подтолкнуть границы человеческой разведки. Конкретно это означает, что SLS должна иметь возможность переносить капсулу Orion, которая также была концептуализирована как часть программы Constellation. Так началось одно из самых дорогих событий в истории НАСА. Таким образом, SLS является своего рода Ares 5 со скидкой. Из космического челнока требуется много элементов. Мы сразу замечаем огромный оранжевый пол, окруженный двумя боковыми пороховыми двигателями, вроде своего космического челнока без космического челнока. Планируется, что система космического запуска будет доступна в нескольких версиях, которые станут доступными по мере развития. Первая версия, которая должна лететь в 2020 году, называется Блоком 1. Его центральный корпус выполнен из внешнего резервуара космического челнока.
Первый этаж оснащен четырьмя двигателями RS-25, также восстановленными на космических челноках. Двигатели, используемые во время первых полетов, поступают непосредственно из программы космических челноков, но эти двигатели дороги, поскольку они изначально предназначались для восстановления и многократно использовались на космических челноках. В конечном счете, SLS должна иметь адаптированную версию RS-25, предназначенную для запуска один раз и, следовательно, менее дорогостоящую. На первом этаже SLS горит водород и жидкий кислород. RS-25 являются наиболее эффективными жидкостными химическими двигателями на планете. Центральный корпус будет иметь диаметр более 8 метров. Вокруг этого центрального корпуса будут расположены два ускорителя порошка. Это Orbital ATK, который производит эти компоненты. Были некоторые изменения по сравнению с ускорителями космических челноков: основное изменение — это добавление сегмента. У ускорителей космического челнока было 4 топливных сегмента, а у SLS — 5. Это означает, что каждый бустер сможет обеспечить на 25% больше общего импульса. В отличие от ускорителей космического челнока, попытки восстановления для SLS не будут предприняты. Эти ускорители будут присутствовать в версии Block 1 и версии 1B ракеты. Для блочной версии SLS НАСА планирует разработать новые ускорители.
Примечания
- . BBC Russian (14 сентября 2011). (Проверено 15 сентября 2011)
- ↑
- . Lenta.ru (14 сентября 2011). (Проверено 15 сентября 2011)
- NASA. (15 февраля 2004).
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). nasawatch.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
- Andy Pasztor. . The Wall Street journal. (Проверено 15 сентября 2011)
- . ТАСС (17 января 2020).
- (англ.). The Verge (22 January 2020). Дата обращения 22 января 2020.
- . Space.com (21 мая 2019). — «BioSentinel is one of 13 cubesats flying aboard the Artemis 1 mission, which is currently targeted for mid-2020. The other 12 cubesats flying aboard Artemis 1 are a diverse lot. For example, the Lunar Flashlight and Lunar IceCube missions will hunt for signs of water ice on the moon, and Near-Earth Asteroid Scout will use a solar sail to rendezvous with a space rock.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . National Aeronautics and Space Administration (NASA) (9 июня 2017). — «NASA’s Space Technology Mission Directorate (STMD) has awarded rides for three small spacecraft on the agency’s newest rocket, and $20,000 each in prize money, to the winning teams of citizen solvers competing in the semi-final round of the agency’s Cube Quest Challenge.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . National Aeronautics and Space Administration (NASA) (11 июня 2019). — «…after the Space Launch System performs the Trans-Lunar Injection burn that sends the spacecraft out of Earth orbit and toward the Moon.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . SpaceflightNow (22 июля 2019). — «The Artemis 1 mission profile. Credit: NASA The Artemis 1 mission will send the Orion spacecraft into a distant retrograde lunar orbit and back…». Дата обращения 6 августа 2019.
- ↑
- . National Aeronautics and Space Administration (NASA) (6 августа 2019). — «NASA is seeking proposals from U.S. small satellite developers to fly their CubeSat missions as secondary payloads aboard the SLS on the Artemis 2 mission under the agency’s CubeSat Launch Initiative (CSLI).». Дата обращения 6 августа 2019.
- . Aviation Week (5 августа 2019). — «NASA on Aug. 5 released a solicitation for cubesats to ride along with the first crewed flight of the Space Launch System rocket and Orion capsule, with the caveat that selected projects fill strategic knowledge gaps for future lunar and Mars exploration.». Дата обращения 6 августа 2019.
- Loff, Sarah . NASA (15 октября 2019). Дата обращения 16 октября 2019. Quote:»NASA aims to use the first EUS on the Artemis IV mission»
- . The Verge (22 мая 2018). — «But now NASA is going to fly all three missions — EM-1, EM-2, and Europa Clipper — on Block 1. According to the memo, NASA will aim to have the second platform ready for a Block 1B launch in the beginning of 2024.e». Дата обращения 6 августа 2019.
