Space Launch System

Space Launch System
SLS Block 1 az Orion űrhajóval a 39B platformon a kilövés előtt
SLS Block 1 az Orion űrhajóval a 39B platformon a kilövés előtt
FunkcióSzupernehéz hordozórakéta
GyártóBoeing, United Launch Alliance, Northrop Grumman, Aerojet Rocketdyne
Méret- és tömegadatok
PályaAlacsony Föld körüli pálya
Hasznos teher tömegeBlock 1: 95 t
Block 2: 130 t kg
PályaHold-irányú manőver
Hasznos teher tömegeBlock 1: 26 t
Block 1B: 37 t kg
A Wikimédia Commons tartalmaz Space Launch System témájú médiaállományokat.

A Space Launch System, röviden SLS amerikai szupernehéz hordozórakéta, amely felhasználja az 1981-2011 között tartott Space Shuttle űrrepülőgép programhoz használt alkatrészeket. Ez a rakéta része a NASA mélyűri felfedezési terveinek, beleértve az emberes küldetéseket a Marsra. Az SLS a törölt Constellation programot követi, és a rendszerből kivont űrsiklókat helyettesíti. A NASA 2010-es végrehajtási rendelete egy olyan eszközt vizionál, amely a Constellation program Ares I és Ares V terveit alakítja át egyetlen rakétává, tehát használható asztronauták és rakomány űrbe juttatására is. A terv hasonló, mint az Ares IV rakétáé. Az SLS hajtóereje nagyobb lesz, mint a Saturn V-é, bár a terhelhetősége alacsonyabb. Ha egy másik szupernehéz rakéta, a Starship kifejlesztése sikeres, akkor nem ez a hordozóeszköz lesz a legerősebb, ami valaha készült.

Az SLS teljesítőképességét a küldetések között tovább fejlesztik. A kezdeti Block 1-es verzió tervek szerint 95 tonna rakományt tud majd alacsony Föld körüli pályára állítani, ami növelve lesz a Block 1B verzió és az Exploration Upper Stage megjelenésével. A Block 2 majd az űrsikló programból származó gyorsítórakétákat cseréli le fejlettebb gyorsítórakétákra, és az eredeti terhelhetőséget 130 tonnára növeli. Ezek a fejlesztések megnyitják az utat azelőtt, hogy az SLS asztronautákat vagy rakományt szállítson alacsony Föld körüli pályán túlra: visszatérő pályán a Holdhoz, az Exploration Mission 1 és 2 részeként a Block 1-gyel; a Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) elemeit Hold körüli pályára a Block 1B-vel; a Marshoz a Block 2-vel. Az SLS fogja az Orion űrhajót az űrbe juttatni, és ha szükséges, legénységet is tud szállítani a Nemzetközi Űrállomásra. Az SLS a NASA Kennedy Űrközpontjának létesítményeiből startol.

Időközben változás következett be a tervekben: Jared Isaacman, a NASA igazgatója 2026. február 27-én bejelentette, hogy a Block 1B verzió és az Exploration Upper Stage fokozat fejlesztési programjait törlik.

Tervezés és kivitelezés

A Space Launch System tervezett fejlesztési vonala

A NASA 2011. szeptember 14-én bejelentette a tervválasztását egy új hordozórakéta-rendszerre, lefektetve azt, hogy az eszköznek, az Orion űrhajóval együtt, képesnek kell lennie az ügynökség asztronautáit messzebb vinni, mint valaha, illetve biztosítania kell az alapkövét az Egyesült Államok további emberes űrkutatási szándékainak.

Az SLS korai munkálataiban több változat elkészítését tervezték, többek között egy Block 0 változatot három főhajtóművel, egy Block 1A változatot, ami a második fokozat helyett a gyorsítórakéták tolóerejében újított volna, valamint egy Block 2 verziót 5 főhajtóművel és egy különböző második fokozattal (Earth Departure Stage), amit akár három J-2X hajtóművel is felszereltek volna. A NASA 2015 februárjában végzett számításai szerint a Block 1 és a Block 1B erősebb tolóerővel rendelkezik, mint ahogyan azt előzetesen eltervezték, így a Block 0 és a Block 1A változatok fejlesztését elvetették.

