Oto rakieta do lotu na Księżyc. Włożyli w nią przestarzałą technologię
Rakieta SLS dla misji Artemis 2 poleci z silnikami, które latały jeszcze na wahadłowcach. Choć wydaje się to bezsensowne, tak naprawdę to świetny ruch.
NASA wyciąga z magazynów najbardziej doświadczonych weteranów, jakich ma do dyspozycji. Pierwsza załogowa misja księżycowa po ponad półwieczu, Artemis 2, wystartuje na rakiecie SLS napędzanej silnikami, które latały już na wahadłowcach Columbia, Atlantis i Endeavour. Nowa, gigantyczna konstrukcja po kilku minutach od startu spali je bezpowrotnie w Atlantyku, ale zanim to nastąpi, stare silniki mają otworzyć dla NASA księżycowy rozdział XXI w.
Rakieta z przyszłości, silniki z epoki wahadłowców
W połowie stycznia na wyrzutnię w Kennedy Space Center wyjechał w pełni zmontowany Space Launch System, czyli superciężka rakieta NASA przygotowana do misji Artemis 2. To właśnie ona ma wynieść astronautów z powrotem w okolice Księżyca, po raz pierwszy od czasów programu Apollo. Agencja celuje w start na początku lutego, wyznaczając symboliczną datę powrotu ludzi w księżycową przestrzeń.
SLS w konfiguracji Block 1 to w praktyce kilka tysięcy ton paliwa, konstrukcji i ładunku, który trzeba poderwać z Ziemi w ciągu zaledwie kilku minut. Główny stopień rakiety napędzają cztery silniki RS-25, wspierane przez parę potężnych rakiet pomocniczych na paliwo stałe.
To właśnie RS-25 nadają temu lotowi wyjątkowego, trochę nostalgicznego charakteru. Nie są to nowe jednostki zaprojektowane specjalnie dla SLS, ale zmodernizowane główne silniki z czasów wahadłowców. Ten typ napędu pracował przy boku orbiterów NASA od 1981 do 2011 r., wynosząc kolejne misje kosmiczne: od pierwszych testów Columbii po ostatnie loty serwisowe do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Jedna rakieta, trzech weteranów z programu wahadłowców
Silniki RS-25, które polecą w misji Artemis 2, ma w sobie elementy z absolutnych początków programu wahadłowców. Każdy z nich zawiera przynajmniej jedną część, która brała udział w pierwszym locie Columbii w 1981 r. Tamta misja była inauguracją epoki statków kosmicznych wielokrotnego użytku. Dziś te same podzespoły wracają, by obsłużyć start nowej rakiety jednorazowego użytku.
Najbardziej doświadczony jest silnik oznaczony jako E2047. Jak czytamy na łamach Gizmodo, ma za sobą aż 15 misji kosmicznych, w tym ostatni w historii lot wahadłowca w lipcu 2011 r. Po dekadzie przeróbki i testów właśnie ten egzemplarz jako pierwszy trafił do głównego stopnia SLS, stając się czymś w rodzaju pierwszego skrzypka w sekcji napędowej rakiety dla Artemis 2.
Drugi ze weteranów, E2059, jest mocno związany z Atlantisem. Pomagał wynosić go w kosmos aż 3 razy: dwukrotnie w misjach do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2007 i 2008 r., a raz w jednym z najbardziej prestiżowych zadań programu – locie w 2009 r., który miał zmodernizować Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Dla tego silnika droga do nowej roli też była przygodą. Jako ostatni z 15 przygotowanych RS-25 odbył ponad 1100 km podróży z Florydy do ośrodka testowego Stennis w stanie Mississippi, zanim dołączył do zestawu dla SLS.
Trzeci staruszek, silnik 2061, kojarzy się przede wszystkim z Endeavour. Był częścią misji, podczas której wahadłowiec dostarczył na stację ISS moduł Tranquility oraz słynną kopułę – przeszkloną werandę z widokiem na Ziemię. Ten sam egzemplarz pracował później w przedostatnim locie programu wahadłowców, a także w ostatniej misji Endeavour, podczas której na orbitę trafił m.in. spektrometr do badania promieniowania kosmicznego oraz platforma logistyczna z ładunkiem.
Łącznie te trzy silniki mają w swoim CV 22 loty w kosmos. Za każdym razem pracowały przez kilka minut, po czym wracały, były serwisowane i szykowane do kolejnej misji. Teraz czeka je zupełnie inna przyszłość: jeszcze jeden start, ale bez szans na powrót.
Recykling napędu w rakiecie jednorazowej
RS-25 były projektowane jako serce systemu wielokrotnego użytku. W czasach wahadłowców po każdym starcie wracały na Ziemię przyczepione do orbitera, przechodziły przegląd i znów trafiały na platformę startową. SLS działa według zupełnie innej filozofii. To klasyczna, w pełni jednorazowa rakieta: po wykonaniu pracy cały główny stopień wraz z silnikami spada do oceanu.
NASA zdecydowała się jednak wykorzystać doświadczenie i fizyczny zapas silników z poprzedniej ery. Jednostki RS-25 zostały zmodernizowane, dopasowane do nowych warunków pracy i zintegrowane z głównym stopniem SLS Block 1, który poleciał już raz w bezzałogowej misji Artemis 1 w 2022 r. i ma obsłużyć także start Artemis 2 oraz Artemis 3.
Za produkcję i przebudowę silników odpowiada dziś dział Aerojet Rocketdyne wchodzący w skład L3 Harris Technologies. NASA ma podpisane 4 kontrakty na wykorzystanie odziedziczonych RS-25, a dopiero potem planuje przejść na całkiem nowe, specjalnie wytwarzane egzemplarze.
Największy paradoks polega na tym, że silniki stworzone z myślą o wielokrotnym użyciu w programie wahadłowców podczas misji Artemis 2 czeka ostatni, nieodwracalny występ. Około 10 minut po starcie główny stopień SLS zakończy pracę i odłączy się, a cztery RS-25 wylądują na dnie Atlantyku jako bardzo zaawansowany technologicznie złom.
Artemis 2 to księżycowy lot na barkach historii
Misja Artemis 2 ma być pierwszym od czasów Apollo załogowym lotem w przestrzeń księżycową. Rakieta SLS wyniesie statek z astronautami na orbitę wokół Ziemi, a następnie wystrzeli go w trajektorię w kierunku Księżyca. Dla NASA to coś więcej niż kolejny start. To demonstracja, że agencja potrafi łączyć nowe systemy z tym, co sprawdzone.
Symbolika jest tu więc szczególnie wyraźna. Dekady temu pierwsza misja wahadłowca Columbia otwierała epokę lotów wielokrotnego użytku. Elementy z tamtego czasu są dziś wbudowane w silniki, które mają rozpędzić rakietę wynoszącą w kosmos ludzi kolejnego pokolenia. Z zewnątrz widzimy nowy, wysoki na kilkadziesiąt metrów pojazd z pomarańczowym zbiornikiem i białymi boosterami. W środku pracują jednak serca, które pamiętają czasy, gdy na orbicie dopiero montowano pierwsze moduły Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Przeczytaj także:
Dla inżynierów to także test tego, jak daleko da się pociągnąć ideę recyklingu w zupełnie innym systemie. RS-25 musiały zostać przystosowane do innych profili lotu, innych obciążeń termicznych i strukturalnych. Ich praca ma trwać krócej niż w wielu misjach wahadłowców, ale wymagania dotyczące niezawodności są równie bezwzględne jak kiedyś – jeśli nie większe, bo na pokładzie będzie czteroosobowa załoga.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
