SLS wagi ciężkiej. Amerykańscy astronauci lecą na Marsa. Część 1
Koncepcja SLS nie jest pierwszą po wahadłowcu kosmicznym próbą wznowienia przez Amerykanów lotów astronautów na własnej platformie. 14 stycznia 2004 roku ogłoszono program Constellation. To właśnie pomysł George'a W. Busha miał w latach 2015-2020 po raz drugi zabrać Amerykanów na Księżyc. Jak widać NASA nie udało się zrealizować tego pomysłu. Konstelacja została oparta na dwóch rakietach – jednej ciężkiej klasy Ares I i jednej superciężkiej klasy Ares V, a także trwały prace nad modułem księżycowym LSAM (ang. Lunar Surface Access Module).
LSAM (Lunar Surface Access Module) - moduł księżycowy dla Aresa V. Model komputerowy
Ares I to zmodyfikowany wzmacniacz rakietowy na paliwo stałe, zapożyczony ze starego promu kosmicznego, do którego przymocowano stopień tlenowo-wodorowy. Dopełnieniem całości był statek kosmiczny CEV wyposażony w system ewakuacji. Tak naprawdę głównym celem Aresa I było dostarczanie ładunku i astronautów na niską orbitę okołoziemską, głównie na ISS. Znacznie bardziej ambitna była „ciężarówka Ares V”, składająca się z centralnego bloku kriogenicznego ze zmodyfikowanymi dopalaczami „Shuttle” zawieszonymi po bokach. W górnej części zadokowano głowicę kosmiczną z górnym stopniem i modułem księżycowym LSAM. Oczywiście tak poważna maszyna miała na celu przynajmniej naturalnego satelitę Ziemi, a w przyszłości dostarczenie Amerykanów na Marsa. NASA musiała zrobić z Aresa V prawdziwego potwora – dopalacze na paliwo stałe stały się najpotężniejszymi na świecie, a pięć kriogenicznych silników napędowych SSME lub RS-25 o ciągu początkowym 181 tf zastąpiono najpierw pięcioma, a później przez sześć RS-68 o ciągu 295 tf każdy.
Obiecująca rodzina Aresów. Tylko jedna rakieta poleciała w kosmos...
Zwiększono także „grubość” środkowej części rakiety – z początkowych 8,4 m do 10,3 m. W finale amerykańscy inżynierowie bawili się trochę zwiększeniem możliwości trakcyjnych „superciężkiego” i standardowego transportera gąsienicowego kosmodromu nie był w stanie zmierzyć się z takim kolosem. Jednak NASA rozwiązała jeden problem: Ares V był w stanie zabrać w przestrzeń kosmiczną 180 ton ładunku. Nie było łatwo z mniejszym „bratem” Aresem I, którego inżynierowie przedłużyli do 96 metrów, nie dbając o sztywność konstrukcji. W rezultacie dolny stopień przy włączonym akceleratorze generował wibracje, które mogły być śmiertelne dla rakiety i załogi. Ponadto modelowanie komputerowe przeprowadzone w 2009 roku wykazało, że wiatr o prędkości zaledwie 5–11 m/s przechyliłby rakietę Ares I na wieżę serwisową kosmodromu, co groziłoby, jeśli nie katastrofą, to poważnym uszkodzeniem wyrzutni przez przemieszczony pióropusz silnika pierwszego stopnia. Takie fundamentalne błędy w obliczeniach można oczywiście skorygować, ale koszt przekroczył wszelkie rozsądne granice. Ponadto strata czasu na weryfikację zasadniczo położyła kres amerykańskiej misji Księżyc-Mars. Jeden z pracowników zaangażowanych w projekt bardzo trafnie zauważył: „Jeśli NASA wystarczająco mocno będzie forsować program, rakieta poleci, ale jednocześnie będzie musiała pójść na tyle kompromisów, że będzie tak droga i tak zostanie stworzona późno, że lepiej byłoby w ogóle nie latać…” W maju 2009 roku Barack Obama powołał komisję, na której czele stał biznesmen kosmiczny Norman Augustine, której zadaniem była ocena projektu Constellation i opracowanie dalszych działań. Eksperci ustalili, że budżet wzrósł z 27 do 44 miliardów dolarów, co nie wystarczy, aby dotrzymać harmonogramu projektu, a łączne wydatki na inicjatywy kosmiczne George'a W. Busha do 2025 roku przekroczą 230 miliardów! Norman Augustine w rozmowie z członkami Izby Reprezentantów tak informował o wynikach kontroli: „Obecny program w dotychczasowej formie nie może zostać zrealizowany ze względu na niezgodność przyznanych środków z wybranymi sposobami realizacji postawionych zadań. ” Wyjaśnił, że aby wystrzelić astronautów poza niską orbitę okołoziemską, Stany Zjednoczone muszą przeznaczyć na ten projekt co najmniej 3 miliardy dolarów rocznie. Augustine zaproponował także zmianę orientacji całej misji, aby na początku lat 2020. XXI wieku wylądować na asteroidach przelatujących w pobliżu Ziemi lub na Fobosie i Deimosie. NASA czując, że w ramach projektu Constellation dosłownie płonie Ziemia, 28 października 2009 roku wystrzeliwuje pierwszą eksperymentalną rakietę Ares IX o wymiarach i wadze statku kosmicznego CEV.