Három változatát tervezték az SLS hordozórakétának: Block 1, Block 1B és Block 2. Mindegyik ugyanazon első fokozatot fogja használni négy főhajtóművel, de a Block 1B egy erősebb második fokozatot, az Exploration Upper Stage-et (EUS) foglalja magában, a Block 2 pedig az EUS-t és a fejlesztett gyorsítórakétákat kombinálja. A Block 1-es rakéta rakomány kapacitása alacsony Föld körüli pályára 95 tonna, a Block 2-es rakétáé pedig 105 tonna. A Block 2-es terhelhetősége (szintén alacsony Föld körüli pályára) 130 tonna, ami megközelíti a Saturn V teherbírását.

Az SLS 2013. július 31-én engedélyezve lett az Előzetes Tervezési Áttekintésen (Preliminary Design Review). A elemzés megvizsgálta az SLS terveinek összes részletét, nemcsak a rakétát és a gyorsítórakétákat, hanem a földi irányítást és a logisztikai előkészületeket is. A végleges – kulcsfontosságú – engedélyt (Key Decision Point C) 2014. augusztus 7-én kapta meg a projekt és ezzel belépett a teljes körű fejlesztésbe. Az legelső főfokozatra – amely az Artemis I misszióban vesz részt – 2019 novemberében szerelték fel az utolsó főhajtóművet, az elektronika és az avionika felszerelése után a Stennis Űrközpontba lesz szállítva, hogy elvégezzék a Green Run tesztsorozatot. Sorozatos késleltetések után az SLS tervezett tesztrepülésének dátuma – az Artemis I misszió – 2021. április 18.

Felépítés

Az SLS Block 1 változata kilövés közben (művészi elképzelés)

Első fokozat

A Space Launch System első fokozatának átmérője 8,4 méter és négy RS-25 hajtóművet használ. A kezdeti rakétákra módosított RS-25D hajtóműveket szerelnek, amelyek az űrsikló programból maradtak meg. A későbbi kilövésekre egy olcsóbb változatot terveznek, ami már abban a szellemben fog készülni, hogy nem lesz újra felhasználva. A fokozat az űrsikló külső üzemanyagtartályából áll, úgy átalakítva, hogy rá lehessen szerelni a fő meghajtó rendszert (Main Propulsion System) és a felső részén a fokozatközi szerkezetet. A fokozat a Michoud Összeszerelő Üzem (Michoud Assembly Facility) területén készül.

Gyorsítórakéták

Az SLS gyorsítórakétája teljesíti az egyik nagyobb tesztjét

Űrsikló programból származtatott gyorsítórakéták

Az SLS Block 1 és a Block 1B változatai kettő, egyenként öt részből álló szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétát (SRB) fognak használni, amik az űrsiklók négy részből álló gyorsítórakétáin alapszanak. A változtatások magukban foglalják a középső szegmens hozzáadását, az új avionikát és az új szigetelést, ami megválik a régi azbeszttartalmú szigeteléstől és ami 860 kilogrammal csökkenti a gyorsítórakéta tömegét. Az ötrészes SRB 25%-kal több impulzust biztosít, mint a négyrészes, ellenben ez nem lesz begyűjtve (az űrsikló rakétáival szemben). A gyorsítórakéták gyártója, az Orbital ATK, már sikeresen végrehajtott statikus teszteket az ötrészes gyorsítórakétával. A tesztek bizonyították, hogy a rakéták szélsőséges hőmérsékleteken (4 – 32 °C) is megfelelően működnek, valamint kvalifikálták őket a repülésre.

