نظام الإطلاق الفضائي: صاروخ الجيل القادم من ناسا

فنان

تصور الفنان لإطلاق نظام الإطلاق الفضائي (SLS). (رصيد الصورة: ناسا)



سيحمل نظام الإطلاق الفضائي (SLS) التابع لوكالة ناسا البشر إلى ما هو أبعد من قبضة جاذبية الأرض ، ويمتد إلى القمر والمريخ وربما ، يومًا ما ، إلى الفضاء السحيق. الوجهة الأولى هي القمر حيث تخطط ناسا للهبوط بمهمة بشرية في عام 2024 .



مركبة الإطلاق الجديدة القوية قيد التطوير حاليًا ، وستستمر في التطور حتى بعد طيران البشر بها. ذلك لأن الصاروخ لديه تصميم معياري يتكون من أجزاء قابلة للتبديل ، مما يسمح بتغيير أهداف المهمة وتحسين التكنولوجيا بمرور الوقت.

مركبة الإطلاق

تأتي SLS في مجموعة من العناصر التي ستتطور وتتنوع ، اعتمادًا على ما إذا كانت السيارة تحمل طاقمًا أو حمولة.



المحركات والمعززات والمرحلة الأساسية

ستحتوي التكرارات القليلة الأولى من SLS على زوج من معززات الصواريخ الصلبة المغطاة بأربعة محركات RS-25. معظم المحركات المخطط لها لكل مركبة إطلاق هي من قدامى المحاربين في مكوك الفضاء الذين خضعوا لاختبارات صارمة. وفق ناسا ، 'RS-25 هي واحدة من أكثر محركات الصواريخ الكبيرة التي تم اختبارها في التاريخ ، مع أكثر من 3000 عملية بدء وأكثر من مليون ثانية من إجمالي الاختبار الأرضي ووقت إطلاق الطيران على مدى 135 مهمة.'

ستدفع المحركات الأربعة التي تعمل بالوقود السائل في قاعدة كل صاروخ ، جنبًا إلى جنب مع معززات الصواريخ الصلبة ، SLS إلى المدار أثناء صعوده إلى الفضاء لمدة 8 دقائق. مثل المحركات ، تم تأهيل معززات الوقود الصلب بواسطة برنامج مكوك الفضاء ، على الرغم من تعديلها للعمل مع SLS. مع تطور التكنولوجيا ، سيتم استبدال معززات الصواريخ الصلبة بمعززات متقدمة.



يرتفع هيكل الصاروخ الطويل الرفيع المعروف باسم المرحلة الأساسية أكثر من 200 قدم (61 مترًا) بين المعززات ، وسيحمل 730 ألف جالون (2.76 مليون لتر) من الهيدروجين السائل فائق التبريد والأكسجين السائل لتشغيل المحركات. [مواضيع ذات صلة: حرق مريض! ناسا تطلق اختبار الجيل القادم من محركات الصواريخ]

المركبة الفضائية أوريون

وكالة ناسا وحدة طاقم أوريون ستنقل أطقمًا إلى الفضاء ، على الرغم من عدم وجود أي منها على متن الطائرة خلال المهمة التجريبية الأولى. بالاعتماد على أكثر من نصف قرن من البحث والتطوير ، تخطط وحدة Orion لتكون مرنة بما يكفي لنقل البشر إلى مجموعة متنوعة من الوجهات.



تشتمل المركبة بأكملها على طاقم ووحدة خدمة ، ومحول مركبة فضائية لتوصيل الوحدة بالصواريخ القوية الموجودة تحتها ، ونظام جديد لإلغاء الإطلاق.

على الرغم من أن Orion جديد نسبيًا ، إلا أن المركبة الفضائية خضعت لاختبارات صارمة استعدادًا لنقل البشر بعيدًا عن الأرض. تم اختبار نظام الإجهاض ، الذي سيوفر للطاقم القدرة على الهروب في حالة حدوث حالة طوارئ على منصة الإطلاق ، بنجاح في White Sands Missile Range في نيو مكسيكو ، في عام 2010. وأكدت مجموعة من الاختبارات قدرة Orion على الصمود أمام الإطلاق ، والإجهاض ، إعادة الدخول ورحلات الفضاء بشكل عام. في البحر وفي حوض Hydro Impact Basin التابع لناسا ، اختبرت الوكالة كيف ستعمل الوحدة عندما تتساقط في المحيط في نهاية مهمتها.