Ares IX kilka sekund po starcie
Pierwszy start okazał się jedyny – argumenty komisji augustianów wywarły na władzach większy wpływ niż niemal fałszywy start rakiety i w lutym 2010 roku Constellation została zamknięta. Okazało się, że nawet praktyczni i rozważni Amerykanie wiedzą, jak nieefektywnie wydawać środki budżetowe. W wyniku nieudanych doświadczeń z Constellation kongresmani w lipcu 2010 roku wpadli na pomysł przeznaczenia pieniędzy na dwa podobne projekty: SLS (Space Launch System) i Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle).
Norman Augustine to człowiek, który położył kres projektowi Constellation.
Czego Amerykanie oczekiwali od projektu? Przede wszystkim SLS powinien „otworzyć zupełnie nowe możliwości dla nauki i eksploracji przestrzeni kosmicznej poza orbitą okołoziemską, w tym misje astronautów do różnych rejonów Układu Słonecznego w celu poszukiwania zasobów, tworzenia nowych technologii i odpowiedzi na pytanie o nasze miejsce w wszechświat." Uzupełnieniem tak ambitnej misji był równie znaczący rozwój „bezpiecznego, niedrogiego i długoterminowego środka pozwalającego wyjść poza obecne ograniczenia i otworzyć drogę do eksploracji odległych, unikalnych obszarów przestrzeni kosmicznej”. SLS wyniesie w przestrzeń kosmiczną wielofunkcyjny Orion i mnóstwo sprzętu naukowego. Najciekawsze było to, że finansowanie SLS zostało faktycznie przyznane dopiero z inicjatywy Senatu i wbrew woli prezydenta Obamy. 15 kwietnia 2011 r. „siłą” podpisał ustawę ustanawiającą pułap finansowania projektu do 11,5 mld dla przewoźnika i do 5,5 mld dla statku.
Wielozadaniowy załogowy statek kosmiczny „Orion” MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle). Model komputerowy
Senatorowie wcielili się w niecodzienną rolę inżynierów i samodzielnie określili przyszły wygląd amerykańskiego „wagi ciężkiej”. Zakłada się, że będzie to rakieta z dwoma pięciosekcyjnymi dopalaczami rakietowymi na paliwo stałe, ponownie opartymi na dopalaczach promu kosmicznego oraz z gigantyczną centralną częścią kriogeniczną z silnikami RS-25. Zakłada się, że górny stopień jest również kriogeniczny. Masa użyteczna ładunku wystrzelonego w kosmos została ograniczona do 130 ton, czyli nieco skromniej niż parametry Aresa V. Kongresmeni faktycznie postanowili odbudować swoją Constellation w nadziei, że tym razem będzie taniej. Tygodnik Economist napisał w tej sprawie: „Specyfiką tego projektu jest to, że rakieta nośna została stworzona po raz pierwszy pod patronatem polityków, a nie naukowców i inżynierów”.
Obiecujący pojazd nośny SLS w modyfikacji Block 1 jest pomysłem Senatu USA. Model komputerowy
Złe języki w Stanach Zjednoczonych, w związku z sytuacją ingerencji legislatorów w czysto techniczne kwestie projektowania przestrzeni kosmicznej, trafnie przemianowały SLS na Senacki System Startowy. Rzeczywiście wiele decyzji było podyktowanych wyłącznie polityką. W szczególności program uratował tysiące miejsc pracy w firmie Pratt & Whitney Rocketdyne, która produkowała silniki DS-25, a także w fabryce Michoud (Nowy Orlean), produkującej zbiorniki paliwa. Hangary w Michoud generalnie po zamknięciu programu wahadłowców stały bezczynnie, okazjonalnie pracując na potrzeby Hollywood – w ich gigantycznych pomieszczeniach kręcono odcinki „Gry Endera” i innych filmów science fiction. W rezultacie NASA nie miała innego wyjścia, jak zastosować się do prawa, zdejmując z półki dość zakurzony projekt Ares V i po prostu ponownie naklejając pokrywę na SLS. Kongresmeni wraz z agencją kosmiczną zapewnili wszystkich, że „projekt stanie się najpotężniejszą rakietą nośną w historii Historie ludzkości, a jego konstrukcję będzie można łatwo dostosować do różnych wymagań, zarówno dotyczących lotów załogowych, jak i wystrzeliwania różnych ładunków w przestrzeń kosmiczną”.
