Nasa pričakuje, da se bo na Cape Canaveralu zbralo do 200.000 gledalcev. Foto: Rok Kete
Nasa pričakuje, da se bo na Cape Canaveralu zbralo do 200.000 gledalcev. Foto: Rok Kete
Eden izmed motorjev RS-25 (velike šobe na sredini) se ni ohladil na ciljno temperaturo. Foto: Nasa
Eden izmed motorjev RS-25 (velike šobe na sredini) se ni ohladil na ciljno temperaturo. Foto: Nasa

Nasini inženirji so odštevanje pripeljali vse do minus 40 minut in ga nato nenačrtovano ustavili. Glavni krivec so bile težave z motorjem RS-25 na srednji stopnji, ki se ni ohladil na delovno temperaturo. Motorje hladijo s pretokom ohlajenega vodika in kisika, a tok skozi motor številka 3 ni bil zadosten. Najprej so inženirji poskusili z zaprtjem ventilov ostalih motorjev, nato s povečanjem tlaka v rezervoarju vodika srednje stopnje. Ni delovalo, zato je vodja izstrelitve Charlie Blackwell-Thompson današnjo izstrelitev odpovedala.

Raketa je bila skoraj povsem napolnjena s tekočim kisikom in tekočim vodikom. Ne bodo je takoj izpraznili. Inženirji bodo namreč še nekaj časa opazovali dogajanje in poskušali zbrati čim več podatkov.

Naslednje izstrelitveno okno je v petek, 2. septembra. A ni nujno, da bo obveljalo. To bo odvisno od uspešnosti popravil motorja številka 3, je sporočila Nasa. Še eno dogledno izstrelitveno okno bo 5. septembra. Raketa bo nanje počakala na izstrelišču, razen, če ne bo potrebna vrnitev v delavnico (VAB). V tem primeru bo izstrelitev oktobra ali še kasneje.

Tovrstne težave so na prvi izstrelitvi tako kompleksne naprave, kot je raketa SLS, pričakovane. A prav ta zaplet z motorjem je posledica nekoliko kontroverzne odločitve Nase. Raketa SLS je namreč pred mesecem dni šla skozi t. i. mokro vajo (ang. wet dress rehearsal). Pripeljali so jo na izstrelišče, povezali s talno infrastrukturo, napolnili s pogonskimi sredstvi in poskušali pripeljati odštevanje do zadnjih sekund, natančneje, do prižiga motorjev. To jim ni uspelo zaradi puščanja vodika. Zato tudi niso v polnosti izvedli nekaterih postopkov, povezanih s hlajenjem motorjev na delovno temperaturo.

Nasa preložila izstrelitev rakete

Razpoke v raketi ni bilo

Malo po 12. uri po našem času je predstavnik Nasinega nadzornega središča sporočil, da je bila odkrita razpoka na prirobnici notranjega rezervoarja srednje stopnje. Na prirobnici se nabira ivje, iz nje puha ledena meglica. Zadeva pa se je hitro razrešila. Dobro uro kasneje so sporočili, da gre zgolj za razpoko v termoizolaciji, vsem dobro vidni oranžni peni, in ne na rezervoarju. Ivje je nastalo zato, ker v razpoko v peni vdira zunanji zrak, vlaga pa kondenzira in zamrzne.

Tri izstrelitvena okna

1. – 29. avgust ob 14.33, trajanje: dve uri. - ODPOVEDANO
2. – 2. september ob 18.48, trajanje: dve uri.
3. – 5. september ob 23.12, trajanje: 90 minut.
Če izstrelitve v teh okvirih ne bo, bo Nasa morala raketo vrniti v delavnico in znova napolniti baterije sistema za uničenje v sili, kar pomeni dolg zamik. Agencija ima sicer pripravljen obširen nabor alternativnih izstrelitvenih oken vse do avgusta 2023. Od datuma izstrelitve bo odvisna dolžina misije. Vsako okno ima tudi svojo trajektorijo, ki se spreminja iz minute v minuto zaradi kroženja Zemlje okoli svoje osi ter premikanja Lune.
Če bo dež, ne bo izstrelitve.