خضع Orion أيضًا لسلسلة من اختبارات المظلات التي اختتمت في عام 2018. قامت الكبسولة برحلة تجريبية في مدار منخفض في ديسمبر 2014 ، ومن المتوقع أن تطير مرة أخرى خلال مهمة اختبار تعرف باسم مهمة الاستكشاف -1 (EM-1).

تقديم فنان للتكوينات المختلفة لوكالة ناسا

عرض فنان للتكوينات المختلفة لنظام الإطلاق الفضائي (SLS) التابع لناسا ، والذي يديره مركز مارشال لرحلات الفضاء في هانتسفيل ، آلا. يسمح التكوين المرن ، الذي يشارك في نفس المرحلة الأساسية الأساسية ، برحلات مختلفة للطاقم والبضائع حسب الحاجة ، تعزيز الكفاءة وتوفير الوقت والتكلفة. يتيح SLS مهام الاستكشاف خارج مدار الأرض المنخفض ويدعم السفر إلى الكويكبات والمريخ ووجهات أخرى داخل نظامنا الشمسي.(رصيد الصورة: ناسا)

سلسلة من المهمات

على عكس أنظمة الإطلاق البشرية السابقة ، تم تصميم SLS للنمو والتطور بمرور الوقت. تتضمن السيارة تكوينات إطلاق متعددة تنقل البضائع والطاقم إلى ظلام الفضاء. تسمح مرونة نظام SLS للمهندسين باستخدام تصميم واحد اليوم ولكن مع التكيف مع المهام المستقبلية.

EM-1: إلى القمر (والعودة)!

يقف أول تكوين لـ SLS على ارتفاع أكثر من 322 قدمًا (98 مترًا) ، وسيحمل مركبة أوريون الفضائية غير المأهولة إلى مدار مستقر وراء القمر ثم يعود المركبة بأمان إلى المنزل. تستلزم EM-1 السفر لمسافة 40 ألف ميل (64 ألف كيلومتر) خلف القمر - وهي رحلة تستغرق من ثلاثة إلى خمسة أيام ، وهي مسافة أبعد مما سافر إليه أي رائد فضاء على الإطلاق. ستختبر المهمة الأداء المتكامل للصاروخ ووحدة أوريون وفرق الدعم الأرضي قبل إطلاق البشر. ستكون EM-1 رحلة SLS الأولى.

على الرغم من أن المهمة الأولى لن تحمل أشخاصًا ، فإن SLS لن تكون فارغة تمامًا. عندما ينطلق الصاروخ ، سيحمل أكثر من اثني عشر ج ubesats ، وهي أقمار صناعية صغيرة - ليست أكبر بكثير من صندوق الخبز - قادرة على جمع البيانات بمفردها.

'يمثل إطلاق SLS الأول فرصة رائعة للتعاون مع شركائنا الدوليين من خلال توفير جولات للمكعبات التي يمكنها متابعة مهام علمية وتكنولوجية مستقلة مع دعم أهدافنا المشتركة للاستكشاف البشري في الفضاء السحيق ،' مكتب تطوير وتكامل الحمولة ، قال في بيان عام 2016 .

ومن المقرر إطلاق المهمة في عام 2020 ؛ ومع ذلك ، يمكن تأجيل هذا الإطلاق المستهدف إلى الوراء ، اعتمادًا على التطورات التكنولوجية.

EM-2: التحليق فوق القمر

البعثة الثانية ، مهمة الاستكشاف 2 (EM-2) ، ستتبع تكوينًا مشابهًا لتكوين EM-1. لكن هذه المرة ، ستحمل كبسولة أوريون العديد من رواد الفضاء إلى منطقة الفضاء بعد القمر ، إلى المنطقة التي استكشفتها المهمة السابقة ؛ هذا الإطلاق مجدول في عام 2022.

كان اختبار المحرك المعزز في 28 يونيو 2016 لصاروخ نظام الإطلاق الفضائي (SLS) التابع لناسا ناجحًا! اشتعلت النيران في محرك التأهيل الثاني والأخير (QM-2) خارج الهجوم المداري

كان اختبار المحرك المعزز في 28 يونيو 2016 لصاروخ نظام الإطلاق الفضائي (SLS) التابع لناسا ناجحًا! تم إشعال النار في محرك التأهيل الثاني والأخير (QM-2) خارج مرافق اختبار Orbital ATK في برومونتوري ، يوتا.(رصيد الصورة: NASA / Bill Ingalls)

بلوك 1 ب

تتطلب المجموعة التالية من المهام تكوين SLS Block 1B. سيبلغ ارتفاع هذا الإصدار حوالي 364 قدمًا (111 مترًا) ، شاهق الارتفاع فوق التاريخي صاروخ ساتورن الخامس التي حملت رواد الفضاء إلى القمر. بالإضافة إلى حمل وحدة Orion ، يمكن أن يحمل Block 1B أنظمة استكشاف ، مثل وحدة موطن صغيرة في الفضاء العميق.

