header image

 
 

Nové superrakety SLS spotrebujú dedičstvo po raketoplánoch

Prvýkrát publikované na webe ASTRIN 15. 11 2021 a 23. 4. 2022

 

Motory SRB pripravované na misiu Artemis I v hale Vehicle Assembly Building, kde sa kedysi kompletizovali aj štartovacie zostavy raketoplánov. Zdroj:commons.wikimedia.org

Odkedy v roku 2011 skončil program Space Shuttle, NASA nemala nový nosič ani kozmickú loď pre misie s ľudskou posádkou. Pre svojich astronautov najprv kupovala miesta v ruských Sojuzoch, neskôr u americkej súkromnej firmy SpaceX a jej kozmickej lode Crew Dragon. Nová raketa SLS (Space Launch System), ktorá má vrátiť Američanov na Mesiac, je však už vyvinutá a dokonca mala štartovať už tento rok. No hoci ide o klasickú raketu na jedno použitie, nielenže odštartuje z miesta, kde stála pred desaťročím rampa pre raketoplány (39B), ale jej prvé exempláre budú niesť niekoľko ich komponentov.

Ide jednak o vodíkovo-kyslíkové motory SSME, z ktorých každý má vydržať 55 zážihov. Počas 135 letov raketoplánov slúžili spoľahlivo, nikdy sa na nich nevyskytla vážnejšia porucha. Boli to hlavné, štartovacie motory raketoplánu, v ktorých sa spaľovalo palivo z externej nádrže ET. Spaľovanie prebiehalo v motoroch uložených priamo na kozmickej lodi – raketopláne, čo podčiarkuje aj jeho názov (kombinácia rakety a lietadla). Vďaka motorom SSME bol raketoplán prvou kozmickou loďou, ktorá sa nenechala raketou len pasívne niesť, ale sa na štarte podieľala. Vďaka tomu zachraňovala pre ďalšie použitia najkomplikovanejší komponent svojej nosnej rakety. SSME majú obrovský výkon a ťah 232 ton na jeden motor.

Po ukončení programu raketoplánov ich vymontovali z orbiterov a uskladnili. Družicové stupne raketoplánov, ktoré sú vystavené v múzeách, tak nesú iba ich makety. SSME našli nové využitie v raketách SLS, kde sú označené ako RS-25 (skratka SSME totiž vypovedala o ich použití v raketoplánoch, keďže značila Space Shuttle Main Engines). Keďže raketa SLS potrebuje ešte väčší výkon, pri každom štarte budú slúžiť nielen tri, ale hneď štyri RS-25. Po minutí sa exemplárov z raketoplánov budú nahradené vylepšenými verziami RS-25E.

Technici vnútri kyslíkovej nádrže SLS. Zdroj:commons.wikimedia.org

Využitie našli aj viacnásobne použiteľné motory programu raketoplánov – SRB. Tieto motory na pevné palivo sa vo dvojiciach pripevňovali k nádrži ET a slúžili na prvý, približne dvojminútový impulz po štarte. Potom pristávali na padákoch v oceáne, odkiaľ boli vytiahnuté loďami a pripravené na ďalšie použitie. Pri rakete SLS budú opäť vo dvojiciach pomáhať odpútať sa stroju od rampy, no opakovane sa už používať nebudú. Pôvodne kvôli zvýšeniu nosnosti z nich totiž boli odstránené padáky. Motory SRB tak po každom lete skončia na dne Atlantiku. Keď sa zásoby starých SRB minú, začnú rakety SLS používať nové vylepšené sady motorov vyvinuté špeciálne pre ne. O začiatku ich používania sa počíta najneskôr od deviateho letu a zvýšia nosnosť celej rakety.