Jak podaje publikacja „Rise”
LSAM (Lunar Surface Access Module) - moduł księżycowy dla Aresa V. Model komputerowy
Ares I to zmodyfikowany wzmacniacz rakietowy na paliwo stałe, zapożyczony ze starego promu kosmicznego, do którego przymocowano stopień tlenowo-wodorowy. Dopełnieniem całości był statek kosmiczny CEV wyposażony w system ewakuacji. Tak naprawdę głównym celem Aresa I było dostarczanie ładunku i astronautów na niską orbitę okołoziemską, głównie na ISS. Znacznie bardziej ambitna była „ciężarówka Ares V”, składająca się z centralnego bloku kriogenicznego ze zmodyfikowanymi dopalaczami „Shuttle” zawieszonymi po bokach. W górnej części zadokowano głowicę kosmiczną z górnym stopniem i modułem księżycowym LSAM. Oczywiście tak poważna maszyna miała na celu przynajmniej naturalnego satelitę Ziemi, a w przyszłości dostarczenie Amerykanów na Marsa. NASA musiała zrobić z Aresa V prawdziwego potwora – dopalacze na paliwo stałe stały się najpotężniejszymi na świecie, a pięć kriogenicznych silników napędowych SSME lub RS-25 o ciągu początkowym 181 tf zastąpiono najpierw pięcioma, a później przez sześć RS-68 o ciągu 295 tf każdy.
Obiecująca rodzina Aresów. Tylko jedna rakieta poleciała w kosmos...
Zwiększono także „grubość” środkowej części rakiety – z początkowych 8,4 m do 10,3 m. W finale amerykańscy inżynierowie bawili się trochę zwiększeniem możliwości trakcyjnych „superciężkiego” i standardowego transportera gąsienicowego kosmodromu nie był w stanie zmierzyć się z takim kolosem. Jednak NASA rozwiązała jeden problem: Ares V był w stanie zabrać w przestrzeń kosmiczną 180 ton ładunku. Nie było łatwo z mniejszym „bratem” Aresem I, którego inżynierowie przedłużyli do 96 metrów, nie dbając o sztywność konstrukcji. W rezultacie dolny stopień przy włączonym akceleratorze generował wibracje, które mogły być śmiertelne dla rakiety i załogi. Ponadto modelowanie komputerowe przeprowadzone w 2009 roku wykazało, że wiatr o prędkości zaledwie 5–11 m/s przechyliłby rakietę Ares I na wieżę serwisową kosmodromu, co groziłoby, jeśli nie katastrofą, to poważnym uszkodzeniem wyrzutni przez przemieszczony pióropusz silnika pierwszego stopnia. Takie fundamentalne błędy w obliczeniach można oczywiście skorygować, ale koszt przekroczył wszelkie rozsądne granice. Ponadto strata czasu na weryfikację zasadniczo położyła kres amerykańskiej misji Księżyc-Mars. Jeden z pracowników zaangażowanych w projekt bardzo trafnie zauważył: „Jeśli NASA wystarczająco mocno będzie forsować program, rakieta poleci, ale jednocześnie będzie musiała pójść na tyle kompromisów, że będzie tak droga i tak zostanie stworzona późno, że lepiej byłoby w ogóle nie latać…” W maju 2009 roku Barack Obama powołał komisję, na której czele stał biznesmen kosmiczny Norman Augustine, której zadaniem była ocena projektu Constellation i opracowanie dalszych działań. Eksperci ustalili, że budżet wzrósł z 27 do 44 miliardów dolarów, co nie wystarczy, aby dotrzymać harmonogramu projektu, a łączne wydatki na inicjatywy kosmiczne George'a W. Busha do 2025 roku przekroczą 230 miliardów! Norman Augustine w rozmowie z członkami Izby Reprezentantów tak informował o wynikach kontroli: „Obecny program w dotychczasowej formie nie może zostać zrealizowany ze względu na niezgodność przyznanych środków z wybranymi sposobami realizacji postawionych zadań. ” Wyjaśnił, że aby wystrzelić astronautów poza niską orbitę okołoziemską, Stany Zjednoczone muszą przeznaczyć na ten projekt co najmniej 3 miliardy dolarów rocznie. Augustine zaproponował także zmianę orientacji całej misji, aby na początku lat 2020. XXI wieku wylądować na asteroidach przelatujących w pobliżu Ziemi lub na Fobosie i Deimosie. NASA czując, że w ramach projektu Constellation dosłownie płonie Ziemia, 28 października 2009 roku wystrzeliwuje pierwszą eksperymentalną rakietę Ares IX o wymiarach i wadze statku kosmicznego CEV.