- . NASASpaceFlight.com (7 мая 2019). — «Data was collected during several hundred supersonic test runs in the Unitary Plan Wind Tunnel at Langley of a scale model of the Block 1 Cargo vehicle that is the currently mandated booster for the upcoming Europa Clipper mission.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . NASASpaceFlight.com (11 сентября 2018). — «Although U.S. federal appropriations bills enacted into law for the last three fiscal years mandate a Europa Clipper launch on SLS and «no later than 2022,» the presentations to the HEO committee show that launch on a Block 1 Cargo vehicle in 2023.». Дата обращения 6 августа 2019.
- ↑ Sloss, Philip . NASASpaceFlight.com (25 мая 2018). — «In the wake of ML-2 funding and the change in direction, NASA began looking at «Jupiter Direct» trajectories with Block 1 again. NASA’s early analyses of launch windows for Europa Clipper in 2022, 2023, 2024, or 2025 indicate that direct trajectories are feasible for SLS Block 1.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . SpaceNews (10 мая 2018). — «He added that both the original Block 1 version of SLS, as well as the Block 1B with the more powerful Exploration Upper Stage, are the only vehicles with C3 values high enough to allow for a direct trajectory for the six-ton Europa Clipper spacecraft. The less-powerful Block 1 is still sufficient, he said, mitigating concerns about any delays in the development of the Block 1B.». Дата обращения 6 августа 2019.
- . NASASpaceFlight.com (3 ноября 2017). — «The mission will be the first cargo flight of the SLS and will likely – though not confirmed – be the first SLS Block 1B launch.». Дата обращения 7 августа 2019.
Планируемые миссии
Миссия | Сокр. | Конфигурация | Пилот. | Дата запуска | Статус | Продол-житель. | Описание | Назначение | Источ. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Официально реализуемые миссии | |||||||||
Exploration Mission 1 | EM-1 | SLS Block 1 Crew | Нет | 2020 | Запланировано | 1 мес. | Беспилотный облёт Луны кораблём «Орион» и вывод 6 нано-спутников CubeSat. | Орбита Луны | |
Europa Clipper | EC | SLS Block 1B Cargo | Нет | 2022 | Запланировано | Автоматическая межпланетная станция с посадочным модулем к спутнику Юпитера — Европе. | Орбита Юпитера | ||
Exploration Mission 2 | EM-2 | SLS Block 1B Crew | Да | 2023 | Запланировано | 8-21 дней | Пилотируемая миссия с выводом первого модуля лунной орбитальной станции для дальнего освоения космоса (Lunar Orbital Platform-Gateway) — 40 кВт энергомодуля. | Орбита Луны | |
Планируемые миссии | |||||||||
Exploration Mission 3 | EM-3 | SLS Block 1B Crew | Да | 2024 | Запланировано | 16-26 дней | Пилотируемая миссия с выводом жилого модуля для LOP-G. | Орбита Луны | |
Exploration Mission 4 | EM-4 | SLS Block 1B Crew | Да | 2025 | Запланировано | 26-42 дней | Пилотируемая миссия с доставкой груза к LOP-G. | Орбита Луны | |
Exploration Mission 5 | EM-5 | SLS Block 1B Crew | Да | 2026 | Запланировано | 26-42 дней | Пилотируемая миссия с выводом переходного модуля для LOP-G. | Орбита Луны | |
Asteroid Redirect Crewed Mission | ARCM | SLS Block 1B Crew | Да | 2026 | Отменено | Пилотируемая миссия к предварительно захваченному и выведенному автоматической станцией на орбиту Луны астероиду. | Орбита Луны | ||
Exploration Mission 6 | EM-6 | SLS Block 1B Cargo | Нет | 2027 | Запланировано | Вывод транспортника для глубокого освоения космоса (Deep Space Transport) к LOP-G. | Орбита Луны | ||
Exploration Mission 7 | EM-7 | SLS Block 1B Crew | Да | 2027 | Запланировано | 191-221 дней | Пилотируемая миссия для проверки LOP-G. | Орбита Луны | |
Exploration Mission 8 | EM-8 | SLS Block 1B Cargo | Нет | 2028 | Запланировано | Доставка груза и топлива к LOP-G. | Орбита Луны | ||
Exploration Mission 9 | EM-9 | SLS Block 2 Crew | Да | 2029 | Запланировано | 1 год | Продолжительная пилотируемая миссия на орбите луны. | Орбита Луны | |
Exploration Mission 10 | EM-10 | SLS Block 2 Cargo | Нет | 2030 | Запланировано | Доставка груза и топлива к LOP-G. | Орбита Луны | ||
Exploration Mission 11 | EM-11 | SLS Block 2 Crew | Да | 2033 | Запланировано | 2 года | Пилотируемый облёт Марса на LOP-G. | Орбита Марса |
Универсальная ракета
Среди космического «мусора» на территории базы — непрочного вида конструкция, использовавшаяся для наземных испытаний ракеты, доставившей на орбиту первого американского астронавта; толстая металлическая оболочка корабля с атомным двигателем, проект которого так и не был воплощен в жизнь; а также бочкообразные двигатели «Сатурна-5». Рядом с парковкой лежат отработанные твердотопливные ускорители челнока Спейс Шаттл с обнадеживающей надписью на боку: «Пустой».
