Przejdź do treści

Główny Człon rakiety SLS przygotowywany na Florydzie do pierwszej misji księżycowej

img

Główny Człon rakiety Space Launch System dotarł na Florydę i jest obecnie przygotowywany do integracji z bocznymi rakietami na paliwo stałe. Budowany właśnie egzemplarz rakiety SLS ma wykonać pierwszy lot księżycowy programu Artemis. W misji Artemis 1 statek Orion bez załogi na pokładzie wykona oblot Księżyca. 

W skrócie:

  • NASA składa pierwszy egzemplarz rakiety SLS;
  • SLS – czyli Space Launch System – to superciężka rakieta, która ma wynosić ludzi na Księżyc w programie Artemis;
  • Pierwszy lot rakiety SLS i statku Orion planowany jest w listopadzie 2021 r., jednak pewnie zostanie opóźniony o kilka miesięcy
  • Na Florydę dotarł już ostatni, największy element rakiety – jej Główny Człon;
  • Trwają testy Głównego Członu i w czerwcu rozpocznie się składanie całej rakiety;
  • Postępują też prace nad komponentami do pierwszych misji załogowych Artemis 2 i Artemis 3.


Ostatnia i najpotężniejsza część pierwszego egzemplarza rakiety nośnej Space Launch System (SLS), czyli Główny Człon został przetransportowany do Kennedy Space Center na Florydzie. Pierwszy stopień rakiety NASA trafił już do budynku pionowej integracji VAB, gdzie przejdzie inspekcje i remonty oraz zostanie połączony z pozostałymi komponentami rakiety.

Pierwszy egzemplarz rakiety SLS, który jest składany w tej chwili na Florydzie zostanie wykorzystany do misji Artemis 1. Będzie to pierwszy, testowy lot tej rakiety. Zadaniem tej misji będzie wysłanie statku Orion bez załogi w kierunku Księżyca.

 


Rakieta SLS

Główny Człon to dolny stopień rakiety Space Launch System – superciężkiej rakiety NASA, która będzie wykorzystana do załogowych misji księżycowych programu Artemis. SLS składa się z Głównego Członu (Core Stage), do którego dołączone są dwie boczne rakiety pomocnicze na paliwo stałe. Razem napędzają one całą rakietę, pozwalają jej opuścić atmosferę i rozpędzić się do dużych prędkości. Po kilku minutach lotu boczne rakiety są odłączane i SLS kontynuuje rozpędzanie na wciąż działających silnikach Głównego Członu. Potem Główny Człon zostaje odrzucony, a rozpędzanie do prędkości orbitalnej kontynuuje górny stopień, którym w przypadku pierwszej wersji rakiety SLS jest Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS). Rakieta SLS w wersji 1 ma mieć udźwig 95 t na niską orbitę okołoziemską i 26 t na lot doksiężycowy.

Główny Człon jest napędzany przez cztery silniki RS-25D zasilane ciekłym wodorem i ciekłym tlenem. Silniki RS-25D to zmodyfikowane silniki używane wcześniej w amerykańskich wahadłowcach kosmicznych. Sam Główny Człon wyglądem przypomina zewnętrzny zbiornik ET systemu wahadłowców, który dostarczał paliwo jego silnikom podczas początkowej lotu na orbitę.


 

Długa droga Głównego Członu na Florydę

img
Barka Pegasus transportująca Główny Człon CS-1 rakiety SLS do Kennedy Space Center na Florydzie. Źródło: NASA.

18 marca 2021 r. Główny Człon CS-1 pierwszego egzemplarza rakiety SLS przeszedł pomyślnie test długotrwałego próbnego odpalenia statycznego na hamowni rakietowej B-2 w Centrum Kosmicznym Stennis. Cztery silniki RS-25, w jaki jest wyposażony ten stopień, działały przez 500 sekund i symulowały ich działanie podczas lotu w misji Artemis 1.

Test był udany i zakończył trwającą ponad rok kampanię Green Run, w której po kolei weryfikowane było działanie systemów Głównego Członu – zintegrowane testy elektroniki, systemów hydraulicznych, pneumatycznych i wreszcie pierwsze tankowanie członu paliwem kriogenicznym (ciekłym wodorem i ciekłym tlenem).