Video: Posnetek poskusa izstrelitve

Video 2: Posnetek brez Nasinega komentarja


Vsem, ki gledajo v Luno in sanjajo o dnevu, ko se bo človeštvo vrnilo na Lunino površje, sporočam - ljudje, tukaj smo! Vračamo se. In to potovanje se začenja s projektom Artemis 1.

Administrator Nase Bill Nelson

Po 50 letih gre spet zares. Na izstrelišču št. 39B Cape Canaverala čaka raketa, kakršne ni bilo desetletja. Nanjo je poveznjena vesoljska ladja, ki bo obletela Luno, šla dlje kot katera koli druga vesoljska ladja za prevoz posadke v zgodovini, in se vrnila na Zemljo. Kdor je desetletja čakal, da se bo Apollov sen nadaljeval, da se človeštvo spet zazre proti Luni in Marsu, je učakal svoj čas.

Napeto je. Več kot 40 milijard dolarjev, 15 let razvoja, političnih bojev, spletk, sanj je uperjenih vanj. Pravzaprav bo na tnalu kar ameriška paradigma o raziskovanju vesolja. Ta polet mora uspeti, sicer se lahko mogočna raketa SLS vrne v zgodovino, še preden je vanjo zares vstopila, in to skupaj s snom o dogledni vrnitvi človeka na Luno.

SLS med odhodom iz delavnice (Vehicle Assembly Building) pred tedni. Do ploščadi jo je prepeljal goseničar z maso 2700 ton. Nazadnje se je kaj takega zgodilo leta 2011 pri koncu programa Space Shuttle. Foto: Nasa/Kim Shiflett
SLS med odhodom iz delavnice (Vehicle Assembly Building) pred tedni. Do ploščadi jo je prepeljal goseničar z maso 2700 ton. Nazadnje se je kaj takega zgodilo leta 2011 pri koncu programa Space Shuttle. Foto: Nasa/Kim Shiflett

Artemis I je namreč prva v zaporedju vse zahtevnejših odprav človeka zunaj neba Zemlje. V okviru programa Artemis se bo človek vrnil na Luno, na njej postavil manjše oporišče, pri njem lunarno vesoljsko postajo. In ne le to: pri Luni bo sestavil večjo vesoljsko ladjo, ki bo po napovedih Nase v prihodnjem desetletju popeljala človeka do Marsa in nazaj. Za to bo morala raketa SLS danes delovati. Če odpove, se lahko zamaje celoten sistem politične in civilne podpore, podobno, kot se je zgodilo programu Apollo.

In to se lahko zgodi. To bo prva izstrelitev edinstvene, visoko kompleksne naprave. Možnost odpovedi je oprijemljiva. Nikoli ne bi bilo dovolj preizkušanj, priprav, tuhtanja, da bi nevarnost popolnoma odpravili. "Ta misija je zelo tvegana [...] Pomembno je, da se zavedamo, da gre za testni polet," je pred nekaj dnevi sporočil Nasin direktor za vesoljske polete zunaj Zemljine orbite Jim Free.

Sploh pa "raketna znanost" ni brez razloga sopomenka visoke zahtevnosti. "To so kompleksni sistemi, zgrajeni tako, da se tolerance približajo mejam zmogljivosti materiala. Popolna izstrelitev ali popolna raketa ne obstaja. Vedno imamo diskrepance, težave, zagate," je na svojem blogu pojasnil veteranski vodja poletov Wayne Hale.

