Główny Człon rakiety SLS wykonał planowane ośmiominutowe odpalenie swoich silników na hamowni w ramach testu Green Run. Testowany stopień rakiety będzie wykorzystany w pierwszej księżycowej misji NASA programu Artemis.
NASA przeprowadziła drugie testowe statyczne odpalenie silników RS-25 w Głównym Członie rakiety Space Launch System. W ten sposób projekt rakiety został kompleksowo przetestowany. Sprawdzany egzemplarz po analizie wyników będzie mógł zostać przetransportowany na kosmodrom Kennedy Space Center na Florydzie, gdzie zostanie użyty w misji Artemis 1 – pierwszym bezzałogowym locie księżycowym programu NASA.
Główny Człon rakiety SLS został już raz przetestowany w odpaleniu 16 stycznia 2021 r. Wtedy jednak silniki działały jedynie przez 67 sekund z planowanych 8 minut. Po analizie okazało się, że przedwczesne wyłączenie silników było spowodowane przekroczeniem zakresów konserwatywnie ustawionych parametrów systemu wychylenia silników.
29 stycznia NASA zdecydowała, że test Green Run trzeba powtórzyć. Po inspekcji stanowiska na hamowni B-2 w Stennis Space Center inżynierowie przystąpili do regeneracji silników, koniecznych napraw i przygotowania stopnia do kolejnego odpalenia. Początkowo planowano, aby już pod koniec lutego wykonać drugie podejście. Niestety, podczas przygotowań jeden z ośmiu zaworów kriogenicznych przestał otwierać się poprawnie. Dopiero na początku marca NASA uporała się z naprawą. Niedługo po tym ogłoszono, że druga próba statycznego odpalenia silników Głównego Członu odbędzie się 18 marca 2021 r. 16 marca rozpoczęło się finalne dwudniowe odliczanie do próby.
Przebieg testu
18 marca od rana czasu lokalnego rozpoczęło się tankowanie. Sześć barek (po trzy z ciekłym tlenem i ciekłym wodorem) zaczęło wypełniać stopień ponad 2,5 mln litrami paliwa. Kiedy stopień został napełniony i wszystkie systemy przygotowane do pracy w kriogenicznych temperaturach, zespół prowadzący test przeprowadził głosowanie za zgodą na odpalenie.
O 21:27 czasu polskiego rozpoczęto końcowe 10-minutowe odliczanie. Od tego czasu systemy na stopniu i naziemna infrastruktura testowa działały w pełni autonomicznie i symulowały odliczanie jakie nastąpi podczas rzeczywistej misji Artemis 1. 30 sekund przed odpaleniem kontrolę nad testem przejęło oprogramowanie znajdujące się na komputerze pokładowym rakiety.
Silniki RS-25 zostały uruchomione o 21:37, 6 sekund przez czasem T-0. Po kolei włączane były silniki nr: 1, 3, 4 i na końcu 2. W momencie T-0 wszystkie cztery zaczęły pracować na nominalnym ciągu 109%.
Następnie 65 sekund po odpaleniu silniki zostały skręcone do 95% dostępnego ciągu. To wszystko w zgodzie z rzeczywistym profilem lotu, w którym ciąg zmniejszany jest podczas największych obciążeń aerodynamicznych działających na rakietę.
Podczas testu, nieco ponad minutę po odpaleniu sprawdzane były systemy wektorowania ciągu TVC. Siłowniki wychylały silniki w ustalonych wcześniej pozycjach kreślących małe okręgi. Następnie 2 minuty i 30 sekund po odpaleniu nadeszła krytyczna faza testu – Frequence Response Test, w której sprawdzano możliwości wychyleń większe niż będą wykorzystywane w rzeczywistym locie rakiety. Dysze wykonywały odchylenia w dwóch płaszczyznach ze stopniowo rosnącymi częstotliwościami. Test ten trwał około 2 minuty.
Gdy minęły 4 minuty odpalenia, wszystkie czynności wykonywane przez silniki potrzebne do certyfikacji projektu przed pierwszym rzeczywistym lotem zostały wykonane. Silniki nie były jednak w tym momencie ręcznie wygaszane, a ich praca trwała aż do wyczerpania się paliwa w zbiornikach.
Dalsza praca stopnia pozwoliła zgromadzić dodatkowe dane dotyczące m.in. właściwości termodynamicznych, podczas gdy stopień jest stopniowo opróżniany z paliwa kriogenicznego, a jego wnętrze aby utrzymać odpowiednie ciśnienie wypełnia od góry gorący gaz – część paliwa przechodzącego przez silniki.
Tuż pod koniec testu 7 minut i 36 sekundy od startu nastąpił ostatni planowany test wychyleń silników. Tym razem ciąg silników został zmniejszony do 85% i w takich warunkach po raz kolejny zaczęły wykonywać ruch kreślący niewielkie okręgi.
Test trwał łącznie nieco ponad 8 minut.
Dalsze plany
Po teście zespół będzie oczywiście analizował pozyskane dane. W tym czasie Główny Człon przejdzie potrzebne remonty i regeneracje. Sprzątanie po odpaleniu ma potrwać 30 dni. Po tym czasie stopień powinien zostać zdemontowany ze stanowiska B-2 i umieszczony na barce, która przetransportuje go na Florydę, do miejsca ostatnich przygotowań do startu rakiety SLS w ramach misji Artemis 1.
W najbliższym czasie powinniśmy też poznać oficjalną datę startu misji Artemis 1. To czy możliwe jest przygotowanie rakiety SLS jeszcze w 2021 roku zależy oczywiście od wyników testu.
Opracował: Rafał Grabiański
Na podstawie: NASA
Na zdjęciu tytułowym: Główny Człon rakiety SLS podczas testowego odpalenia na hamowni B-2 w Stennis Space Center. Źródło: NASA TV.
