SLS și viitorul NASA

NASA a făcut publice planurile rachetei ce urmează să fie construită de agenție la ordinul Congresului SUA.

După ce președintele Obama a suspendat anul trecut Proiectul Constellation din pricina costurilor crescânde ale aestuia, NASA s-a văzut nevoită să apeleze la partenerii ruși pentru a accesa orbita terestră, Statele Unite neavând în acest moment nici o rachetă capabilă să lanseze oameni în spațiu, o situație fără precedent în ultimele decenii.

Noul proiect anunțat în această săptămână este deocamdată denumit SLS (Space Launch System) și a fost în așa fel conceput încât să folosească la maximum resursele deja existente, evident pentru a minimiza costurile.

Astfel SLS va consta dintr-o rachetă a cărei prime trepte va fi de fapt rezervorul extern al navetei spațiale, din moment ce fabrici pentru așa ceva există deja, la fel și infrastructura necesară transportării, inspecției și depozitării acestei componente. Două propulsoare auxiliare cu combustibil solid vor ajuta racheta să ajungă în spațiu, aceleași propulsoare folosite și de navetele spațiale timp de 30 de ani. De data aceasta însă, ele vor fi mai înalte, fiind alcătuite din cinci și nu din patru segmente. Se dorește ca în viitor acestea să fie înlocuite cu propulsoare noi cu combustibil lichid, care vor fi capabile să își modifice puterea dezvoltată în timpul zborului.

Racheta va fi propulsată de minim trei, maxim cinci, motoare RS-25D, exact motoarele cu care navetele spațiale s-au întors din ultimele lor misiuni. Faptul că sunt refolosibile nu vor fi de prea mult folos în cadrul noului proiect, ele urmând să se dezintegreze la reintrarea în atmosferă. Pentru a limita costurile, după epuizarea stocului de 12 astfel de motoare (câte trei de la fiecare navetă plus încă un set de rezervă) va fi dezvoltat un model mai ieftin (RS-25E) care să poată justifica renunțarea la întregul set de motoare după fiecare lansare.

A doua treaptă va fi propulsată de motorul J-2X ce urma să fie folosit pentru racheta Ares I din fostul program Constellation. J-2X este o variantă modificată a motorului J-2 care a propulsat a doua și a treia treaptă a rachetei Saturn V.

Capsula Orion (acum denumită MPCV), singurul sub-proiect complet ce reușit să supraviețuiască anulării programului Constellation, va fi folosită de patru astronauți pentru destinații dincolo de orbita Pământului, dar și pentru transportul acestora spre și dinspre Stația Spațială Internațională.

SLS va fi un sistem flexibil ce se va adapta nevoilor NASA. Nu de fiecare dată agenția americană va dori să plaseze pe orbită 140 de tone, capacitatea maximă de transport a noii rachete. Primul zbor de test este programat pentru 2017 și probabil va consta într-un ocol dat Lunii de o rachetă fără echipaj uman.

În faza finală, noua rachetă va avea 122 metri (față de 110 metri ai lui Saturn V) și va putea transporta între 70 și 140 de tone (față de 120 de tone cât putea urca Saturn V sau maximum 20 de tone cât era capacitatea navetei spațiale), devenind astfel cea mai puternică rachetă construită vreodată.

Planurile NASA sunt ambițioase: un echipaj uman urmează să ajungă, folosind această rachetă, pe un asteroid prin anii 2020 iar zece ani mai târziu se conturează o misiune cu echipaj uman spre Marte. Întâi un survol, apoi, poate, o debarcare pe suprafața planetei roșii.

Lansarea unei navete spațiale (stânga) și reprezentarea artistică a lansării unei rachete SLS (dreapta). Imaginile nu sunt la scară, dar evidențiază comparativ subsistemele celor două lansatoare. Racheta din dreapta este pictată după modelul grafic al rachetei Saturn, dar probabil în realitate culoarea primei trepte (rezervorul extern) va fi portocaliu, ca în cazul navetei spațiale, din rațiuni ce țin de minimizarea masei: în primele două misiuni ale navetei spațiale rezervorul extern a fost vopsit în alb, însă acest lucru adăuga un surplus de 272 kilograme sistemului, o masă absolut inutilă.

Reciclarea navetelor

Anul trecut, administrația de la Casa Albă a pus capăt programului Constellation inițiat de președintele Bush, program ce își propunea construirea de vehicule care să ducă din nou astronauții americani pe Lună și apoi pe Marte. În același timp Obama s-a oferit să continue finanțarea capsulei Orion, care a supraviețuit programului Constellation, pentru a putea fi folosită la bordul ISS ca sistem de salvare în cazul în care astronauții trebuie să părăsească de urgență Stația Spațială (pentru acest lucru cei de la bord nu au la dispoziție decât capsulele Soyuz rusești). Simultan cu Orion, NASA trebuie să proiecteze și să construiască o nouă metodă de a accesa orbita și alte corpuri cerești, o nouă rachetă pentru a ajunge pe ISS, Lună, asteroizi sau Marte.

În urmă cu câteva zile, NASA a prezentat Congresului SUA un raport preliminar asupra viitoarei rachete proiectate și construite de agenție, cu mențiunea că nu va putea respecta planul trasat de Obama de a avea prima lansare în 2016. Astăzi, reprezentați ai Congresului au trimis o declarație publică destul de dură în care afirmau că decizia Congresului este lege și construirea unei rachete și a unei capsule nu este opțională pentru NASA.

Planul trimis Congresului conține un proiect vechi de aproximativ 20 de ani care a fost mereu reciclat și luat în considerare atunci când se discuta viitorul explorării spațiului cosmic. Acesta presupune folosirea a cât mai multor componente din actualul sistem de lansare a navetelor spațiale (SD HLV – Shuttle Derivede Heavy Lift Vehicle). Conform actualului proiect, viitoarea rachetă va fi propulsată de motoare navetei spațiale, suficient de sigure pentru zborurile umane, refolosibile și printre cele mai puternice motoare de rachete proiectate vreodată (dar în același timp extrem de scumpe). Rezervorul va fi bazat pe actualul rezervor extern al navetei spațiale și un plus de putere va veni de la două boostere cu combustibil solid, similare cu cele folosite în prezent, la care se va adăuga încă un segment (datorită modalității de construcție a boosterelor cu combustibil solid, acestea se fabrică în segmente, în prezent pentru naveta spațială fiind folosite patru segmente, urmând ca pentru noua rachetă să fie cinci). Vor fi folosite astfel și cunoștințele adunate din programul Ares, componentă a fostului program Constellation, Ares I nefiind altceva decât un booster cu combustibil solid cu cinci segmente, ușor modificat. Pentru treapta superioară se va folosi motorul J-2X, o variantă a motorului folosit pentru a propulsa treapta S-IVB a rachetei Saturn din programul Apollo, variantă luată în calcul și pentru programul Constellation.

Varianta propusă de NASA pentru viitorul explorării spațiului: o rachetă derivată din actualele componente ale navetei spațiale

În acest fel se vor păstra multe dintre locurile de muncă de la unități care procesează și produc elemente pentru naveta spațială, comentatorii remarcând o componentă politică a acestui raport: congresmanii fac tot posibilul pentru ca să nu desființeze locuri de muncă prin reciclarea actualelor tenologii și astfel nu își periclitează numărul de voturi de la următoarele alegeri.

Costul total al noului program (SLS – Space Launch System) urmează să ajungă la peste 11 miliarde de dolari până în 2017.