IDEALNA ČASOVNICA PRVEGA DNE POLETA

Minus 46 ur, 40 minut - Prihod osebja, začetek odštevanja, napolnitev rezervoarjev vode, ki bo tekla pod raketo, prižig električnih sistemov SLS-a in Oriona
Minus 32 ur - Napolnitev baterij Oriona, srednje stopnje SLS-a in zgornje stopnje
Minust 15 ur - Pri izstrelišču ostane samo nujno osebje
Minus 9 ur, 40 minut - Začasna prekinitev odštevanja, da lahko preverijo vreme in ali so vsi sistemi pripravljeni na natakanje goriva
Minus 8 ur - Začetek natakanja tekočega kisika in vodika
Minus 3 ure - Dotakanje kisika in vodika
Minus 50 minut - Zadnji posvet z Nasinim vodjo testiranja
Minus 40 minut - Predvidena 30-minutna prekinitev odštevanja
Minus 30 minut - Vodja izstrelitve izvede GO/NO GO anketo med nadzorniki poleta
Minus 10 minut - Začne se poslednji del odštevanja. Če se ta kjer koli prekine, morajo spet začeti pri minus 10 minutah.
Minus 6 minut - Orion preklopi na lastno napajanje, vključen sistem za pobeg v sili
Minus 5 minut, 57 sekund - Dodakanje vodika v srednjo stopnjo ustavljeno. Umik ploščadi za dostop osebja do vesoljske ladje Orion.
Minus 4 minute - Dotakanje kisika v srednjo stopnjo ustavljeno.
Minus 3 minute, 30 sekund - Dotakanje kisika v zgornjo stopnjo ustavljeno.
Minus 1 minuta, 56 sekund - Zgornja stopnja na lastnem napajanju.
Minus 1 minuta, 30 sekund - Srednja stopnja na lastnem napajanju.
Minus 50 sekund - Dotakanje vodika v zgornjo stopnjo ustavljeno.
Minus 33 sekund - Preklop na avtomatizirano odštevanje in zaporedje dogodkov
Minus 30 sekund - SLS-ov računalnik za polet začne izvajati avtomatizirano zaporedje dejanj
Minus 15 sekund - Dotok vode pod vznožje rakete
Minus 12 sekund - Prižig odvečnih plinov pod raketo
Minus 10 sekund - Izdan ukaz za prižig motorjev srednje stopnje
Minus 6,36 sekunde - Motorji srednje stopnje delujejo
0 - Prižig stranskih potisnikov, vzlet
7 sekund - Prečen izstrelitveni stolp, obračanje rakete
70 sekund - Največja aerodinamična obremenitev (Nasa sicer navaja tudi 90 sekund)
2 minuti 12 sekund - Ločitev stranskih potisnikov
3 minute, 13 sekund - Orionovi zaščitni paneli odvrženi
3 minute, 19 sekund - Ločitev stolpa za pobeg v sili
5 minut, 23 sekund - Padec stranskih potisnikov v morje
7 minut, 57 sekund - V nizkozemeljski tirnici.
8 minut, 4 sekunde - Ugasnitev motorjev srednje stopnje
8 minut, 16 sekund - Ločitev zgornje stopnje
18 minut, 20 sekund - Orion začne 12-minutni postopek postavite panelov sončnih celic
51 minut, 22 sekund - Prižig zgornje stopnje za 22 sekund
1 ura, 38 minut, 3 sekunde - Drugi prižig zgornje stopnje za 17 minut in 59 sekund, pot proti Luni (TLI)
1 ura, 46 minut - Padec srednje stopnje v morje
2 uri, 6 minut, 10 sekund - Ločitev ICPS-ja in Oriona
2 uri, 7 minut, 31 sekund - Prižig ICPS-ja za oddaljitev od Oriona
7 ur, 56 minut, 5 sekund - Prvi prižig Orionovega pogona, popravek poti

Predviden potek izstrelitve

Nadzorno središče za izstrelitev rakete stoji  na Cape Canaveralu in nadzira postopke, dokler se raketa ne dvigne nad izstrelitveni stolp. Na fotografiji ena izmed številnih simulacij, ki so jih opravili. Foto: Nasa/Kim Shiflett
Nadzorno središče za izstrelitev rakete stoji na Cape Canaveralu in nadzira postopke, dokler se raketa ne dvigne nad izstrelitveni stolp. Na fotografiji ena izmed številnih simulacij, ki so jih opravili. Foto: Nasa/Kim Shiflett

Za boljšo predstavo dogodka razložimo odštevanje. To ni zgolj štetje časa do izstrelitve. Je natančno koreografiran postopek, v katerem vse sisteme dodobra preverijo in pripravijo na delovanje, rezervoarje napolnijo z gorivom, počasi ohladijo pogonske sisteme na delovno temperaturo, raketo in vesoljsko ladjo preklopijo na notranje napajanje ter nasploh budno pazijo, da gre vse po načrtu. Redko dejansko gre. Pričakujemo lahko vsaj prgišče prekinitev odštevanja, da se sproti odkrite težave odpravijo.