Marcowe próbne odpalenie członu było drugim uruchomieniem silników RS-25. Pierwszy taki sam test był wykonany w styczniu, jednak zakończył się przedwcześnie z powodu przekroczenia konserwatywnie ustawionych parametrów testowych.

Po testowym odpaleniu inżynierowie przystąpili do koniecznych napraw. Suszenie silników i przewodów paliwowych oraz konserwacja części ochrony termicznej została przeprowadzona jeszcze gdy stopień był przymocowany na stanowisku B-2 hamowni. Część prac przesunięto jednak do wykonania już po transporcie członu na Florydę.

19 i 20 kwietnia Główny Człon został zdemontowany ze stanowiska hamowni B-2 i 22 kwietnia rozpoczął się jego transport barką Pegasus na kosmodrom Kennedy Space Center na Florydzie. Stopień przybył na miejsce 27 kwietnia, następnego dnia został wyładowany z barki i 29 kwietnia trafił do budynku pionowej integracji VAB, gdzie przejdzie inspekcje i remonty, a ostatecznie łączenie z pozostałymi komponentami systemu nośnego SLS.


Jak wygląda plan składania rakiety SLS?

Image
core-stage

Główny Człon 1 (CS-1) rakiety SLS po przetransportowaniu do budynku integracji pionowej VAB. Źródło: NASA/Kim Shiflett.

Obecnie misja Artemis 1 – pierwszy test rakiety SLS i bezzałogowy oblot Księżyca przez statek Orion – była do tej pory planowana na listopad 2021 r. Bardzo ciężko będzie jednak dotrzymać tego harmonogramu. Wszystko zależy od tego jak szybko uda się przygotować Główny Człon i złożyć całą rakietę. Obecnie najbardziej prawdopodobnym wydaje się lot zestawu w marcu 2022 r.

Główny Człon znajduje się teraz w pozycji poziomej w jednej z sekcji budynku VAB. Tam przechodzi teraz inspekcje i wkrótce inżynierowie zamontują na nim ładunki wybuchowe systemu FTS (Flight Termination System) – systemu bezpieczeństwa umożliwiającego zdalną detonację rakiety, gdyby start nie przebiegł w poprawny sposób. Zespół przygotowujący rakietę chce też dokonać napraw izolacji termicznej w miejscach, które będą trudno dostępne po montażu do członu pary bocznych rakiet pomocniczych. Wszystkie te prace powinny potrwać kilka tygodni.

Image
SRB

Rakiety pomocnicze na paliwo stałe SRB zmontowane na mobilnej platformie w budynku VAB. Źródło: NASA.

W wysokiej sekcji budynku VAB na Główny Człon czeka już mobilna platforma startowa, na której zintegrowane pionowo zostały już boczne rakiety pomocnicze na paliwo stałe SRB. Te pięciosegmentowe rakiety będą dostarczać 75% ciągu całego zestawu podczas startu. Pod koniec kwietnia inżynierowie dokonali dokładnych pomiarów laserowych pozycji punktów montażu Głównego Członu na tych rakietach.

Po spionizowaniu Głównego Członu zostanie on umieszczony na środku mobilnej platformy i przytwierdzony do tych rakiet. Można spodziewać się tej pracy w czerwcu.

W dalszej kolejności planowany jest montaż na Głównym Członie drugiego stopnia rakiety – ICPS. Kiedy ICPS zostanie przytwierdzony do rakiety, na szczycie całego zestawu zostanie umieszczony symulator masy statku Orion. Całość przejdzie wtedy zintegrowane testy strukturalne. Kolejne plany to demontaż symulatora masy i montaż gotowego statku Orion i powtórzenie testów integracyjnych dla całego systemu.

Potem zestaw SLS-Orion zostanie przetransportowany na wyrzutnię SLC-39B, gdzie odbędzie się próbne odliczanie i tankowanie rakiety. Po tej próbie rakieta ze statkiem na jej szczycie wróci do budynku VAB, by przejść ostatnie testy i przygotowania do misji Artemis 1.


