Hogyan működik a NASA SLS mega-rakétája – és miért fontos ez?

Rakéta a mélyűrbe

Évtizedekig, a Space Shuttle 2011-es nyugdíjazása után a NASA-nak nem volt olyan eszköze, amellyel embereket juttathatott volna a Föld körüli alacsony pályán túlra. A Space Launch System (SLS) azért épült, hogy betöltse ezt az űrt – egy szuper nehéz teherbírású, egyszer használatos rakéta, amelyet kifejezetten az Orion űrhajó és nagyméretű hasznos terhek Hold felé, majd végül a Naprendszer mélyére történő indítására terveztek.

A Block 1 konfigurációban 322 láb magas SLS a legerősebb rakéta, amellyel a NASA valaha repült. Amikor először emelkedett a magasba a személyzet nélküli Artemis I küldetésen 2022 novemberében, több mint 8,8 millió font tolóerőt generált a felszálláskor – körülbelül 20 százalékkal többet, mint a legendás Saturn V, amely az Apollo űrhajósokat a Holdra vitte.

Hogyan működnek együtt a fokozatok

Két szilárd rakéta-gyorsító

A két oldalsó szilárd rakéta-gyorsító a valaha épített legnagyobb a személyzettel végzett repülésekhez. Mindegyik 17 emelet magas, 1,6 millió fontot nyom, és akár 3,6 millió font tolóerőt is képes produkálni. Együttesen a gyorsítók a teljes tolóerő több mint 75 százalékát biztosítják a repülés első két percében. A Space Shuttle négy szegmenses gyorsítóiból származnak, de a nagyobb teljesítmény érdekében öt szegmensre bővítették őket. Miután a hajtóanyaguk elfogyott, leválnak és az óceánba zuhannak.

A központi fokozat

A gyorsítók között található a központi fokozat – egy 212 láb magas, 27,6 láb átmérőjű henger, amelyet a Boeing épített. 733 000 gallon szuperhűtött folyékony hidrogént (–423 °F-on) és folyékony oxigént (–297 °F-on) tárol. Négy RS-25 hajtómű, a Space Shuttle programból továbbfejlesztett örökség-erőművek, a felszállás előtt másodpercekkel gyulladnak be, és körülbelül 500 másodpercig folyamatosan működnek. Az RS-25 egy fokozatos égési ciklust használ, amely extrém nyomáson keveri a hidrogént és az oxigént, hogy hatékony, szabályozható tolóerőt hozzon létre. Együttesen a négy hajtómű körülbelül 2 millió font erőt generál, kiegészítve a gyorsítók nyers erejét.

Felső fokozat

Miután a központi fokozat körülbelül nyolc perccel a repülés megkezdése után leválik, az Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) veszi át az irányítást. A folyékony hidrogént és oxigént égető egyetlen RL10 hajtómű által hajtott ICPS egy vagy két gyújtást hajt végre, hogy az Oriont a Hold felé vezető pályára állítsa. Az első három Artemis küldetéshez az ICPS szolgál felső fokozatként; a NASA azt tervezi, hogy az Artemis IV-től kezdve átvált az ULA Centaur V felső fokozatára, amely két RL10 hajtóművel rendelkezik.

Mit tud szállítani az SLS

A Block 1 formájában az SLS több mint 27 metrikus tonnát (59 500 fontot) képes a Holdra küldeni egyetlen indítással – ami elegendő az Orion űrhajóhoz, a négyfős személyzetéhez és a támogató hardverekhez. A NASA eredetileg erősebb Block 1B és Block 2 változatokat tervezett egy Exploration Upper Stage-dzsel és továbbfejlesztett gyorsítókkal, de 2026 februárjában Jared Isaacman adminisztrátor lemondta ezeket a fejlesztéseket, és inkább a Block 1-re való szabványosítást választotta a Centaur V felső fokozattal, hogy csökkentse a kockázatot és javítsa az indítási gyakoriságot.

Miért fontos ez

Az SLS jelenleg az egyetlen rakéta, amely alkalmas arra, hogy űrhajósokat küldjön a Föld körüli alacsony pályán túlra. Bár olyan kereskedelmi alternatívák, mint a SpaceX Starship fejlesztés alatt állnak, az SLS továbbra is a NASA bevált útja a személyzettel végzett holdküldetésekhez az Artemis program keretében. Tervezési filozófiája – a Shuttle-korszak örökségét képező hardverek és a modern avionika kombinálása – lehetővé tette a NASA számára, hogy évtizedes mérnöki tapasztalatokat hasznosítson, miközben megfelel a mélyűri repülés igényes követelményeinek.

A kritikusok a költségeire és a lassú indítási gyakoriságára mutatnak rá; az Artemis I és az Artemis II közötti időszak meghaladta a három évet. A NASA erre úgy reagált, hogy küldetéseket adott hozzá, és 2027 után legalább egy holdfelszíni leszállást céloz meg évente. Akár az SLS marad az amerikai mélyűri kutatás gerince, akár végül kereskedelmi nehéz teherbírású járművek egészítik ki, kritikus hidat képvisel a Shuttle-korszak és az emberiség Földön túli következő fejezete között.