Zares napeto bo postalo 33 sekund pred izstrelitvijo. Takrat se bo začelo gosto, računalniško nadzorovano zaporedje dogodkov. Opazovalcem bo vse skupaj minilo, kot bi mignil, a vsako dejanje je zelo pomembno. 15 sekund pred izstrelitvijo se bo začelo zalivanje velikih količin vode pod vznožje rakete, da se infrastruktura zaščiti pred vročino, pa tudi zmanjša hrup.

Postopek prižiga in izstrelitve sicer ni enak, je pa v grobem podoben izstrelitvi Space Shuttlov. Nasa je pred 10 leti pripravila podroben, tehničen dokumentarec, ki je na voljo tukaj, in lahko radovednežem odstrne številne tančice.

Na minus 12 sekundah bomo lahko pod motorji uzrli oblak žarečih delcev. To je pirotehnika. Žareči delci kovine bodo sproti prižgali odvečen vodik, ki se nabira pod raketo, in tako preprečili neželeno eksplozijo, ki lahko poškoduje motorje. Prizor bo zelo podoben tistim iz časa Space Shuttlov. SLS je namreč osnovan ravno na tehnologiji Vesoljskih čolničkov, zato je postopek izstrelitve podoben.

Nadzorno središče misije, ki delo prevzame po dvigu rakete nad izstrelitveni stolp in misijo nadzoruje vse do padca vesoljske ladje v morje, se nahaja je v Houstonu (Teksas). Tu bodo nadzorniki v realnem času sprejemali težke odločitve, ki bodo od odprave Artemis III lahko pomenile tudi življenje ali smrt posadke. Foto: Nasa
Nadzorno središče misije, ki delo prevzame po dvigu rakete nad izstrelitveni stolp in misijo nadzoruje vse do padca vesoljske ladje v morje, se nahaja je v Houstonu (Teksas). Tu bodo nadzorniki v realnem času sprejemali težke odločitve, ki bodo od odprave Artemis III lahko pomenile tudi življenje ali smrt posadke. Foto: Nasa

Na minus 10 sekundah bo računalnik začel zapleten postopek prižiga štirih motorjev RS-25, pravzaprav recikliranih motorjev SSME, ki so že večkrat pognali omenjene Space Shuttle v vesolje. Najstarejši med njimi je prvič letel že leta 1998. Na minus 6,36 sekunde se bodo motorji en za drugim koreografirano prižgali, toda raketa še ne bo poletela. Motorji RS-25 se namreč ne zaženejo nemudoma in potrebujejo pet sekund, da se pravilno zaženejo in dosežejo 100-odstotno moč. To se bo zgodilo sekundo pred izstrelitvijo. Tudi takrat se SLS ne bo dvignil. Masa celotnega sestava rakete, vesoljske ladje in goriva bo namreč presegla 2600 ton, srednja stopnja s štirimi motorji RS-25 pa zmore slabih tisoč ton potiska. Brez pomoči bi vse skupaj nasedlo na Zemlji.

Prava predstava se bo začela ob času 0. Takrat se bosta prižgala mogočna stranska potisnika (SRB) na trdo gorivo in v drobcu sekunde dosegla polno moč. Žene ju trdo gorivo in sta dve veliki "petardi", ki ju po prižigu ni mogoče ugasniti. Zagotovila bosta kar 75 odstotkov od skoraj 4000 ton (39,1 meganewtona) potiska ob vzletu, njuna bogato rumena plamena bosta popolnoma presvetlila štiri vodikove. A v nasprotju z Ariane 5, ki smo jo gledali ob lanski odmevni izstrelitvi Jamesa Webba, dvig ne bo tako hiter. Ariane 5 je v nekaj sekundah prečila izstrelitveni stolp. Masivni SLS bo pospeševal počasneje, potreboval bo celih sedem sekund, da se bo dvignil nadenj s hitrostjo "samo" 127 kilometrov na uro.

Prvi del poleta bo za raketo najnapornejši, še vedno bo nosila večino goriva in se prebijala skozi najgostejši del ozračja. Kljub temu bo hitro pospeševala – raketi rečejo tudi nadzorovana eksplozija – in pri tem kurila tone goriva vsako sekundo. Med 70 in 90 sekundami se bo s hitrostjo 1700 kilometrov na uro prerinila skozi območje največjega stresa zaradi aerodinamičnih sil. Stranska potisnika bosta samodejno, zaradi notranje postavitve goriva, začasno zmanjšala potisk, in ga pozneje spet povečala. Po 2 minutah in 12 sekundah oziroma na višini 48 kilometrov bosta porabila večino goriva – skupaj ga imata več kot 1200 ton. Postala bosta odvečna masa, zato se ju bo treba znebiti.

