2019. NASA će poslati kapsulu pod imenom 'Orion' na već proverenu 25-dnevnu trajektoriju. Pre toga uzleteće tzv. 'Space Launch System', najjača ikada napravljena raketa. Potom će kapsula odleteti 394.500 km daleko od Zemlje, obleteti Mesec, i onda se vratiti kući leteći kroz atmosferu brzinom od 39.450 km/h. Početkom sledeće decenije NASA planira da ponovi sve to isto ali sa ljudskom posadom – ta misija će poslati ljude na veću daljinu nego ikad ranije. Biće to mali korak u višedecenijskom naporu da se astronauti pošalju na asteroide, Mars a možda i dalje...
NASA je ovih dana dozvolila novinarima da na 20 dana posete njenih pet hala za testiranja i pripremu misije i provere dokle su stigle pripreme dosad neviđene rakete i kapsule koja će poneti putnike. Inženjeri su spremni da isprobaju sve, od orijentacije delova rakete tokom leta do testiranja kako će vibracije motora uticati na ostale komponente lansirnog sistema. Napravili su male modele rakete i isprobavali ih u aero-tunelima; proširena pouzrana barža agencije, 'Pegasus', prevezla je masivne komade metala iz Nasine fabrike Michoud u Luizijani do Stennisovog kosmičkog centra u državi Misisipi i konačno do Kennedyjevog kosmičkog centra na Floridi; a takođe su testirani tankovi za gorivo korišćenjem hidrauličnih cilindera koji stvaraju pritisak od milion i više kilograma a koji imitiraju sile prilikom lansiranja i leta. 'Znate ono, dvaput meri, jednom seci,' podsetio je prisutne novinare Andy Schorr, rukovodilac poslova oko sastavljanja korisnog tereta rakete u Nasi. Pogledajmo šta se dešava pre nego što raketa bude lansirana. Ovo sam video samo par sati pošto je objavljeno na američkim medijima.
U blizini Nju Orleansa (Luizijana) nalazi se Nasin montažni kompleks Michoud (MAF). To je jedna od najvećih takvih fabrika u svetu – površine 174.000 m2 – sve pod jednim krovom! Tu su se u ranija vremena sastavljali prvi stepeni raketa 'Saturn I', 'Saturn IB' i 'Saturn V', a od 1973. do 2010. džinovski spoljni tankovi za šatlove.
Na slici iznad se vidi odelenje za rezervoare za gorivo u Michoudu. Najveći deo centralnog stepena buduće rakete (nastao modifikacijom šatlovog spoljnjeg rezervoara) NASA sastavlja koristeći tehniku spajanja nazvanu friction stir welding (ne znam ni da li mi opšte imamo adekvatan prevod ove tehnike): metalni valjci rotiraju između dve aluminijumske ploče zagrevajući ih trenjem do plastične konzistencije. Metalni delovi se zatim međusobno povezuju bez pukotina ili opiljaka. Nakon pažljivog ručnog brušenja spojeva, tehničari ih proveravaju i traže defekte uz pomoć ultrazvuka i rendgena.
Na slici je vodonični rezervoar rakete dužine 40 metara. Visinski, to će biti skoro 3/4 centralnog stepena rakete i nosiće preko dva miliona litara tečnog goriva ohlađenog na -253°C (20,3K). On je toliko nezgrapan i nežan da su za njegovo pomeranje iz horizontalnog u vertikalni položaj (ili suprotno) potrebna tri dana, tri GPS-navođene dizalice i laserski sistem za nivelaciju. Ovaj baja što sedi dole služi samo da pritisne dugme 'stop'. Ako, nedajbože, zatreba...
Na slici je adapter LVSA koji će da povezuje dva dela rakete. Dvojica Nasinih tehničara će da potroše tri meseca da ručno nanesu 'pištoljima' spoljnu uzolaciju u ovaj 8,5 metara visok adapter, koji će da spoji centralni stepen sa kriogenim stepenom koji će nositi kapsulu. Oni su uvežbavali stotinama sati tokom više od 50 probnih prskanja kako da svaki put postignu savršeno ravnomeran sloj. Poliuretanska pena je prilikom nanošenja beličasta, ali će se promeniti u ikoničnu narandžastu boju kada prilikom lansiranja bude izložena UV svetlosti.
Građa buduće dvostepene rakete. Biće visoka 64,6 m a prečnik 8,4 m.
Alat za zavarivanje u Michoudovom centru u Luizijani je najveći na svetu, a njegov vertikalni elemenat je visok preko 51 metar i prečnika 21,8 metara! Da bi savršeno zavarili rezervoar, šestorici tehničara treba dan-dva samo da sastave čitavu mašinu na slici, nazvanu Circumferential Dome Weld Tool. Plavi nosači nivelišu dva dela polulopte vrhova tanka i nakon zavarivanja mehaničari koriste sistem za podizanje montiran na plafonu hale za podizanje metalnih polulopti za rezervoar. Naručilac svih radova za centralni stepen rakete je 'Boeing'.
