Američka svemirska agencija priprema prvi probni let letilice za Masec

Jedna od najvećih građevina na svetu, zgrada za montažu letilica (VAB[1]) u Kennedy Space Centeru na Floridi, poslednja je stanica svemirskih šatlova pre nego što ih odvezu na lansirnu rampu. Ali pošto prema planu šatlovi treba da do 2010. godine budu povučeni iz upotrebe, masivna zgrada je već spremna da udomi sledeću Nasinu svemirsku letilicu.

nasa_1

Zastava i amblem Nase su nacrtani 1976. godine, povodom proslave 200 godina od osnivanja SAD. Trebalo im je 22.750 litara farbe. Zastava ima dimenzije 63,7 × 33,5 metra.

 

Raketa Ares (Crew Launch Vehicle; CLV), predstavlja glavni stub Constellation programa, Nasinog projekta za novu seriju letova sa ljudskom posadom na Mesec, a verovatno i Mars, i nazad. Za razliku od svojih prethodnika, Ares će koristiti posebnu raketu za transport astronauta, a posebnu za transport tereta. Ares I će nositi ljude u kosmos, dok će Ares V (Cargo Launch Vehicle; CaLV), da transportuje veliku opremu, poput one neophodne za uspostavljanje lunarne baze.

Ares I-X, prva raketa koja će u bezmalo četiri poslednje decenije biti testirana, stoji u miru montažne zgrade, očekujući probno lansiranje zakazano (za sada) za 30. avgust. „Taj let će nam omogućiti da išlifujemo dizajn Aresa I i eliminišemo nepoznanice tako da svi mogu da se osećaju mnogo udobnije kada poleti prva raketa sa ljudima u njoj", kaže Jon Cowart, pomoćnik menadžera za Ares I-X projekat u Kennedy Centru. Glavni cilj probe je prikupljanje podataka u prva dva minuta let, kada je raketa-nosač najranjivija prema otkazima. Raketa, opremljena mešavinom pravih i simuliranih sistema, biće opremljena i sa 700 senzora koji će meriti opterećenje, pritisak, vibracije, temperaturu, akustiku, naprezanje i pokretanja u različitim tačkama na raketi i tokom različitih faza leta. Senzori će, takođe, prikupljati korisne informacije o performansama rakete tokom njenih najtežih faza leta kroz atmosferu, kao što je odvajanja stepena rakete, i prizemljenje bustera.

U DELOVIMA

Ulazak u halu High Bay 4 slično je ulasku na veliki zatvoreni stadion. U sredini hale nalazi se pet velikih, čeličnih, valjkastih i šupljih cilindara, koje nazivaju „stogovi", i koji će biti montirani unutar Aresa I-X. Oko njih se svuda vide razbacane dizalice, otvoreni koferi sa alatom, laptopovi i stolice na točkiće.

Prvi stepen Aresa I će predstavljati snažan višekratni buster na čvrsto girivo, nastao usavršavanjem šatlovih bustera na čvrsto gorivo (SRB). U poređenju sa njima, koji imaju po 4 segmenta, najveća razlika je u tome što Aresovi imaju 5 segmenata, i jer će trošiti sasvim novu formulu za gorivo. „Nismo želeli da preterujemo," objasnio je Steve Cook, menadžer Ares projekta iz Marshalovog centra u Huntsvilleu. „Uzeli smo najbolje od ranije i to kombinovali sa modernom tehnologijom." Ares I-X će koristiti samo četvorosegmentnu raketu-nosač, sa maketom (engl. „boilerplate") petog segmenta na vrhu. Maketa predstavlja prvi cilindar, na koji se nastavljaju sledeći, svi obojeni u čistu belu boju (u stvarnosti, peti segment će omogućiti Aresu I da ponese više tereta i dosegne veću visinu, ali to neće biti potrebno na prvom probnom letu).

U donjem delu simulatora petog segmenta nalazi se avionički modul prvog stepena[2] (FSAM), koji će kontrolisati sve komponente nosača i vršiti komunikaciju sa gornjim stepenom. Naprimer, ovaj modul će poslati komandu za start motora, kontrolisaće putanju rakete pokrećući mlaznicu motora, iniciraće redosled radnji za odbacivanje prvog stepena, snimaće kamerama odvajanje, i komandovaće izbacivanjem padobrana za spašavanje potročenog nosača („recovery system"). Modul će takođe prikupljati i važne podatke o letu, posebno performanse sistema za upravljanje letilicom. Međutim, u konačnoj verziji, avionika će biti smeštena u gornji stepen rakete, a u petom segmentu će se nalaziti gorivo.

nasa_2

Jon Cowart, zamenik menadžera Aresa I-X, u tipično američkoj pozi stoji u montažnoj zgradi Kennedy Space Centra. Photo by: John Loomis


nasa_3

Čelični valjci, koji će da čine najveći deo Aresa I-X, grupisani su u hali High Bay 4 za montažu. Pet valjaka predstavljaju međustepen i gornji stepen Aresa I; poslednji deo je u obliku olovke, i predstavlja imitaciju kapsule Orion sa ljudskom posadom.