Nekoliko olajšana srednja stopnja bo nadaljevala pot skozi vse pojenjajoče ozračje in naposled dosegla točko, ko bo lahko odvrgla tudi Orionove zaščitne panele, pa še motor za pobeg v sili. Ta je na konici Oriona in bi se prižgal, če bi šlo med izstrelitvijo kaj hudo, hudo narobe, ter urno potegnil vesoljsko ladjo stran od katastrofe.

Video 3: Animacija izstrelitve

Video 4: Za boljšo vizualizacijo uvoda izstrelitve je na voljo posnetek prižiga rakete, pritrjene na betonsko stojalo (od 51.00 naprej)

Ogromna srednja stopnja – po trditvah Nase je največja posamezna raketna stopnja v zgodovini – bo gorivo porabila po osmih minutah, ugasnila in padla proti morju. Orbita bo takrat oblike 1,806 krat 30 kilometrov, zato se bo srednja stopnja v ozračje vrnila samodejno. (Dodaten upočasnitveni prižig srednje stopnje ne bo potreben, saj je prizemlje, površju najbližja točka orbite, globoko v ozračju.)

Orion bo nadaljeval pot skupaj z zgornjo stopnjo ICPS, pravzaprav nekoliko prilagojeno drugo stopnjo rakete Delta IV. Po 18 minutah bo raztegnil štiri panele sončnih celic. Tudi to dejanje je kritično, brez tega ne bo proizvodnje električne energije. (Stare vesoljske ladje Apollo so imele vodikove gorivne celice.) Še vedno pa ne bo v primerni tirnici – če bi tako nadaljeval, bi se tudi sam vrnil v ozračje. Zato se bo ICPS prižgal za 22 sekund in odvrnil nevarnost.

10 manjših satelitov, pritrjenih na povezovalni element med stopnjama. Foto: Nasa
10 manjših satelitov, pritrjenih na povezovalni element med stopnjama. Foto: Nasa

Nato bo nadzorno središče pred pomembno nalogo: smo pripravljeni? Preverilo bo vse sisteme in sprejelo odločitev, kakršno so njega dni sprejemali nadzorniki odprav Apollo: čas je odhod proti Luni! Manever, poimenovan TLI (Translunar Injection), v tem primeru pomeni prižig motorja druge stopnje za točno 17 minut in 59 sekund, začenši z 1 uro, 38 minutami in 3 sekundami v misiji. S tem se bo hitrost povečala z 28.000 kilometrov na uro na 36.400 kilometrov na uro. Če bo manever uspešen, se bo vesoljska ladja prvič po 50 letih odpravila proti Mesecu. Ker so razdalje ogromne, bo dan zaokrožen s prvim popravkom trajektorije 7 ur, 56 minut, 5 sekund v misijo. Orion bo prvič prižgal lastni motor AJ10, tudi recikliran s programa Space Shuttle: tam je bil za pogon v vakuumu.

ICPS bo predtem oddal 10 manjših satelitov (več o njih tukaj).

Do Lune in nazaj

Okviren načrt misije Artemis I. Na njej bodo sisteme podvrgli večjim obremenitvam kot na prihodnjih misijah. Foto: Nasa
Okviren načrt misije Artemis I. Na njej bodo sisteme podvrgli večjim obremenitvam kot na prihodnjih misijah. Foto: Nasa
Komunikacija bo potekala prek Nasinih omrežij Deep Space Network (ena od anten na fotografiji) in Near Space Network. Na sekundo bodo sprejemali več kot 100 megabajtov podatkov senzorjev in kamer. Foto: NASA/Canberra Deep Space Communication Complex
Komunikacija bo potekala prek Nasinih omrežij Deep Space Network (ena od anten na fotografiji) in Near Space Network. Na sekundo bodo sprejemali več kot 100 megabajtov podatkov senzorjev in kamer. Foto: NASA/Canberra Deep Space Communication Complex

Pot Oriona boste lahko v živo spremljali s to Nasino aplikacijo.