Raketa SLS má výšku 98 metrov. Jej centrálny stupeň je vysoký necelých 65 metrov a má priemer 8,4 metra. Naň sa pri prvých dvoch letoch bude napájať horný stupeň iCPS, ktorý už lieta na raketách Delta. Na svojom vrchole bude v spojení cez adaptér OSA niesť kozmickú loď Orion a nad ňou záchrannú vežičku. Veľkosťou aj základným usporiadaním štartovacia zostava pripomína komplexy s raketou Saturn V, ktorá pred polstoročím vynášala prvých ľudí na Mesiac.

Raketa SLS vnútri montážnej haly VAB. Zdroj: NASA/Kim Shiflett

Prvá misia tejto novej rakety nesie označenie Artemis I a prípravy na jej štart už intenzívne prebiehajú. Cieľom tejto misie je vyniesť na obežnú dráhu okolo Mesiaca kozmickú loď Orion bez posádky. Tá má overiť techniku, nazbierať užitočné informácie pre lety s astronautmi, a niekoľko týždňov po štarte pristáť do Pacifiku. V samotnom adaptéri bude niesť ešte 13 malých družíc – CubeSatov. Tie sa budú cestou k Mesiacu postupne uvoľňovať na samostatné misie, ktorých cieľom je jednak veda a jednak demonštrácia technológií.

Fanúšikovia kozmonautiky si nenechali 17. marca 2022 ujsť priamy prenos z prevozu gigantickej rakety SLS v štartovacej konfigurácii na rampu 39B Kennedyho vesmírneho strediska na Floride (presnejšie na miesto, kde kedysi stála rampa 39B pre štart raketoplánov, no jej obslužná veža bola zbúraná). Odtiaľ sa po testoch vrátila naspäť do haly VAB. Cesta tejto rakety na rampu, jej napojenie na obslužnú vežu rampy a skúšobné odpočítavanie sú pre tento kolos natoľko nové, že bolo nutné raketu vrátiť do haly VAB a pred ostrým odpočítavaním znova prekontrolovať, odstrániť nadbytočné senzory pridané za účelom testovania, nabiť jej akumulátory, a až potom ju vyslať opäť na rampu.

Raketová montážna hala VAB (Vehicle Assembly Building), z ktorej SLS vyrazila na svoju prvú púť na rampu, je od svojho dokončenia v roku 1966 stále najväčšou raketovou montážnou halou na svete. Bola navrhnutá tak, aby sa z nej aj tie najväčšie rakety dali vyviezť v palebnom postavení, čiže vztýčené. Odpadajú tak problémy, ktoré nastávajú pri vztyčovaní rakety až na rampe. Všetko si však vyberá svoju daň – VAB musí mať sústavne v prevádzke 125 ventilátorov, ktoré neustále vymieňajú jej vzduch, inak by sa jeho vlhkosť skondenzovala do oblakov. Aj keď na svete existujú aj oveľa vyššie budovy ako 160-metrová VAB, nijaká iná z nich nie je bez horizontálneho členenia. VAB je tak jedinou stavbou sveta, v ktorej by sa dokázali tvoriť oblaky.

Obrovské dvere haly VAB sa roztvárajú, aby uvoľnili cestu rakete SLS na mobilnej vypúšťacej plošine. Zdroj: NASA/Aubrey Gemignani

Raketa SLS bez tekutých pohonných látok, ktoré sa do nej natankujú až na rampe, váži takmer 1 600 ton. Podobne ako ostatné vertikálne vyvážané rakety, musí cestovať aj so svojou mobilnou vypúšťacou plošinou. Na rozdiel od svojich predchodcov, Saturnu V či raketoplánov, si raketa SLS z VAB nesie rovno aj svoju obslužnú vežu. Týmto komplexom pomaly pohybuje pásový transportér crawler. Prvý vývoz začal 17. marca 2022 a bol dokončený 18 marca po 10 hodinách a 28 minútach. Počas cesty transportér so zostavou prudko zabrzdil, aby sa sledovala dynamická odozva rakety.