سيكون التكوين الثاني لـ SLS ، المعروف باسم Block 1B ، هو العمود الفقري لمرحلة الاختبار الأرضية لرحلة ناسا إلى المريخ ، قال كريش . سيحمل الصاروخ طاقم وأنظمة استكشاف على بعد عشرات الآلاف من الأميال إلى ما بعد القمر لإظهار قدرات جديدة ستمكننا بعد ذلك من التحرك إلى الخارج باتجاه الكوكب الأحمر.

ناسا

يُشتق نظام الإطلاق الفضائي العملاق التابع لناسا ، أو SLS ، من تقنية مثبتة تُستخدم لعقود في برنامج القمر الأمريكي ومكوك الفضاء. تعرف على كيفية عمل الصاروخ الضخم لنظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا في مخطط المعلومات هذا من موقع demokratija.eu.(رصيد الصورة: Karl Tate ، ProfoundSpace.org)

أو ، يمكن تبديل الوحدة لتكوين حمولة يمكن أن تحمل أنظمة استكشاف أكبر أو مركبات فضائية علمية بدلاً من الأشخاص. '' بينما يفكر الكثير من الناس في نظام الإطلاق الفضائي من حيث الاستكشاف البشري ، يمكن أن يكون لنظام SLS تطبيق واسع في الكثير من مجالات أخرى ، بما في ذلك علوم الفضاء ، قال كريش في بيان 2014 .

بالنسبة للبعثات إلى الكواكب الخارجية ، على سبيل المثال ، يمكن لنظام SLS أن يجعل من الممكن القيام بأشياء مستحيلة حاليًا ، مثل إرسال مركبات فضائية علمية أكبر مع المزيد من الأدوات إلى وجهات بعيدة مع أوقات عبور أقل.

يمكن أن تشمل مثل هذه المهمات دعم المهمة المقترحة لقمر المشتري الجليدي يوروبا. وفقًا لوكالة ناسا ، فإن وقت العبور لـ أوروبا كليبر يمكن تقليله إلى أقل من نصف ما تحتاجه مركبات الإطلاق الأخرى.

قال جون جرونسفيلد ، رائد الفضاء والمدير المساعد السابق للعلوم في مقر ناسا بواشنطن ، في تقرير له: 'إن الاستخدام المحتمل لنظام SLS للعلوم سيعزز التآزر بين الاستكشاف العلمي والاستكشاف البشري'. بيان . 'تتمتع SLS بوعد بتمكين العلوم التحويلية في استكشافنا للنظام الشمسي والكون.'

القالب 2

فقط بعد قيام رواد الفضاء بالعديد من مهام الفضاء السحيق إلى القمر ، ستفكر ناسا في استخدام تكوين بلوك 2 كوسيلة نقل أساسية لمهمة بشرية إلى المريخ. سيتفوق تكوين SLS الأكثر تقدمًا على سابقاتها بارتفاع ضخم يبلغ 365 قدمًا (111 مترًا).

قال ريجي ألكسندر ، مدير مكتب المفاهيم المتقدمة التابع لناسا: `` يمكن لنظام الإطلاق الفضائي أن يغير قواعد اللعبة حقًا بالنسبة لعلوم الفضاء ''. في بيان 2014 .

'بالنسبة لبعض المهام ، فإنه يجعل من الأسهل والأسرع تنفيذها. على سبيل المثال ، يمكن إرسال عينة من مهمة العودة إلى المريخ باستخدام صاروخ واحد فقط بدلاً من ثلاثة. ولكن بالنسبة إلى الوجهات الأخرى ، يتيح لك نظام SLS القيام بأشياء لم نكن نحلم بها إلا من قبل - مثل جمع العينات من الينابيع الحارة لقمر زحل إنسيلادوس.

مصادر إضافية:

تم تحديث هذه المقالة في 3 مايو 2019 بواسطة إليزابيث هويل ، المساهمة في موقع demokratija.eu.