Orion bo do Lune prispel šele čez šest dni. Najbolj se ji bo približal pri 97 kilometrih. Utiril se bo v orbito, katere od Lune najbolj oddaljena točka bo 64.000 kilometrov, od Zemlje pa 450.000 kilometrov. To je še dlje od Apolla 13, ki je dosegel "samo" 400 tisoč kilometrov, poudarja Nasa in dodaja, da je to najbolj oddaljena pot vesoljske ladje za prevoz posadke v zgodovini. (Vprašanje je sicer, kako obravnava lunarni modul odprave Apollo 10, ki je v heliocentrični orbiti.) Orion bo več kot dobra dva tedna krožil okoli Lune in preizkušal sisteme v pripravah na naslednjo misijo, ki bo s posadko. Za vrnitev proti Zemlji bo še enkrat blizu obletel Luno in izkoristil njeno energijo za pospešek.

Posadka bodo zgolj lutke. Na fotografiji Helga in Zohar. Foto: Nasa/Frank Michaux
Posadka bodo zgolj lutke. Na fotografiji Helga in Zohar. Foto: Nasa/Frank Michaux

V Zemljino ozračje bo vstopil s 40.000 kilometri na uro, se od njega enkrat odbil in nato planil proti tlom. Zaviral bo s trenjem, pri čemer se bo toplotni ščit ogrel na 2800 stopinj Celzija. Tako se bo upočasnil na 480 kilometrov na uro. Nato se bo odprl par stabilizacijskih padal in hitrost pripeljal do 160 kilometrov na uro. To je še vedno daleč preveč za varen pristanek, zato bodo delo prevzela tri glavna padala. Orion bo pri 32 kilometrih na uro padel v Tihi ocean poleg ameriškega mesta San Diego.

"Poveljniška" lutka Moonikin Campos je poimenovana po Arturu Camposu, enemu izmed nadzornikov odprave Apollo 13. Foto: Nasa/Frank Michaux

V Orionu ne bo posadke, zato tudi ne bo sistema za vzdrževanje življenju primernih razmer. Bodo pa tri lutke zaznavale sevanje, tresljaje in pospešek (Moonikin Campos, Helga in Zohar). V Orionu je skupaj več kot tisoč senzorjev.

Video 5: Animacija celotne misije


Mogočni SLS

SLS na izstrelitveni ploščadi. Nasa sporoča, da je to najsilnejša raketa vseh časov, saj bo ob izstrelitvi ustvarila za 4000 ton potiska, več kot Saturn V. A pri tem očitno ne upošteva stare sovjetske rakete N1, katere prva stopnja je zmogla 4600 ton. Foto: Nasa/Kim Shiflett
SLS na izstrelitveni ploščadi. Nasa sporoča, da je to najsilnejša raketa vseh časov, saj bo ob izstrelitvi ustvarila za 4000 ton potiska, več kot Saturn V. A pri tem očitno ne upošteva stare sovjetske rakete N1, katere prva stopnja je zmogla 4600 ton. Foto: Nasa/Kim Shiflett
Fotografija SLS-a, ki nam jo je s Floride prijazno poslal bralec Rok Kete. Foto: Rok Kete
Fotografija SLS-a, ki nam jo je s Floride prijazno poslal bralec Rok Kete. Foto: Rok Kete

SLS ali Space Launch System (SLS) je dvostopenjska supertežka nosilna raketa. Visoka je 98 metrov. Ob izstrelitvi ustvari 39,1 meganewtona oziroma štiri tisoč ton potiska, kar je več kot vse ameriške rakete doslej, 15 odstotkov več od starega Saturna V in 20 odstotkov več kot sistem Space Shuttle.

