Het lijkt erop dat NASA heeft besloten om met de hele wereld een "Martiaanse" superraket te maken: hiervoor waren drie afdelingen van het agentschap tegelijk betrokken. Dit zijn het George Marshall Space Flight Center, het Lyndon Johnson Space Center en wederom het John F. Kennedy Space Center, dat de hele geschiedenis van zijn lanceerplaatsen voorziet.
SLS-mockup in NASA-windtunnel voor onderzoek
Maar dit is niet het hele bedrijf van ontwikkelaars. Het Ames Research Center is verantwoordelijk voor de fundamentele fysieke problemen van het project, het Goddard Space Flight Center is verantwoordelijk voor de aard van de ladingen en het Glenn Center, dat zich bezighoudt met nieuwe materialen en de ontwikkeling van stroomlijnkappen voor ladingen. Onderzoeksprogramma's in windtunnels worden toegewezen aan het Lange Center en het testen van de RS-25- en J-2X-motoren wordt toegewezen aan het Stennis Space Center. Ten slotte vindt de montage van de hoofdvoortstuwingseenheid plaats in de fabriek in Michuda.
Het hele SLS-programma is verdeeld in drie fasen, verenigd door verschillende punten: vloeibare zuurstof en waterstof in voortstuwingsmotoren, evenals een meerdelige booster voor vaste stuwstof. Ook de eerste trap van het middenblok (Core Stage) met een lengte van 64,7 m en een diameter van 8,4 m zal voor alle aanpassingen gelijk zijn. Dus de eerstgeboren SLS Block I heeft een equivalent laadvermogen van 70 ton - de nodige stuwkracht voor dit gewicht wordt geleverd door vier RS-25D-motoren. Eigenlijk is deze eerste versie van de SLS bedoeld voor de certificering van de centrale eenheid en de uitvoering van experimentele en experimentele missies. De bovenste trap wordt vertegenwoordigd door de "tijdelijke cryogene bovenste trap" ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), gebouwd op basis van de tweede trap van het Delta IV Heavy draagvoertuig. ICPS heeft één motor - RL-10B-2 met een vacuümstuwkracht van 11, 21 tf. Zelfs in deze "zwakste" variant van Block I, zal de raket een lanceringsstuwkracht ontwikkelen die 10% meer is dan de legendarische Saturn V. De drager van het tweede type heette SLS Block IA, en het equivalente draagvermogen van deze reus zou al moeten zijn minder dan 105 ton zijn. Er worden twee versies overwogen - vracht en bemand, die de Amerikanen meer dan veertig jaar geleden zouden moeten terugsturen en uiteindelijk een persoon terug uit een lage baan om de aarde zouden moeten sturen. NASA's plannen voor deze voertuigen zijn het meest bescheiden: als onderdeel van de EM-2 missie, ergens midden 2022, met een bemanning rond de maan vliegen. Iets eerder (medio 2020) is het de bedoeling om astronauten op het Orion-ruimtevaartuig naar een omloopbaan te sturen. Maar deze informatie dateert van de zomer van 2018 en is daarvoor herhaaldelijk gecorrigeerd - dus volgens een van de projecten zou SLS dit najaar de lucht in gaan.
SLS Block II - een vervoerder met een equivalent laadvermogen van 130 ton, al uitgerust met vijf RS-25D-motoren op het centrale blok, evenals een "exploration upper stage" EUS (Exploration Upper Stage), die er op zijn beurt een heeft of twee J-2X stuwkracht van 133,4 tf elk. "Truck" op basis van Block II onderscheidt zich door een overkaliber hoofdstroomlijnkap met een diameter van 10 meter tegelijk. Dit zullen echte reuzen zijn, als alles goed gaat voor de Verenigde Staten: in de definitieve versie van de raket zal de lanceringskracht van de raketten 1/5 hoger zijn dan die van de Saturn V. En de plannen voor de Block II-serie zijn ook extreem ambitieus - stuur in 2033 een bemande missie EM-11, die minstens 2 jaar door de ruimte zal dwalen. Maar vóór deze belangrijke datum zijn de Amerikanen van plan om 7-8 keer in de baan om de maan te vliegen. Of NASA serieus van plan is om astronauten op Mars te laten landen, weet niemand.
Tests van de CECE (Common Extensible Cryogenic Engine) experimentele cryogene raketmotor met gecontroleerde stuwkracht, die werd gebruikt in het kader van het RL-10-verbeteringsprogramma, die sinds 1962 werd gebruikt op Atlas-, Delta iV-, Titan- en Saturn I-raketten. -3.
