Ulepszony projekt megarakiet SLS NASA dla przyszłych misji księżycowych Next-Gen

Trwają końcowe testy certyfikacyjne produkcji nowych silników RS-25 do napędzania rakiety SLS (Space Launch System), zaczynając od misji Artemis V, w Centrum Kosmicznym Stennisa NASA niedaleko Bay St. Louis, w stanie Missisipi. Zbudowany zostanie również Blok 1B do pomieszczenia nowych silników głównego etapu RS-25, które będą zwykle działać na 111% swojej nominalnej mocy w porównaniu do silników Bloku 1 RS-25, które działają na 109%, dostarczając prawie 2000 funtów większego ładunku na Księżyc. Autorem zdjęcia jest: NASA/Danny Nowlin

NASA poszerza swoje możliwości Systemu Lotów Kosmicznych (Space Launch System) dzięki ulepszeniu Bloku 1B, zwiększając zdolności do misji księżycowych poprzez wprowadzenie bardziej wydajnego drugiego stopnia i adaptera do ładunku, który wesprze nadchodzącą misję Artemis IV. W toku są procesy produkcyjne i testy, mające na celu zwiększenie ładowności rakiety i ułatwienie bardziej częstych ekspedycji na Księżyc.

W miarę jak NASA przygotowuje się do pierwszych załogowych misji Artemis, agencja przygotowuje się do budowy, testowania i montażu następnej ewolucji swojej rakiety SLS (Space Launch System). Większa i bardziej wydajna wersja SLS, znana jako Block 1B, może wysłać załogę i duże elementy sprzętu na Księżyc w jednym starcie i ma zadebiutować podczas misji Artemis IV.

"Od samego początku system lotów kosmicznych NASA (Space Launch System) był projektowany w taki sposób, aby ewoluować w kierunku bardziej wydajnych konfiguracji załogi i ładunku, zapewniając elastyczną platformę, gdy zaczniemy odkrywać więcej naszego układu słonecznego", powiedział John Honeycutt, kierownik programu SLS. "Każda z ewolucyjnych zmian wprowadzonych do silników SLS, wzmacniaczy i górnego stopnia rakiety SLS opiera się na sukcesach projektu Blok 1, który po raz pierwszy poleciał z Artemis I w listopadzie 2022 roku i zrobi to ponownie podczas pierwszych załogowych misji Artemis II i III".

Wczesne procesy produkcyjne są już w toku w hali montażowej NASA Michoud w Nowym Orleanie, a przygotowania do serii testów zielonego biegu dla jego ulepszonego górnego stopnia są w toku w niedalekim Centrum Kosmicznym Stennisa w Bay St. Louis, w stanie Missisipi.

Rozszerzony widok konfiguracji bloku IB w rakiecie SLS (Space Launch System) NASA, w tym cztery silniki RL10. Autorem zdjęcia jest: NASA.

Mimo, że korzysta z tej samej podstawowej konstrukcji głównego stopnia i solidnego wzmacniacza rakietowego oraz powiązanych komponentów jako Block 1, Block 1B charakteryzuje się dwoma dużymi zmianami ewolucyjnymi, które uczynią pracującą rakietę NASA jeszcze zdolniejszą do przyszłych misji na Księżyc i dalej. Mocniejszy drugi stopień i adapter do dużych ładunków rozszerzą możliwości przyszłych misji Artemis.

"Rakieta Space Launch System Block 1B będzie głównym środkiem transportu astronautów na Księżyc na wiele lat", powiedział James Burnum, zastępca kierownika Biura Rozwoju Bloku 1B NASA. "Opieramy się na doświadczeniach z projektu, testowania i lotów SLS Block 1, aby opracować bezpieczny, niezawodny transport, który pozwoli na wysłanie większego i cięższego sprzętu na Księżyc w jednym starcie niż istniejące rakiety".

Rakieta Space Launch System (SLS) dostarcza napęd w etapach, aby wysłać ciężki ładunek i statki kosmiczne Orion NASA na Księżyc dla misji księżycowych Artemis. Podczas startu, główny stopień i podwójne stałe wzmacniacze rakietowe zapalają się, aby napędzić rakietę z platformy startowej i wysłać ją na orbitę. Po wejściu na orbitę, górny stopień dostarcza napęd w przestrzeni kosmicznej, aby ustawić statek kosmiczny na precyzyjnej trajektorii. Podczas gdy projekt głównego stopnia rakiety pozostanie taki sam dla każdej z misji Artemis, górny stopień rakiety jest dobierany tak, aby spełniać różne wymagania i cele misji. Autorem zdjęcia jest: NASA/Kevin O’Brien.

Górny stopień używany do wysłania pierwszych trzech misji Artemis na Księżyc, zwany tymczasowym kriogenicznym stopniem napędowym (Interim Cryogenic Propulsion Stage, ICPS), korzysta z pojedynczego silnika i zostanie zastąpiony przez większy, bardziej wydajny czterosilnikowy stopień o nazwie exploration upper stage (EUS). Inna bateria jest jednym z wielu zmian, które pozwolą EUS obsługiwać pierwsze osiem godzin misji po starcie w porównaniu do obecnych dwóch godzin ICPS. Wszystkie nowe elementy sprzętu i oprogramowania zostaną zaprojektowane i przetestowane, aby spełniać różne wymagania dotyczące wydajności i środowiska.

Druga zmiana konfiguracji to uniwersalny adapter do stopnia, który łączy rakietę z statkiem kosmicznym Orion. Oferuje on również ponad 10 000 stóp sześciennych (286 metrów sześciennych) przestrzeni do przewożenia dużych komponentów, takich jak moduły przyszłej stacji bazowej NASA, która zostanie umieszczona na orbicie księżycowej, aby wspierać załogę pomiędzy misjami na powierzchnię oraz unikalne możliwości naukowe na Księżycu.

Technicians at NASA’s Michoud Assembly Facility in New Orleans on Feb. 22 prepare elements that will form part of the midbody for the exploration upper stage. The midbody struts, or V-struts, will create the cage-like outer structure of the midbody that will connect the upper stage’s large liquid hydrogen tank to the smaller liquid oxygen tank. Manufacturing flight and test hardware for the future upper stage is a collaborative effort between NASA and Boeing, the lead contractor for EUS and the SLS core stage. Credit: NASA

Together, those upgrades will increase the payload capability for SLS from 59,000 pounds (27 metric tons) to approximately 84,000 pounds (38 metric tons). The four RL10 engines that will be used during the exploration upper stage green run test series at Stennis are complete, and work on the Artemis IV core stage is in progress at nearby Michoud.

The evolved design also gives astronaut explorers more launch opportunities on a path to intercept the Moon. With four times the engines and almost four times the propellant and thrust of ICPS, the EUS also enables two daily launch opportunities compared to Block 1’s more limited lunar launch availability.

Among other capabilities, both astronauts and ground teams will be able to communicate with the in-space stage and safely control it while using Orion’s docking system to extract components destined for Gateway from the stage adapter.

NASA is working to land the first woman, first person of color, and its first international partner astronaut on the Moon under Artemis. SLS is part of NASA’s backbone for deep space exploration, along with Orion and the Gateway in orbit around the Moon and commercial human landing systems, next-generation spacesuits, and rovers on the lunar surface. SLS is the only rocket that can send Orion, astronauts, and supplies to the Moon in a single launch.