Fejlesztett gyorsítórakéták

A Block 2-es változat már nem az ötrészes gyorsítórakétákat fogja használni, hanem a fejlesztett gyorsítórakétákat. Ez az újítás a az Exploration Upper Stage kifejlesztése után valósul meg. A NASA 2012-ben már azt tervezte, hogy pályázatot (Advanced Booster Competition) ír ki a gyorsítórakéták kivitelezésére. A pályázatra több vállalat különbözőféle konfigurációval jelentkezett:

Az Advanced Booster Competition pályázói
Vállalat neve Meghajtás Tolóerő
Aerojet és Teledyne Brown Folyékony meghajtású 2400 kN gyorsítórakétánként
Alliant Techsystems (ATK) Szilárd meghajtású 20 000 kN gyorsítórakétánként
Pratt & Whitney Rocketdyne és Dynetics Folyékony meghajtású 16 000 kN gyorsítórakétánként

Végül 2014 közepén a Kennedy Űrközpont földi műveletek osztálya arról lett informálva, hogy az SLS egész fejlődése során szilárd hajtóanyagú rakétákat fog használni. A választás pedig az Orbital ATK fejlesztett gyorsítórakétáira esett.

Felső fokozatok

Mind az Átmeneti folyékony-meghajtású fokozat (ICPS), mind az Exploration Upper Stage olyan RL10 hajtóművet fog használni, mint amely a képen látható

Átmeneti folyékony-meghajtású fokozat (ICPS)

A Block 1 az Átmeneti folyékony-meghajtású fokozatot (Interim Cryogenic Propulsion Stage) fogja alkalmazni felső fokozataként. A szerkezet egy öt méter átmérőjű átalakított Delta IV felső fokozat (Delta Cryogenic Second Stage), amit egy folyékony hidrogént és folyékony oxigént égető RL10B-2 hajtómű működtet.

Exploration Upper Stage (EUS)

Az Exploration Upper Stage a Block 1B és a Block 2 felső fokozata, amelynek átmérője 8,4 méter és meghajtásra négy RL10C-1 hajtóművet használ. Ezek a hajtóművek szintén folyékony hidrogént és folyékony oxigént égetnek el. Az EUS használatával 42%-kal több hasznos terhet lehet juttatni Hold körüli pályára, mint az ICPS-szel.

Hasznos teher kapacitás

SLS változat Hasznos teher
Alacsony Föld körüli pálya Hold-irányú manőver Nap körüli pálya
Block 1 95 t 26 t
Block 1B 105 t 37 t
Block 2 130 t 45 t