nasa_4

Pošto tokom prvog probnog leta Ares I neće dosegnuti orbitu, raketi-busteru neće ni biti potreban peti segment.Inženjeri su zato konstruisali maketu tog segmenta, čiji će zadatak biti da nosi avionički modul (elektronika neophodna za let) koja će da upravlja čitavim letom rakete.

nasa_5 Ispod ovog ćebeta koje se vidi kroz otvor na međustepenu, nalazi se sistem za kontrolu rotacionih sila na raketi, Roll Control System (RoCS). Ares I-X će imati dva modula sa hidrazinskim morotima koje su nekada koristili balistiki Peacekeeper (LGM-118A) projektili. Photo by: John Loomis

nasa_6

Ares I-X ima 720 senzora koji će da mere temperturu i široku paletu naprezanja u raketi tokom svih faza leta; neki od najvažnijih senzora, kao što su veličina vazdušnog pritiska i brzina, nalaze se na vrhu kopljolikog petog segmenta, u blizini raketnih mlaznica sistema za stopiranje lansiranja.

nasa_7 Žuta rešetka, poznatija kao „ptičji kavez", okružuje i učvršćuje peti segment dok ga snažni kran podiže i postavlja na prethodne segmente. Trebaće nedelje dok inženjeri ne sklope sve delove rakete u jedno. Kada bude kompletirana, raketa Ares I-X će biti visoka 99 metara i u prečniku imati od 3,7 do 5,5 metara. Napunjena gorivom, biće teža od 800.000 kilograma. Photo by: NASA

 

Montiran na vrhu makete petog segmenta, nalazi se poseban aluminijumski prednji dodatak sa produžetkom („forward skirt[3]"), koji sadrži padobrane za prizemljenje bustera (pominjani „recovery system"); on će omogućiti da se prvi stepen, nakon što se odvoji od gornjeg stepena, bezbedno spusti u okean, odakle će biti odnešen da desalinizaciju i reparaciju za sledeći let. Sistem sadrži kompjuter koji će otpočeti separaciju, mala eksplozivna punjena za sečenje metala, i pet padobrana.

nasa_8

Konceptualna evolucija rakete Ares I, od pre-ESAS do kasnijih modela.

 

Aresovi busteri su teži od šatlovih i padaće sa veće visine, tako da će imati i veću brzinu. Da bi kompenzovali to, padobrani rakete-nosača će biti mnogo veći i jači, ali zahvaljujući novim materijalima, i znatno lakši. Parobrani će se oslobađati redom, u tri faze, a počeće kada se nosač bude našao na oko 4.500 metara. Njihov zadatak nije samo da spuste prazan buster u vodu, već i da ga postave u pravilan položaj i spreče oštećenja.

Na samom vrhu valjka visokog 24 metra nalazi se međustepen, koji označava početak gornjeg stepena, i koji sadrži sistem za kontrolu sila koje dovode do rotacije rakete tokom uspinjanja. Međustepen Aresa I će takođe nositi i jedan raketni motor J-2X, zadužen za pokretanje gornjeg stepena; prilikom ovog probnog leta neće biti motora, ali će njegova težina svakako biti ukalkulisana.

Sledeća tri valjka simuliraće oblik i težinu ostatka gornjeg stepena rakete (USS; Upper Stage Simulator). Cilindar dva, koji je najkraći, predstavljaće rezervoar tečnog kiseonika. Inženjeri će umesto težine goriva unutra postaviti balast od čeličnih ploča. Cilindar tri, visok bezmalo 14 metara, nosiće veliki Nasin logo i tri amblema koji će predstavljati misiju. Za potrebe probnog lansiranja, ovaj valjak će biti čisto konstruktivan i biće potpuno prazan. Međutim, kod Aresa I, tu će se nalaziti rezervoar sa tečnim vodonikom, kao i kompjuter i avionika koja će kontrolisati sve aspekte leta. U cilindru pet, na kome će biti U.S. zastava, nalaziće se ostatak vodoničnog rezervoara, koji će se protezati u oba valjka; na probnom letu i tu će se takođe nalaziti balastne ploče.

nasa_9 Kada 2015. izađe na slavnu lansirnu platformu LC-39B, raketa će da izgleda ovako. Na probnom letu za mesec dana, Ares I-X će da ima samo 4 segmenta prvog stepena. Gornji peti segment, gornji stepen, i svemirska letilica Orion biće samo metalne makete, nefunkcionalni simulatori mase. Nakon odvajanja, oni će pasti u okean i neće se, kao prvi stepen, dalje koristiti.

 

Poslednji valjak Aresa I-X predstavlja maketu sa modula sa ljudskom posadom (CM), Orion, i produžetak u obliku olovke koji predstavlja sistem za prekid lansiranja (LAS - Lounch Abort System). Gornji stepen i modul s posadom činiće četvrtinu ukupne visine rakete; u Ares I-X konfiguraciji, nosiće samo neke (njih 150) od najkritičnijih senzora. Međutim, pošto inženjeri pribave sve potrebne podatke, ovaj deo će nakon odvajanja početi nekontrolisano da pada i završiće u vodama Atlantika.

