SLS jest najpotężniejszym pojazdem skonstruowanym przez człowieka od lat 60. XX wieku. Wówczas z ogromnego VAB (Vehicle Assembly Building) NASA wyjechał w kierunku platformy startowej Saturn V. Block1, czyli pierwsza wersja rakiety SLS, która będzie dopracowywana przez kolejne lata, wznosi się na wysokość 23 pięter (98 metrów) nad platformą startową, co czyni ją wyższą od Statuy Wolności.
SLS składa się z gigantycznego rdzenia otoczonego dwoma rakietami wspomagającymi (SRB). Rdzeń mieści dwa duże zbiorniki magazynowe. Jeden na ciekły wodór, czyli paliwo, a drugi na ciekły tlen. Ten ostatni to utleniacz, który powoduje spalanie paliwa. U podstawy rdzenia znajdują się cztery silniki RS-25. Takie same, jakie napędzały orbiter wahadłowca.
Rakieta SLS – jak powstała?
– Projekt rakiety SLS należy datować na czasy odwołanego amerykańskiego programu Constellation, który, podobnie jak teraz Artemis, miał być powrotem na Księżyc – mówi dr Aleksandra Bukała, dyrektor Departamentu Strategii i Współpracy Międzynarodowej Polskiej Agencji Kosmicznej (POLSA).
– Jest to też pokazanie ciągłości pewnych osiągnięć i rozwiązań. Bo tak, jak program wahadłowców czerpał garściami z programu księżycowego Apollo, tak w SLS wykorzystano sprawdzone rozwiązania programu wahadłowców. Mówię przede wszystkim o głównych silnikach promu, bocznych rakietach na paliwo stałe oraz zewnętrznych zbiornikach paliwa – dodaje dr Bukała.
Inne rozwiązania wydają się być zapożyczone wprost z Saturna V. Skonstruowana w największym hangarze świata (wspomnianym VAB) rakieta SLS przemieszcza się na stanowisko startowe na pojeździe gąsienicowym, po czym mocowana jest do wieży. Jednak myli się ten, kto sądzi, że są to te same urządzenia, które wspierały starty misji Apollo.
Ile kosztowało zbudowanie SLS?
– Wszystko musiało zostać zbudowane od nowa, no może poza samym VAB. Konieczne były nowe, dostosowane do SLS-ów platformy. Całe stanowisko startowe, wraz z wieżą, musiało zostać przebudowane i dostosowane do potrzeb SLS-a i jego charakterystyki. Liczy się, że konieczność zbudowania nowej infrastruktury pochłania od 20 do 25 procent kosztów całej misji – wyjaśnia dr Aleksandra Bukała.
O jakich kosztach mówimy? W tej chwili wycenia się, że SLS pochłonął sumę 4,1 miliarda dolarów. Być może dlatego wielu zadaje sobie pytanie, po co nam nowa rakieta, skoro z Ziemi regularnie startują rakiety wynoszące na orbitę satelity, a całkiem niedawno również ogromny Teleskop Jamesa Webba?
– Chodzi o prawa fizyki – wyjaśnia dr Anna Chrobry, fizyczka pracująca w branży kosmicznej w Bremie. – Aby pokonać siłę ziemskiej grawitacji i dolecieć na niską orbitę ziemską (LEO), czyli na przykład na Międzynarodową Stację Kosmiczną, rakieta musi mieć napęd zdolny wygenerować prędkość 28,5 tys. km/godz. Ale aby uciec z grawitacji Ziemi i polecieć w kierunku Księżyca, potrzeba rozpędzić się do 40 tys. km/godz. Żadna z aktualnie używanych rakiet nie ma takiej mocy. Dlatego trzeba było ją zbudować.
Jakie możliwości ma SLS?
Jeśli jako miary użyjemy ciągu, to SLS będzie najpotężniejszą rakietą w historii. Przynajmniej na stan z tego roku. Block 1 SLS wygeneruje 39,1 meganewtonów ciągu podczas startu, czyli o 15 proc. więcej niż Saturn V. Co prawda w 1960 roku Związek Radziecki zbudował rakietę N1 zdolną wytworzyć 45,4 meganewtonów ciągu, jednak wszystkie testy N1 zakończyły się fiaskiem.
– Kluczowa jest też kwestia udźwigu. W końcu SLS ma być koniem pociągowym całego programu, który ma doprowadzić m.in. do budowy stacji orbitalnej Lunar Gateway. To pierwsza stacja, która będzie wysunięta poza orbitę Ziemi. Wahadłowce mogły wynieść na niską orbitę ziemską około 30 ton ładunku, Saturn V – 118 ton. Natomiast SLS może wynieść na LEO 130 ton, a na orbitę księżycową 27 ton – tłumaczy dr Aleksandra Bukała.
Jak będą przebiegać testy rakiety SLS?
Czego możemy spodziewać się w ten weekend? W oficjalnym komunikacie NASA możemy przeczytać: „Około dwudniowy test przeprowadzi zespół startowy Artemis 1 poprzez operacje ładowania paliwa do zbiorników rakiety, przeprowadzenia pełnego odliczania startu, zademonstrowania zdolności do recyklingu zegara odliczającego, a także opróżnienia zbiorników, aby dać im możliwość przećwiczenia terminów i procedur, których użyją do startu. (…) Symulowane odliczanie nastąpi w niedzielę po południu”.
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, zostanie wyznaczona data startu misji, która wyniesie w podróż dookoła Księżyca kapsułę załogową Orion. – Orion będzie wykorzystywał nowoczesne technologie w wielu dziedzinach, takich jak komputery, elektronika, systemy podtrzymywania życia i napędy. Zewnętrzne płytki heat shield, mające chronić kapsułę przed przegrzewaniem się w momencie powrotu na Ziemię, są wykonane z tego samego materiału, co płytki, które chroniły promy kosmiczne – mówi dr Chrobry.
Jaka przyszłość czeka rakiety SLS?
– Średnica Oriona jest o około metr większa od modułu używanego w misjach Apollo. Jest to związane z różnymi profilami misji. Artemis ma zabrać w podróż w kierunku Księżyca czterech, nie trzech astronautów. Orion będzie miał również lepsze osłony przed promieniowaniem dzięki materiałom lepiej przystosowanym do pochłaniania i odbijania promieniowania. Ale istnieją również rozważania dotyczące stworzenia tymczasowego schronienia na wypadek silnych burz radiacyjnych – wylicza dr Anna Chrobry, która podczas pracy dla Airbusa pracowała przy europejskim module serwisowym ESM.
W weekend, w ramach testów SLS, dojdzie m.in. do pierwszego odliczania do startu. Ale zostanie ono przerwane na 9,4 sekundy przed startem. Jednak jeśli wszystko pójdzie dobrze, to SLS po raz pierwszy wzniesie się w powietrze w przeciągu najbliższych kilku miesięcy. Do startu może dojść nawet już w maju tego roku.