De geschiedenis van de motoren uit de SLS-serie als de belangrijkste componenten van de raket begon in 2015 op de tribunes van het Stennis Center, toen de eerste succesvolle vuurtests van 500 seconden plaatsvonden. Sindsdien gaan de Amerikanen als een trein - een reeks volwaardige tests voor een volledige vluchtbron wekt vertrouwen in de prestaties en betrouwbaarheid van de motoren. William Hill, eerste plaatsvervangend hoofd van NASA's Directoraat voor de ontwikkeling van bemande onderzoekssystemen, zei:
“We hebben het SLS-project goedgekeurd, hebben de eerste testronde van de raketmotoren en boosters met succes afgerond en alle hoofdcomponenten van het systeem voor de eerste vlucht zijn al in productie genomen. Ondanks de moeilijkheden die zich hebben voorgedaan, spreekt de analyse van de resultaten van het werk van vertrouwen dat we op de goede weg zijn naar de eerste vlucht van de SLS en het gebruik ervan om de permanente aanwezigheid van mensen in de diepe ruimte uit te breiden.
Tijdens het werk aan de motor werden wijzigingen aangebracht - de dragers van de eerste en tweede trap waren uitgerust met boosters voor vaste brandstof (versnellers), daarom kreeg het model de naam Block IB. De bovenste trap van de EUS kreeg een J-2X zuurstof-waterstofmotor, die in april 2016 moest worden verlaten vanwege een groot deel van de nieuwe elementen die niet eerder waren uitgewerkt. Daarom keerden we terug naar de goede oude RL-10, die in massa werd geproduceerd en al meer dan vijftig jaar erin slaagt om "in te duiken".
Betrouwbaarheid heeft altijd voorop gestaan bij bemande projecten, en niet alleen bij NASA. In de officiële documenten vermeldt NASA: “Een bundel van vier motoren van de RL-10-klasse voldoet het beste aan de eisen. Gebleken is dat het qua betrouwbaarheid optimaal is." De vijfdelige booster werd eind juni 2016 getest en werd de grootste vaste stuwstofmotor die ooit voor een echt draagraket is gebouwd. Als we hem vergelijken met de Shuttle, dan heeft hij een lanceringsgewicht van 725 ton versus 590 ton, en is de stuwkracht ten opzichte van zijn voorganger verhoogd van 1250 tf naar 1633 tf. Maar SLS Block II zou nieuwe superkrachtige en ultra-efficiënte versnellers moeten krijgen. Er zijn drie opties. Dit is het Pyrios-project van Aerojet Rocketdyne (voorheen Pratt & Whitney Rocketdyne), uitgerust met twee raketmotoren aangedreven door zuurstof en kerosine met een stuwkracht van elk 800 ton. Dit is ook geen absolute innovatie - de "motoren" zijn gebaseerd op de F-1, ontwikkeld voor de eerste trap van dezelfde Saturn V. Pyrios dateert uit 2012 en 12 maanden later wordt Aerojet, samen met Teledyne Brown, hard werken aan een vloeibare booster met acht zuurstof-kerosine AJ-26-500. De stuwkracht van elk kan 225 tf bereiken, maar ze zijn geassembleerd op basis van de Russische NK-33.
Testen van de RS-25 zuurstof-waterstofmotor op de stand van Stennis Center, Bay St. Louis, Mississippi, augustus 2015
En tot slot, de derde versie van de motor voor de SLS wordt gepresenteerd door Orbital ATK en is gemaakt in de vorm van een krachtige vierdelige vaste-brandstofversneller Dark Knight met een stuwkracht van 2000 tf. Maar het kan niet gezegd worden dat voor de Amerikaanse ingenieurs in dit verhaal alles helemaal van een leien dakje liep: met de sluiting van de Apollo- en Space Shuttle-projecten gingen veel competenties en technologieën verloren. Ik moest nieuwe manieren van werken bedenken. Dus werd wrijvingsroerlassen geïntroduceerd om de brandstoftanks van toekomstige raketten te assembleren. De fabriek in Michuda zou de grootste machine hebben voor zo'n uniek laswerk. Ook in 2016 waren er problemen met de vorming van scheuren bij de vervaardiging van het centrale blok, meer bepaald in de tank voor vloeibare zuurstof. Maar de meeste moeilijkheden werden overwonnen.
De Amerikanen brengen hun astronauten geleidelijk terug naar lage banen om de aarde en verder. Een logische vraag rijst: waarom zou je dit doen als robots uitstekend werk leveren? We zullen proberen hier later een antwoord op te geven.
