18 marca zostanie wykonana druga próba odpalenia silników Głównego Członu rakiety Space Launch System (SLS) w ramach kampanii testowej Green Run, sprawdzającej system przed jego pierwszym lotem w kierunku Księżyca.
16 stycznia 2021 roku przeprowadzono pierwszy test silników RS-25 zintegrowanych z pierwszym egzemplarzem Głównego Członu rakiety SLS. Test ten miał być zwieńczeniem trwającej rok kampanii Green Run sprawdzającej wspólne działanie wszystkich systemów Głównego Członu. Sprawdzany stopień zostanie połączony z pozostałymi komponentami rakiety i wykorzystany w misji Artemis 1 - bezzałogowym próbnym locie statku Orion wokół Księżyca.
Podczas styczniowego testu silniki RS-25 miały działać na hamowni przez 8 minut, symulując rzeczywisty czas odpalenia, gdy będą napędzały całą rakietę SLS w drodze na orbitę. Uruchomienie napędu nastąpiło prawidłowo, jednak z powodu zbyt konserwatywnych parametrów kontrolnych test został automatycznie przerwany po 67 sekundach - zdecydowanie za szybko, by uznać, że przetestowano rakietę w stopniu wystarczającym.
Powtórka testu
29 stycznia NASA zadecydowała, że ostatni test Green Run trzeba powtórzyć. Po inspekcji stanowiska startowego na hamowni B-2 w Stennis Space Center inżynierowie przystąpili do regeneracji silników, koniecznych napraw i przygotowania stopnia do kolejnego odpalenia. W trakcie tych remontów naprawiono elementy elektroniki w silniku nr 4 (E2060), które zostały uszkodzone podczas pierwszej próby.
Początkowo planowano, aby już pod koniec lutego wykonać drugie podejście. Niestety podczas przygotowań jeden z ośmiu zaworów kriogenicznych stopnia - między zbiornikiem z ciekłym tlenem, a silnikiem nr 1 - przestał otwierać się poprawnie. Podobny problem wystąpił w zeszłym roku z zaworem silnika nr 4, dostarczającym ciekły wodór. Jeżeli nowy problem z zaworem ma podobną naturę, można spodziewać się, że nawet po poczynionej naprawie, trzeba będzie się dokładniej przyjrzeć przyczynom tych usterek.
Odkrycie problemu nastąpiło już w finalnym etapie przygotowań do drugiego odpalenia, dlatego wymagało ponownego ustawienia dostępu do ciasnej sekcji silnikowej w stopniu. Dopiero na początku marca NASA poinformowała o naprawianiu zaworu.
16 marca rozpoczęło się finalne 2-dniowe odliczanie do czwartkowej próby. Jeżeli test się tym razem powiedzie, to po potrzebnych remontach Główny Stopień zostanie zdemontowany z hamowni i umieszczony na barce do transportu na kosmodrom w Cape Canaveral na Florydzie. Cały proces potrwa około miesiąc.
Oficjalny termin startu rakiety SLS ze statkiem Orion w ramach misji Artemis 1 to listopad 2021 r. Już teraz jednak w obliczu problemów i przedłużających się testów jest to data coraz mniej prawdopodobna.
Koniec integracji pionowej rakiet pomocniczych SRB
Zdjęcie: NASA/Isaac Watson.
W marcu NASA poinformowała o zakończeniu procesu integracji pionowej pary mierzących 54 m rakiet pomocniczych na paliwo stałe. Segmenty rakiet zostały ze sobą połączone na mobilnej platformie startowej Mobile Launcher, z której startowała będzie rakieta SLS.
Pierwszy segment postawiono na platformie 21 listopada 2020 r., a ostatnia sekcja nosowa została ustawiona 2 marca 2021 r. Zespół inżynierów zakończy instalacje elektryczne i pirotechniczne w rakietach w oczekiwaniu na przypłynięcie Głównego Członu, który zostanie następnie do nich dołączony.
Produkcja nowego stopnia EUS do rakiety SLS
18 grudnia NASA wraz z głównym wykonawcą systemu SLS firmą Boeing zakończyła Krytyczny Przegląd Projektu nowego górnego stopnia do rakiety SLS - Exploration Upper Stage. Człon EUS ma wejść do wersji Block 1B systemu SLS, która ma zadebiutować w misji Artemis 4. Pierwsze trzy misje programu Artemis są wykonywane pierwszą wersją rakiety SLS, w której górny stopień stanowi Interim Cryogenic Propulsion Stage - konstrukcja bazująca na kriogenicznym górnym stopniu rakiety Delta IV.
Technik pracujący przy pierwszym testowym arkuszu spawalniczym dla stopnia EUS. Źródło: NASA.
Udany przegląd otworzył drogę do rozpoczęcia produkcji pierwszej testowej i lotnej wersji stopnia EUS. W czerwcu 2021 r. ma rozpocząć się spawanie struktur egzemplarza testowego STA. Ostatecznie cały testowy stopień strukturalny zostanie dostarczony do ośrodka Marshall na testy przeciążeniowe na początku 2023 r. Jego testy mają trwać do października 2023 r.
Budowa EUS będzie w części bazować na doświadczeniach uzyskanych podczas tworzenia Głównego Członu rakiety SLS. Część sprzętu i infrastruktury do budowy stopnia zostaje odziedziczona po budowie Głównego Członu.
Drugi egzemplarz SLS już powstaje
W Michoud Assembly Facility trwa też integracja i testowanie elementów drugiego lotnego egzemplarza Głównego Członu, który poleci w misji Artemis 2 w 2022 r. - pierwszej załogowej misji programu Artemis z oblotem Księżyca w statku Orion.
Hala produkcyjna w Michoud Assembly Facility, gdzie powstają Główne Człony do rakiet SLS dla misji Artemis II i Artemis III. Źródło: NASA.
Ostatnie prace trwają nad górną częścią członu: przednią sekcją, zbiornikiem na ciekły tlen i sekcją międzyzbiornikową. Zakończyło się też nakładanie podkładu na zbiornik ciekłego wodoru i za chwile odbędą się jego testy. Pierwsza próba nałożenia specjalnej osłony antykorozyjnej nie zakończyła się powodzeniem - nałożony robotycznie podkład nie spełniał wymagań. Okazało się, że problemem było niewłaściwe przygotowanie powierzchni aluminiowej zbiornika, a nie sam proces sprejowania. Po poprawkach udało się zakończyć nakładanie podkładu.
Większość elementów hydraulicznych i pneumatycznych głównego systemu napędowego (sekcji silnikowej) została również już zainstalowana.
Jeszcze w marcu powinna rozpocząć się pionowa integracja górnej części członu czyli przedniej sekcji, zbiornika LOX i sekcji międzyzbiornikowej. Sekcja silnikowa, czyli najbardziej skomplikowana część rakiety zostanie wypełniona wszelkimi wymaganymi systemami: awioniką, sensorami, pneumatyką, hydrauliką, liniami paliwowymi do końca lata 2021 r.
Po zakończeniu integracji sekcji silnikowej, zostanie do niej przyczepiona specjalna sekcja ogonowa i całość powędruje do poziomej integracji z resztą rakiety, czyli zbiornikiem na ciekły wodór i górną częścią rakiety, która rozpocznie wkrótce integrację pionową.
Podsumowanie
Czwartkowy test Głównego Członu rakiety SLS będzie kluczowy jeżeli jeszcze przyjmuje się za realny termin misji Artemis 1 w 2021 roku. NASA w ramach programu Artemis chce już w 2024 roku zrealizować misję lądowania człowieka na Księżycu. Techniczne i ekonomiczne trudności w przeprowadzeniu tak szybko tej misji opóźnią ją najprawdopodobniej jednak o kilka lat.
Opracował: Rafał Grabiański
Więcej informacji:
- postępy w budowie kolejnych egzemplarzy SLS (NASASpaceflight)
- informacje o budowie stopnia EUS (NASASpaceflight)
- strona NASA z aktualizacjami programu Artemis
Na zdjęciu: Główny Człon podczas pierwszego próbnego odpalenia w ramach kampanii Green Run 16 stycznia 2021 r. Źródło: NASA/Robert Markowitz.