NEKI ZAHTEVI MONTAŽE

Unutar monražne hale, Ares I-X polako započinje svoj život. Ali pre nego što bude potpuno dovršen, inženjeri će provesti nedelje u spajanju bezbrojnih komponenti rakete, pažljivo manevrišući ogromnim kranovima i slažući jedan deo na drugi. Sastavljen, Ares I-X će spolja biti identičan sa Aresom I: glatka dvostepena raketa sa crew modulom na vrhu, udaljenim što više od propulsivnog sistema rakete. Da bi prilikom probnog leta što preciznije prikupili potrebne podatke, raketa će biti što približnije mase i dimenzija konačnog modela, visoka oko 99 metara i puna gorivom teška oko 816.000 kilograma.

Do finalnog lansiranja u avgustu, planirana su još tri probna leta bez ljudske posade. Ares I-Y će biti identična finalnoj letilici - ništa neće biti simulirano - i za sada je po planu da poleti 2013. godine. Lansiranje Oriona 1 i 2, dizajniranih za testiranje crew modula, planirano je za sledeću godinu, a prvo lansiranje Aresa I sa astronautima sigurno neće biti pre 2015. godine (mada je Nasa ranije pominjala septembar 2014.[4]).

nasa_10

Za upoređenje: Saturn V, Space Shuttle, Ares I-X, Ares IV, i Ares V.

 

Nasa vidi svoju budućnost u dugoročnim istraživanjima, letovima van niske orbite oko Zemlje (LEO) i uz pomoć raketa tipa Ares. „Space Shuttle je bio sjajna mašina, ali potrebna nam je sigurnija i pouzdanija letilica, sa većim kapacitetima," kaže Cook. Ares I će imati veći domet od šatlova i njegovo održavanje i lansiranje koštaće mnogo manje, ističe on, te će biti moguće krenuti dalje u kosmos, a i mnogo češće. Kada bude dovršen Ares V, Nasa se nada da će moći da na Mesecu izgradi postaju i trajno je naseli do 2020. godine. Ta baza će im omogućiti da istraže i ispitaju nove tehnologije neophodne za ljudsko istraživanje Marsa. Kako slavodobitno ističe Cook, „To je ono što Nasa planira da uradi".

nasa_11

Nasa je 10. marta ove godine već uspešno istestirala motor za raketu-nosač (buster) prvog stepena Aresa I. Test je obavljen na probnom poligonu ATK Launch Systems u Juti.

 

http://link.brightcove.com/services/player/bcpid1827871101?bctid=26086736001



[1] Pokriva 3,25 ha, visoka je 160 metara, duga je 218 m i široka 158 m. Zaprema 3.664.883 m3 prostora, te je po zapremini četvrta zgrada na svetu. Za njenu gradnju upotrebljeno je 50.000 m3 betona i 90.000 t armature. Sistem za air conditioning ima 125 ventilatora i težak je 9.000 tona. U VAB ima 141 raznih dizalica, nosivosti od 1 do 250 tona. Dva najveća krana, od 250 t, dižu teret do visine od 140 metara i nose ga na udaljenost od 130 m ! Teret dižu brzinom od 3 cm/min, što je nevidljivo za oko.

Severna vrata zgrade visoka su 139 m i široka 12,2 m da bi mogla da prime šatlove; treba im 45 min da se otvore. Zgrada je toliko velika da prema izveštaju sâme Nase, ima i svoju klimu, uključujući i kišne oblake koji se formiraju tokom veoma vlažnih dana.

[2] Za graditelja prvog stepena, Nasa je odabrala graditelja šatlovih SRB bustera, ATK Thiokol. Cena je $1,8 milijardi. Kompanija Rocketdyne, deo korporacije Pratt & Whitney, proizvešće raketne motore J-2X za drugi stepen.

Ares I-X će koristit avioniku sa raketa Atlas V. Još 12. decembra 2007. Nasa je odabrala Boeing da obezbedi i instalira avioničke instrumente u Ares rakete.

[3] Ovaj deo je stigao u montažnu halu 3 još 7. novembra 2008. iz fabrike „Major Tool & Machine Inc." u Indijanapolisu. Težak je 6,4 t, visok 1,8 m i širok 3,7 m. Nakon 120 sec od lansiranja, prvi stepen se odvaja i na scenu stupaju padobrani za usporavanje pada. Pilot-padobran se otvara već na visini od oko 5 km i izvlači padobran za stabilizaciju pada. Nakon što buster počne da pada repom na dole, otvaraju se 3 glavna padobrana (svaki prečnika 46 m) i spuštaju ga u okean brzinom od 80 km/h.

[4] Odlaganja zbog budžeta i tehničkih i inženjerskih problema u rasporedu razvoja Aresa I samo proširuju jaz između kraja Space Shuttle programa i prvog „pravog" leta Aresa I.

2006. su govorili da će ukupna cena za razvoj Aresa I do 2015. biti oko $28 milijardi. Sada svi kažu da će cifra premašiti $40 milijardi ...

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži