Il razzo gigante SLS della NASA: una guida
La NASA sta sviluppando un enorme razzo chiamato Space Launch System (SLS) per lanciare gli astronauti sulla Luna e infine su Marte. Pronto per il debutto alla fine del 2021, SLS è il veicolo di lancio più potente costruito dagli anni ’60.
La NASA ha in programma di inviare un uomo e una donna sulla luna questo decennio, in quello che sarebbe il primo atterraggio con l’uomo dall’Apollo 17 nel 1972.
Negli ultimi 20 anni, gli astronauti hanno effettuato voli di routine da e per la Stazione Spaziale Internazionale (ISS).
Ma la luna è circa 1.000 volte più lontana dalla Stazione Spaziale Internazionale. Portare gli astronauti lì richiede un enorme razzo.
L’SLS è l’equivalente moderno del Saturn V, un enorme bombardiere costruito durante l’era Apollo. Come Saturno, è diviso in segmenti o fasi impilati uno sopra l’altro. Ma il razzo incorpora anche la tecnologia dello space shuttle.
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La prima versione dell’SLS si chiamerà Blocco 1. Nei prossimi anni subirà una serie di aggiornamenti in modo da poter lanciare carichi utili più pesanti verso destinazioni al di fuori dell’orbita terrestre bassa.
Il Blocco 1 SLS sorgerà 23 piani sopra la rampa di lancio, rendendolo più alto della Statua della Libertà.
“È un razzo davvero grande”, ha affermato John Shannon, vicepresidente e responsabile del programma per SLS presso Boeing, l’appaltatore principale del razzo. “È solo un razzo molto grande”. Ha detto alla BBC News nel 2019: “Quando vedi SLS insieme, non hai visto niente di simile da Saturno 5”.
Il razzo lancerà gli astronauti nel veicolo con equipaggio di prossima generazione della NASA, Orion, portandolo alla velocità necessaria per uscire dall’orbita terrestre bassa e viaggiare verso la Luna.
Come funziona il missile?
L’SLS è costituito da uno stadio centrale gigante affiancato da due propulsori a razzo solido (SRB). Il nucleo ospita due grandi serbatoi di stoccaggio: uno per l’idrogeno liquido, il carburante, e uno per l’ossigeno liquido, un “agente ossidante”, che fa bruciare il carburante.
Insieme, questi sono conosciuti come propellenti.
Alla base dello stadio primario ci sono quattro motori RS-25, gli stessi motori che alimentavano l’orbiter simile a un veicolo spaziale, che è stato interrotto nel 2011.
Quando l’idrogeno e l’ossigeno liquido vengono introdotti nelle camere del motore e innescati da una scintilla, la reazione chimica produce enormi quantità di energia e vapore.
Il vapore esce dagli ugelli del motore a 16.000 km/h (10.000 mph) per generare la spinta, la forza che spinge un missile nell’aria.
Gli SRB danno al razzo una forza extra per sfuggire alle grinfie della gravità. Questi due propulsori sono alti più di 17 piani e bruciano sei tonnellate di combustibile solido al secondo, fornendo il 75% della spinta totale durante i primi due minuti di volo.
Il razzo più potente di sempre?
Se usiamo la spinta come metrica, l’SLS sarà il razzo più potente di sempre quando volerà nello spazio nel 2021. Il Blocco 1 SLS genererà 8,8 milioni di libbre (39,1 meganewton) di spinta al momento del lancio, il 15% in più di un Saturn V razzo.
Negli anni ’60, l’Unione Sovietica costruì un razzo chiamato N1, nel tentativo di raggiungere la luna. La sua prima fase può produrre 10,2 milioni di libbre (45,4 meganewton) di propulsione. Ma tutti e quattro i voli di prova si sono conclusi con un fallimento.
Una versione futura dell’SLS – denominata cargo Block 2 – dovrebbe avvicinarsi ai livelli di pagamento N1. Ma un veicolo chiamato Starship, sviluppato dalla società SpaceX di Elon Musk, dovrebbe bypassare entrambi, producendo fino a 15 milioni di libbre (66,7 meganewton) di spinta. L’astronave è attualmente in fase di sviluppo, anche se non esiste una data precisa per il suo primo volo.
SLS in numeri
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Il missile si fermerà 98 m (322 piedi) Alto nella sua configurazione iniziale o blocco 1
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Il blocco 1 SLS può inviare più di 27 tonnellate (59.500 libbre) alle orbite lunari – l’equivalente di 11 grandi veicoli sportivi (SUV)
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Verrà lanciata una versione futura dell’SLS, denominata Block 2 Cargo 46 tonnellate (101.400 libbre) alla luna. Sono 18 grandi SUV.
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produrrà SLS 8,8 milioni di sterline (39,1 meganewton) Dall’orientamento nel blocco 1. configurazione
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quattro I motori RS-25 si trovano alla base dello stadio primario; È lo stesso usato sulla navetta spaziale
Come riutilizzare la tecnologia shuttle
Lo stadio base SLS si basa sul serbatoio esterno ricoperto di schiuma dello Space Shuttle. Questo serbatoio riforniva di carburante tre motori RS-25 nella parte poppiera della navetta orbitale. I propulsori a razzo solido svolgono lo stesso ruolo in entrambi i veicoli.
Ma SLS è una bestia completamente diversa. Un certo numero di componenti e strutture derivate dalla navetta hanno subito significative modifiche progettuali a causa dei diversi livelli di stress imposti loro dall’SLS.
Come esempio di queste diverse pressioni, sullo Space Shuttle, i motori RS-25 erano parcheggiati lontano dai razzi a propellente solido. Spostarli a lato degli SRB li espone a più vibrazioni. Di conseguenza, ogni sistema nel complesso reparto motori SLS deve essere rigorosamente testato per garantire che possa resistere alle vibrazioni.
Perché è stato costruito lo SLS?
Nel febbraio 2010, L’amministrazione Obama ha cancellato Constellation – Il travagliato piano di George W. Bush di tornare sulla luna entro il 2020. La notizia è arrivata come un colpo devastante per i lavoratori di cinque stati del sud – Alabama, Florida, Louisiana, Mississippi e Texas – dove Il programma Human Spaceflight della NASA ha finanziato decine di migliaia di posti di lavoro.
Alcuni legislatori di Capitol Hill erano indignati. All’epoca Richard Shelby, senatore repubblicano dell’Alabama, Egli ha detto Il Congresso non siederà “a guardare l’abbandono sconsiderato di sani principi, una comprovata esperienza e un percorso costante verso il successo e la distruzione del programma di volo spaziale umano”.
Come compromesso, i legislatori dei paesi colpiti hanno insistito su un singolo missile super pesante per sostituire i lanciatori Constellation che la Casa Bianca aveva demolito.
Il design della SLS è stato rivelato nel 2011. Dopo l’inizio dei lavori, i ritardi e il superamento dei costi hanno dato spunto ai critici, che credevano che la NASA dovesse fare affidamento su razzi gestiti da fornitori di servizi commerciali.
Ma senza grandi modifiche, nessun booster attuale ha abbastanza potenza per inviare Orion, astronauti e un carico significativo sulla Luna in un singolo volo, come nel caso dell’SLS.
Si stima che dall’inizio dell’ultimo decennio siano stati spesi in SLS circa 18 miliardi di dollari.
Ma con la fase di sviluppo del missile terminata e i test di certificazione di volo completati, il primo SLS è ora Al Kennedy Space Center in FloridaSi sta preparando per il suo primo lancio.
John Shannon, che è responsabile di SLS presso Boeing dal 2015, ha spiegato: “Sospetto che una volta che l’SLS sarà nelle capacità nazionali, non ci sarà bisogno di un altro veicolo per carichi pesanti come questo per molti anni. Quindi questo è davvero -in-a-vita opportunità.” generazione”.
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