John Stennisov kosmički centar se nalazi na obali reke Pearl na granici država Luizijana i Misisipi. To je najveći probni centar za motore u Nasi i njegove usluge koristi preko 30 državnih, privatnih, inostranih i javnih kompanija i agencija. Na gornjoj slici je raketni motor RS-25. To su bili slavni 'Rocketdynovi' glavni motori spejs-šatlova, čiji idejni koreni sežu preko pedeset godina unazad. Raketa SLS će imati četiri takva motora; oni će morati da izdržavaju temperaturne razlike od -253°C (koliko iznosi temperatura gorina u tankovima) do 3.300°C (gorivo pri sagorevanju). Inženjeri u 'Rocketdynu' su ih doradili tako da će pri lansiranju zajedno stvarati potisak od preko 8.800 kN (preko 900 tona!), a inženjeri su nedavno završili modelovanje akustike oko zvonastih izduvnika da bi obezbedili njihov rad u strašnim vibracionim uslovima.
Dva do sada neviđeno snažna bustera rakete biće zakačena za tzv. 'intertank' (međurezervoar?), konstruktivno najjači deo centralnog stepena. Pošto je previsok da bude zavaren izjedna, intertank je konstruisan od osam panela i 7.500 šrafova, čije rupe je potrebno jako precizno poravnati iz pomoć pokretne skele a potom proveriti rendgenskim aparatom. Nakon varenja, NASA će testirati novu konstrukciju na opterećenje uz pomoć više od 100 hidrauličnih aktuatora, od kojih su neki teški kao veća kola.
Na slici vidimo deo hale za integraciono testiranje sistema u Maršalovom kosmičkom centru. Preko 8 kilometara žica povezuje 46 boksova avionike, koje će kontrolisati sve, od navigacije do motora. Svaki boks je testiran u termičkim komorama u na jako velikim vibracionim stolovima da bi se videlo kako će se ponašati na ekstremnoj toploti, hladnoći i vibracijama. Potom su svi zajedno okačeni na ovakav stalak – zakrivljen da imitira raketu – da bi prošli celokupnu lansirnu simulaciju.
Iza stalka sa avionikom, u Maršalovom centru se nalazi nekoliko računara koji simuliraju ponašanje rakete tokom čitave njene uzletne trajektorije, od uzletanja do odbacivanja bustera. Uz pomoć realistične animacije, simulacija prenosi vrelinu motora i hladnoću kosmosa senzorima, prenose se lažne koordinate brodskom računaru i drugi 'podaci' vezani za let...
Da bi bili sigurni da će raketa izdržati nadzvučne brzine vetrova tokom uzletanja i leta, Nasini inženjeri iz Lenglijevog centra u Virdžiniji testiraju svaku fazu njene trajektorije u aero-tunelima. Ova čelična maketa veličine jednog metra prekrivena je pastelnom roze bojom koja počinje intenzivno da svetli pod ultraljubičastim svetlom u zavisnosti od količine kiseonika koji je pogađa. (Kiseonik u ovom testu predstavlja zamenu za opterećenje). Na taj način inženjeri mogu da tačno utvrde uticaj snage vetra na raketu i osiguraju da kada se, recimo, busteri odvoje od rakete, oni ne počnu da vitlaju i udare u raketu.
U Džonsonovom kosmičkom centru u Teksasu, Mornarica koristi jednu probnu kapsulu za uvežbavanje spašavanja astronauta iz okeana nakon što 'Orion' padne u okean. Druga se podvrgava strukturnim testovima da se vidi kako bi se ponašala ako bi udarila munja u blizinu lansirne rampe. Gornju kapsulu NASA koristi za uvežbavanje procedura u vanrednim situacijama. U jednoj od njih, astronauti bi morali da oblače guste zaštitne prsluke da bi blokirali intenzivno zračenje usled iznenadnih solarnih udara.
Pre nego što bude potvrđen u letu, probni model motora RS-25 je priključen na nosač poligona Nasinog poligona Stennis i dat mu je oganj u trajanju od 500 sekundi u sekvenci identičnoj lansiranju – samo bez rakete! Inženjeri su pratili probu sa sigurne udaljenosti od par stotina metara, ali je mlaz vatre i gasova i dalje izuzetno iskustvo. Kako je objasnio Dan Adamski, direktor programa SLS u 'Aerojet Rocketdynu': 'Taj ogromni oblak je u stvari vodena para. Ako bi duunuo vetar u pravom smeru, dobili bi kišu!'
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