Пока мы проезжаем эти исторические достопримечательности, Стэнли говорит, что новая ракета будет гораздо более универсальной, чем ее предшественницы.
Image caption
В 1972 г. носитель «Сатурн-5» доставил на Луну астронавтов экипажа «Аполлон-17»
«Если потребуется отправить экипаж к астероиду, чтобы изменить его орбиту, наша ракета сможет выполнить эту задачу, — говорит она. — А если будет нужно полететь к Марсу, она долетит до Марса. SLS способна закрыть собой весь спектр потенциальных космических экспедиций, который на данный момент рассматривается правительством США».
Ракета строится специально под пилотируемый космический корабль «Орион», который был успешно испытан (без экипажа) в декабре прошлого года. Хотя SLS является новой разработкой, в ней воплощены многие технологические решения из предыдущих программ НАСА.
Первые четыре экземпляра SLS снабдят двигателями, оставшимися от программы Спейс Шаттл. Твердотопливные ускорители ракеты будут представлять собой удлиненные версии тех, что использовались на челноках, а конструкция верхней ступени основана на чертежах «Сатурна-5», разработанного в 1960-х гг. Стэнли не видит ничего особенного в этом заимствовании технологий.
«Чтобы оторваться от Земли, нам так или иначе потребуется ракета, поэтому мы и используем наработки программ «Аполлон» и Спейс Шаттл, — отмечает она. — Но, помимо этого, мы внедряем и новые технологические решения. Центральный ракетный блок разработан с нуля; мы также применяем новые производственные технологии. В результате у нас будет эффективная и доступная по стоимости ракета».
Передовой метод сварки
Для соединения отдельных частей ракеты применяется перемешивающая сварка трением, которая буквально склеивает вместе два слоя металла.
«Обычная сварка сопровождается выделением большого количества тепла, открытым огнем и дымом, — объясняет инженер Брент Гэддз. — Метод, который используем мы, отличается тем, что металл не плавится до конца. Два слоя просто притираются друг к другу. Температура металла при этом не превышает точки плавления».
Image caption
Перемешивающая сварка трением
За этим процессом очень интересно наблюдать: две пластины скрепляются вместе, после чего вращающийся валик, управляемый при помощи компьютера, начинает двигаться вдоль стыка. Для сварки даже самых длинных отрезков требуется всего несколько минут, а прочность и надежность получившихся швов несравненно выше, чем при использовании традиционных сварочных методов.
Наиболее впечатляющая часть предприятия в Новом Орлеане — цех, в котором производится окончательная сборка центрального ракетного блока. Семнадцатиэтажное здание целиком занято автоматическим сварочным аппаратом — самой гигантской машиной перемешивающей сварки трением из когда-либо построенных.
«Это не просто станок, увеличенный в размерах, — отмечает Уипс. — Это совершенно новый аппарат. Ничего подобного никто до сих пор никто не делал. С другой стороны, и ракета, которую мы строим, станет самой большой из когда-либо стартовавших с поверхности Земли».
Расходы на разработку SLS оцениваются в 43 миллиарда долларов
Разработка SLS и капсулы Orion, которые никогда не летают, уже стоили десятки миллиардов долларов. Предполагается, что цена единицы продукции SLS составит от 500 до 1 млрд. Долл. США. Это ракета, которую НАСА запустит только для особых случаев. На данный момент американское космическое агентство планирует десяток миссий для своей ракеты, которые будут распространяться в течение следующих 15 лет. Главной ролью SLS была бы сборка и поддержка LOP-G. Но НАСА еще не нашло финансирования. Между сегодняшним и 2030 годами в Белом доме будет 3 выбора и, следовательно, три возможности изменить планы еще раз. Республиканцы любят лунные программы, в то время как демократов больше привлекают Марс и астероиды. Если программа LOP-G не будет реализована, SLS, вероятно, станет самой большой тратой денег в истории управления космическим пространством США. По некоторым оценкам, стоимость разработки ракеты и ее космической капсулы составляет 43 миллиарда долларов, что составляет почти половину стоимости программы Apollo, скорректированной с учетом инфляции, и это не учитывает какую-либо миссию, а только затраты на разработку. Система Space Lauch иллюстрирует большие проблемы НАСА: американское космическое агентство часто рассматривается Конгрессом США как поставщик услуг, научные цели не всегда являются приоритетными, и его проекты чувствительны к изменениям в администрации.
SLS отвечает за сохранение космического сектора США
— Новости от 15 февраля 2018 года —
В 2020 году НАСА надеется запустить свою тяжелую пусковую установку, ракету огромной силы, которая сможет дать Соединенным Штатам возможность выполнять пилотируемые миссии за пределами низкой орбиты. Эта ракета называется Space Launch System (SLS). SLS официально находится в разработке с 2011 года. В действительности, программа началась намного дольше: SLS во многом берет на себя разработку ракеты Ares. Эта программа была запущена Джорджем Бушем в 2004 году и остановлена Бараком Обамой в 2010 году. Программа Созвездия должна была вернуть людей на Луну в 2020 году. Для этого ему нужна была очень большая ракета Арес, которой суждено было стать самым мощная ракета в истории, более мощная, чем Сатурн 5. Из-за смены администрации в Белом доме развитие Ареса 5 было прекращено. Но сразу после закрытия программы Constellation космические челноки ушли в отставку.
Но запуск и обслуживание космических челноков обеспечили жизнь целой экосистеме частных компаний и субподрядчиков, которые представляли тысячи рабочих мест. На карту поставлено содержание американских космических возможностей. Чтобы как можно быстрее заменить космические челноки, НАСА обратилось к частному сектору: SpaceX, Orbital ATK или Boeing смогут выполнять большинство миссий, назначенных космическим шаттлам. И чтобы спасти американский космический сектор, НАСА запустило разработку новой тяжелой пусковой установки, которая займет много компонентов космического челнока и, следовательно, даст работу большинству своих субподрядчиков. SLS был разработан для достижения экономической цели, а не цели космической программы: характеристики ракеты были более поэтичными, чем прагматичные, когда это было объявлено в 2011 году.
Так почему у него столько противников?
После головокружительного успеха программы «Аполлон» в 1960-х — начале 1970-х гг. по осуществлению первой пилотируемой посадки на Луну предполагалось, что «Спейс Шаттл» станет относительно дешевым рутинным средством доставки экипажей и грузов на околоземную орбиту и челноки будут сновать между Землей и орбитой. На деле оказалось, что средняя стоимость одного запуска «Шаттла» превышает $1 млрд, при этом полеты были возможны лишь несколько раз в год, а два из них закончились катастрофами.
В 2004 г., спустя год после разрушения корабля «Колумбия» во время возвращения на Землю, повлекшего гибель семерых астронавтов, президент США Джордж Буш потребовал от NASA прекратить эксплуатацию «Шаттлов» и начать разработку подобной «Аполлону» программы, возвращающей нас к полетам на Луну, а затем и к Марсу. Результатом стал космический проект «Созвездие», в рамках которого были созданы две новых ракеты-носителя: «Арес I» для вывода на орбиту пилотируемого исследовательского корабля и сверхтяжелая грузовая «Арес V», версия ракеты-носителя «Сатурн V». Однако к 2011 г., когда суммарные расходы на «Созвездие» составили около $9 млрд, в итоге были созданы лишь многоцелевой пилотируемый корабль «Орион» концерна Lockheed Martin и ракета, совершившая всего один пробный старт. Решением президента Барака Обамы программа была свернута, а новым ориентиром для дальнейшей деятельности NASA по его указанию стала экспедиция к одному из астероидов. Для доставки экипажей и грузов на Международную космическую станцию (МКС) агентство вынуждено было обратиться к частным фирмам.
Однако многие члены Конгресса усиленно лоббируют продолжение работ по созданию новой тяжелой ракеты-носителя, способной доставлять людей на Луну и Марс. Компромиссом стала SLS. единственная большая ракета, предназначенная для транспортировки как экипажей, так и грузов, которой не коснулись многие новейшие технологии, используемые при создании «Ареса»; вместо этого в дело пошли двигатели, ускорители и топливные баки «Шаттла». Иными словами, SLS представляла собой более дешевый вариант «Ареса».