Na rampe začala simulácia predštartovných činností. Jej súčasťou malo byť aj skúšobné odpočítavanie vrátanie plnenia rakety pohonnými hmotami. To sa však v plnom rozsahu neuskutočnilo, hoci prebehli tri pokusy. Pri prvom z nich sa objavila porucha ventilu. Padlo rozhodnutie, že vadný ventil sa vymení až po návrate rakety do VAB. Pri druhom pokuse 14. apríla sa mal natankovať aspoň centrálny stupeň a v hornom stupni, ktorý vinou chybného ventilu nemôže byť plne natankovaný, sa malo iba chladiť palivové potrubie. No vodíková nádrž sa nenaplnila ešte ani z polovice a kyslíková ani z desatiny, keď došlo k úniku paliva. 17. apríla teda NASA rozhodla, že ďalšie pokusy prebehnú až po oprave rakety vo VAB. Počiatkom apríla zastihla raketu na kozmodróme búrka a jej bleskozvody zasiahli štyri blesky. Neovplyvnili však žiadne systémy.

Kým bola raketa na rampe, nezávisle od nej sa v Utahu otestoval aj motor záchranného systému zostavy. Podobne ako v dobách Apolla bude aj pre novodobých mesačných astronautov k dispozícii záchranná vežička, ktorá je schopná v prípade havárie nosnej rakety odniesť loď Orion do bezpečia.

Najväčšia raketa od čias Apolla opúšťa halu VAB. Zdroj: NASA/Kim Shiflett

„Ostrý“ vývoz SLS prebehol 6. júna a 19. júna by sa mal zopakovať neúspešný test so skúšobným odpočítavaním. So štartom sa aktuálne počíta nie skôr ako v auguste 2022. Limitujúca pre štartovacie okno je, prirodzene, poloha Mesiaca voči miestu štartu, ale aj požiadavka, aby pristátie kozmickej lode do Tichého oceánu prebehlo za denného svetla. Po štarte čaká kozmickú loď Orion bez posádky misia Artemis I, oblet Mesiaca a návrat na Zem. Pri tejto misii bude okrem iného testovať aj nové ochranné prostriedky proti radiácii, ktoré sú nevyhnutné pred plánovanými dlhodobejšími ľudskými letmi na Mesiac. Pri misii Artemis II pôjde znova o oblet Mesiaca, no už s posádkou – teda o akúsi obdobu misie Apollo 8. Artemis II má v kozmickej lodi Orion dostať na obežnú dráhu okolo Mesiaca až štvorčlennú posádku (misie programu Apollo boli len trojčlenné). Budú ju tvoriť traja Američania a jeden Kanaďan. Artemis III bude zase novodobým Apollom 11 – jej posádka už pristane na mesačnom povrchu.

V súvislosti s blížiacim sa návratom na Mesiac sa tiež otvárajú posledné zapečatené vzorky privezené v rámci programu Apollo. Tieto vzorky boli zapečatené približne päťdesiat rokov, aby sa k ich výskumu prikročilo, až keď budú k dispozícii pokročilejšie vedecké metódy a nástroje.

Východ slnka 23. marca 2022 a raketa SLS na štartovacom komplexe 39B. Zdroj: NASA/Ben Smegelsky

Mohlo by vás zaujímať



i-ASTRIN – články o kozmonautike Populárna veda


Napísať odpoveď

Tip 1: Aby ste predišli možnej strate komentára pri posielaní, napíšte si ho, prosím, do textového editora a sem ho iba prekopírujte.

Tip 2: Pred odoslaním obnovte CAPTCHA príklad stlačením na šípky napravo.

Povolené XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Vymazané budú komentáre, ktoré obsahujú spam, nadávky alebo osobné útoky, porušujú zásady slušného správania, vôbec nesúvisia s témou či s komentármi pod ňou, alebo sú presnou kópiou nejakého z predošlých komentárov.

Hodnotu píšte ako číslo, nie slovom * Časový limit vypršal, obnovte prosím CAPTCHA príklad.


 

© 2014 – 2022 Jana Plauchová. S výnimkou materiálov z Wikimedia Foundation všetky práva vyhradené. Kontakt na autorku: adhara (zavináč) volny.cz.