Ares IX kilka sekund po starcie
Pierwszy start okazał się jedyny – argumenty komisji augustianów wywarły na władzach większy wpływ niż niemal fałszywy start rakiety i w lutym 2010 roku Constellation została zamknięta. Okazało się, że nawet praktyczni i rozważni Amerykanie wiedzą, jak nieefektywnie wydawać środki budżetowe. W wyniku nieudanych doświadczeń z Constellation kongresmani w lipcu 2010 roku wpadli na pomysł przeznaczenia pieniędzy na dwa podobne projekty: SLS (Space Launch System) i Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle).
Norman Augustine to człowiek, który położył kres projektowi Constellation.
Czego Amerykanie oczekiwali od projektu? Przede wszystkim SLS powinien „otworzyć zupełnie nowe możliwości dla nauki i eksploracji przestrzeni kosmicznej poza orbitą okołoziemską, w tym misje astronautów do różnych rejonów Układu Słonecznego w celu poszukiwania zasobów, tworzenia nowych technologii i odpowiedzi na pytanie o nasze miejsce w wszechświat." Uzupełnieniem tak ambitnej misji był równie znaczący rozwój „bezpiecznego, niedrogiego i długoterminowego środka pozwalającego wyjść poza obecne ograniczenia i otworzyć drogę do eksploracji odległych, unikalnych obszarów przestrzeni kosmicznej”. SLS wyniesie w przestrzeń kosmiczną wielofunkcyjny Orion i mnóstwo sprzętu naukowego. Najciekawsze było to, że finansowanie SLS zostało faktycznie przyznane dopiero z inicjatywy Senatu i wbrew woli prezydenta Obamy. 15 kwietnia 2011 r. „siłą” podpisał ustawę ustanawiającą pułap finansowania projektu do 11,5 mld dla przewoźnika i do 5,5 mld dla statku.
Wielozadaniowy załogowy statek kosmiczny „Orion” MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle). Model komputerowy
Senatorowie wcielili się w niecodzienną rolę inżynierów i samodzielnie określili przyszły wygląd amerykańskiego „wagi ciężkiej”. Zakłada się, że będzie to rakieta z dwoma pięciosekcyjnymi dopalaczami rakietowymi na paliwo stałe, ponownie opartymi na dopalaczach promu kosmicznego oraz z gigantyczną centralną częścią kriogeniczną z silnikami RS-25. Zakłada się, że górny stopień jest również kriogeniczny. Masa użyteczna ładunku wystrzelonego w kosmos została ograniczona do 130 ton, czyli nieco skromniej niż parametry Aresa V. Kongresmeni faktycznie postanowili odbudować swoją Constellation w nadziei, że tym razem będzie taniej. Tygodnik Economist napisał w tej sprawie: „Specyfiką tego projektu jest to, że rakieta nośna została stworzona po raz pierwszy pod patronatem polityków, a nie naukowców i inżynierów”.
Obiecujący pojazd nośny SLS w modyfikacji Block 1 jest pomysłem Senatu USA. Model komputerowy
Złe języki w Stanach Zjednoczonych, w związku z sytuacją ingerencji legislatorów w czysto techniczne kwestie projektowania przestrzeni kosmicznej, trafnie przemianowały SLS na Senacki System Startowy. Rzeczywiście wiele decyzji było podyktowanych wyłącznie polityką. W szczególności program uratował tysiące miejsc pracy w firmie Pratt & Whitney Rocketdyne, która produkowała silniki DS-25, a także w fabryce Michoud (Nowy Orlean), produkującej zbiorniki paliwa. Hangary w Michoud generalnie po zamknięciu programu wahadłowców stały bezczynnie, okazjonalnie pracując na potrzeby Hollywood – w ich gigantycznych pomieszczeniach kręcono odcinki „Gry Endera” i innych filmów science fiction. W rezultacie NASA nie miała innego wyjścia, jak zastosować się do prawa, zdejmując z półki dość zakurzony projekt Ares V i po prostu ponownie naklejając pokrywę na SLS. Kongresmeni wraz z agencją kosmiczną zapewnili wszystkich, że „projekt stanie się najpotężniejszą rakietą nośną w historii Historie ludzkości, a jego konstrukcję będzie można łatwo dostosować do różnych wymagań, zarówno dotyczących lotów załogowych, jak i wystrzeliwania różnych ładunków w przestrzeń kosmiczną”.
Jak podaje publikacja „Rise”
informacja