Jegyzetek

  1. ↑ Siceloff, Steven (2015. április 12.). "SLS Carries Deep Space Potential". NASA (angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 13.
  2. ↑ "World's Most Powerful Deep Space Rocket Set To Launch In 2018". IFLScience (angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 13.
  3. ↑ Chiles, James R. "Bigger Than Saturn, Bound for Deep Space". Air & Space Magazine (angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 13.
  4. ↑ Berger, Eric (2017. március 28.). "Finally, some details about how NASA actually plans to get to Mars". Ars Technica (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 13.
  5. 1 2 "NASA finally sets goals, missions for SLS – eyes multi-step plan to Mars – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 13.
  6. ↑ Mosher, Dave. "NASA 'will eventually retire' its new mega-rocket if SpaceX, Blue Origin can safely launch their own powerful rockets". Business Insider. Hozzáférés: 2019. január 13.
  7. ↑ x0av6 (2016. június 26.). "Space Launch System - NASA SLS Launch System". AeroSpaceGuide.net (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 13.{{cite web}}: CS1 karbantartás: numerikus név: szerzőfelsorolás (link)
  8. ↑ Jelentős Artemis-változások (spacejunkie.hu)
  9. ↑ Administrator, NASA Content (2015. április 12.). "NASA Announces Key Decision For Next Deep Space Transportation System". NASA (angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 14.
  10. ↑ Chang, Kenneth (2011. szeptember 14.). "NASA Unveils New Rocket Design". The New York Times (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 14.
  11. 1 2 3 "SLS trades lean towards opening with four RS-25s on the core stage – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 18.
  12. ↑ "Acronyms to Ascent – SLS managers create development milestone roadmap – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 18.
  13. 1 2 "Advanced Boosters progress towards a solid future for SLS – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. január 18.
  14. ↑ "Space Launch System" (PDF) (angol nyelven). NASA. 2018. december 24. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2019. január 18.
  15. ↑ Tate, Karl. "Space Launch System: NASA's Giant Rocket Explained (Infographic)". Space.com. Hozzáférés: 2019. január 18. {{cite web}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  16. ↑ Boen, Brooke (2015. március 2.). "Space Launch System Program PDR: Answers to the Acronym". NASA. Hozzáférés: 2019. január 18.
  17. ↑ Northon, Karen (2015. április 15.). "NASA Completes Key Review of World's Most Powerful Rocket in Support". NASA. Hozzáférés: 2019. január 18.
  18. ↑ Potter, Sean (2019. november 12.). "Media Invited to Artemis Day, Unveiling of Moon Mission Rocket Stage". NASA. Hozzáférés: 2019. november 24.
  19. ↑ "National Aeronautics and Space Administration launch of a SLS | Artemis-1". www.spacelaunchschedule.com (angol nyelven). 2020. augusztus 23. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2020. március 31.
  20. ↑ "NASA ready to power up the RS-25 engines for SLS – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. február 7.
  21. ↑ "NASA conducts 13th test of Space Launch System RS-25 engine". SpaceFlight Insider (amerikai angol nyelven). 2017. március 25. 2019. február 9. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2019. február 7.
  22. ↑ "SLS finally announced by NASA – Forward path taking shape – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. február 7.
  23. ↑ "NASA's Space Launch System Core Stage Passes Major Milestone, Ready to Start Construction". www.space-travel.com. Hozzáférés: 2019. február 7.
  24. ↑ "Space Launch System". Wikipedia (angol nyelven). 2019. január 30.
  25. ↑ "NASA - NASA and ATK Successfully Test Ares First Stage Motor". www.nasa.gov (angol nyelven). 2018. december 24. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2019. február 7.
  26. ↑ "NASA - NASA and ATK Successfully Test Five-Segment Solid Rocket Motor". www.nasa.gov (angol nyelven). 2022. december 19. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2019. február 7.
  27. ↑ "NASA - NASA Successfully Tests Five-Segment Solid Rocket Motor". www.nasa.gov (angol nyelven). 2018. december 24. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2019. február 7.
  28. ↑ "NASA's New Space Launch System Announced - Destination TBD | SpaceRef - Your Space Reference". www.spaceref.com. Hozzáférés: 2019. február 7.{{cite web}}: CS1 karbantartás: elavult archiválási szolgáltatás (link)
  29. 1 2 "Wayback Machine" (PDF). web.archive.org. 2012. augusztus 13. 2012. augusztus 13. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2019. február 7. {{cite web}}: Cite uses generic title (súgó)
  30. 1 2 3 Administrator, NASA (2013. június 6.). "NASA Awards Final Space Launch System Advanced Booster Contract". NASA (angol nyelven). Hozzáférés: 2019. február 7.
  31. 1 2 "The Dark Knights – ATK's Advanced Boosters for SLS revealed – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. február 7.
  32. 1 2 3 Hutchinson, Lee (2013. április 15.). "New F-1B rocket engine upgrades Apollo-era design with 1.8M lbs of thrust". Ars Technica (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. február 7.
  33. ↑ Rosenberg, Zach (2012. május 8.). "Delta second stage chosen as SLS interim". Flightglobal.com (brit angol nyelven). Hozzáférés: 2019. február 7.
  34. ↑ "NASA confirms EUS for SLS Block IB design and EM-2 flight – NASASpaceFlight.com" (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2019. február 7.
  35. ↑ Harbaugh, Jennifer (2019. november 1.). "Rocket to the Moon: What Is the Exploration Upper Stage?". NASA. Hozzáférés: 2019. november 24.
  36. 1 2 3 4 Harbaugh, Jennifer (2018. július 9.). "The Great Escape: SLS Provides Power for Missions to the Moon". NASA. 2019. december 11. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2018. szeptember 4.
  37. ↑ "Space Launch System" (PDF). NASA Facts. NASA. 2017. október 11. FS-2017-09-92-MSFC. 2018. december 24. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2018. szeptember 4.
  38. ↑ Creech, Stephen (2014. április). "NASA's Space Launch System: A Capability for Deep Space Exploration" (PDF). NASA. 2. o. 2016. március 7. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2018. szeptember 4.

Fordítás