Statek Orion zatankowany do misji Artemis 1

img
Stopień ICPS rakiety SLS (po lewej) w budynku MPPF w Kennedy Space Center. Po prawej z logiem Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA znajduje się moduł serwisowy statku Orion, który zostanie wykorzystany w misji Artemis 1. Źródło: NASA.

Egzemplarz statku Orion przeznaczony do bezzałogowego lotu Artemis 1 znajduje się obecnie w budynku MPPF na terenie Kennedy Space Center. Na przełomie lutego i marca 2021 r. przeprowadzono tankowania dwóch zbiorników amoniakiem i testy aktywnego systemu kontroli termicznej.

W kwietniu zaczęło się też tankowanie statku Orion. Najpierw uzupełniono utleniacz i paliwo hipergoliczne do zbudowanego w Europie modułu serwisowego statku, który posiada główny silnik manewrowy OMS i zestaw małych silniczków zewnętrznych do kontroli orientacji. Następnie powinny zostać zatankowane silniczki reakcyjne RCS systemu orientacji kapsuły Orion. Nadal czekamy na potwierdzenie tego etapu przez NASA.

Po zatankowaniu statku Orion, inżynierowie przejdą do przygotowania górnego stopnia ICPS rakiety SLS. Człon ten przebywa w sąsiedztwie statku Orion. Silniczki kontroli orientacji stopnia ICPS zostaną zatankowane hydrazyną, a następnie stopień zostanie przetransportowany do budynku VAB, gdzie zostanie zamontowany na szczycie Głównego Członu rakiety SLS.

Statek Orion przejdzie z kolei do budynku LASF, gdzie zostanie zintegrowany z systemem awaryjnej ucieczki od rakiety LAS.

 


Przeczytaj też o przygotowaniu pozostałych komponentów programu Artemis:

NASA wybrała SpaceX do budowy załogowego lądownika księżycowego programu Artemis

Postępy w budowie pierwszych modułów księżycowej stacji Gateway
 



Przygotowania do pierwszej misji załogowej Artemis 2

img
Spawanie paneli zbiornika ciśnieniowego kapsuły Orion, która będzie wykorzystana w załogowej misji Artemis 3. Źródło: NASA/Lockheed Martin.

Drugi „Artemisowy” egzemplarz statku Orion też znajduje się już na terenie Kennedy Space Center. Jest to pierwszy statek, w którym w kosmos polecą ludzie. W kwietniu prowadzono instalacje podsystemów i prace spawalnicze dla modułu podtrzymywania życia ECLSS i systemu napędowego.

Europejski moduł serwisowy przebywa obecnie w fabryce w Bremie. W ostatnim czasie zainstalowano na nim główny silnik OMS – ten sam egzemplarz, który latał w wahadłowcu Atlantis.

W ośrodku Michoud Assembly Facility trwa spawanie elementów zbiornika ciśnieniowego kapsuły Orion, przeznaczonej do pierwszej misji z lądowaniem człowieka na Księżycu Artemis 3. W Bremie w fabryce Airbusa trwają też prace nad modułem serwisowym. W kwietniu przeprowadzano testy aktywnej kontroli termicznej i wkrótce będzie można zamontować na module główny silnik OMS.

 

Podsumowanie

Wszystkie elementy pierwszego zestawu rakiety SLS i statku Orion znajdują się już na terenie kosmodromu Kennedy Space Center. To bardzo dobry znak, ale wcale nie oznacza, że pierwsza misja programu Artemis zostanie przeprowadzona, tak jak zapowiadano w ostatnim czasie w listopadzie 2021 roku. Stopień skomplikowania rakiety i liczba weryfikacji jakie musi przejść system przed swoim pierwszym lotem każą przypuszczać, że minie więcej niż 6 miesięcy zanim SLS będzie gotowa do swojego debiutu.

Pozostaje nam obserwować jak będą postępować w miesiącach letnich prace na Florydzie.
 

Więcej informacji:

Na podstawie: NASA/Lockheed Martin/Boeing/NSF
 

Opracował: Rafał Grabiański

 

Na zdjęciu tytułowym: Główny Człon CS-1 rakiety SLS w pozycji poziomej w budynku VAB w Kennedy Space Center na Florydzie. Źródło: NASA/Ben Smegelsky.

Reklama