Nasa poudarja, da bo SLS najsilnejša raketa zaradi potiska ob vzletu. Toda SLS bo v prvi različici zmožen v nizkozemeljsko tirnico ponesti le 95 ton, medtem ko jih je Saturn V (na fotografiji) lahko kar 140.  Foto: Nasa
Nasa poudarja, da bo SLS najsilnejša raketa zaradi potiska ob vzletu. Toda SLS bo v prvi različici zmožen v nizkozemeljsko tirnico ponesti le 95 ton, medtem ko jih je Saturn V (na fotografiji) lahko kar 140. Foto: Nasa

Srednja stopnja (core stage) je po navedbah Nase največja posamezna raketna stopnja v zgodovini. Visoka je 65 metrov in 8,4 metra široka in s tem precej podobna rezervoaru za gorivo Space Shuttlov. Večino prostornine zavzemata rezervoarja za tekoči vodik in tekoči kisik. Poganjajo jo štirje motorji RS-25, reciklirani in nadgrajeni primerki s prejšnjih izstrelitev Space Shuttlov (te so poganjali trije motorji). Posamezen RS-25 ustvari 2,281 meganewtona oziroma 233 ton potiska. Med spajanjem vodika in kisika ustvarja vodno paro, ki iz šobe leti s hitrostjo 16.000 kilometrov na uro. Srednja stopnja vsebuje tudi avioniko (računalniško opremo za samodejno izvedbo poleta).

Motorji RS-25. Če bo izstrelitev prekinjena po času minus šest sekund, torej po prižigu, bodo raketo vrnili v delavnico in jih zamenjali. V tem primeru bi se izstrelitev zamaknila v oktober ali dlje. Foto: Nasa/Cory Houston
Motorji RS-25. Če bo izstrelitev prekinjena po času minus šest sekund, torej po prižigu, bodo raketo vrnili v delavnico in jih zamenjali. V tem primeru bi se izstrelitev zamaknila v oktober ali dlje. Foto: Nasa/Cory Houston

Motorji RS-25 so narejeni za večkratno uporabo. Iz programa Space Shuttle jih je ostalo za štiri izstrelitve SLS-ov. Nasa in proizvajalec, Aerojet Rocketdyne, sta sklenila pogodbo za proizvodnjo novih, prilagojenih za en polet in posledično cenejših, pa tudi zmogljivejših.

SLS lahko v tej različici proti Luni pošlje 27 ton. V načrtu sta dve večji nadgradnji z zmogljivejšo zgornjo stopnjo in stranskimi potisniki, ki bosta zmogli najprej 42, nato 46 ton.


Stranska potisnika

Foto: Nasa
Foto: Nasa

Na straneh srednje stopnje sta 5-delna stranska potisnika (SRB, Solid Rocket Booster). Visoka sta 64 metrov in široka 3,6 metra. Skupaj proizvedeta 32 meganewtonov oziroma 3260 ton potiska, kar je več kot tri četrtine vsega potiska v prvih dveh minutah poleta. Za to na sekundo pokurita šest ton trdega goriva (polibutadien akrilonitril). Po navedbah Nase sta največja in najsilnejša potisnika na trdo gorivo v zgodovini. Proizvaja jih ameriška družba Orbital ATK, del Northrop Grummana.

Z notranjo postavitvijo goriva nadzorujejo potisk na določeni stopnji poleta in ga tako med največjim aerodinamičnih stresom zmanjšajo, nato spet povečajo.

Tudi segmenti stranskih potisnikov so dediščina Space Shuttlov. Takrat so bili opremljeni s padali in po poletu znova uporabljeni. Space Shuttli so imeli 4-segmentne SRB-e. Dodaten segment pri SLS-u ne pomeni daljšega gorenja, zagotavlja pa več potiska.

5-segmentna različica je bila pripravljena in tudi preizkušena že davno pred SLS-om, saj je bila del programa Constellation (Konstelacija) pod predsednikom ZDA Georgeem W. Bushem. Bila je osnova rakete Ares I-X, ki je poletela samo enkrat.

Nasa ima dovolj segmentov za osem misij Artemis, nato bodo prešli na novejše tehnologije, pravzaprav stranske potisnike na osnovi nesojene rakete Omega (Northrop Grumman).

SRB-i niso zgrajeni v enem kosu, ker jih po ZDA prevažajo po železnici.

Vesoljska ladja Orion

Orion pri Luni. Na misiji Artemis naj bi premeril 2,1 milijona kilometrov. Podoba je računalniško ustvarjena. Foto: Nasa
Orion pri Luni. Na misiji Artemis naj bi premeril 2,1 milijona kilometrov. Podoba je računalniško ustvarjena. Foto: Nasa

Vesoljska ladja Orion spominja na stare Apolle, a je večja in modernejša. Prostora ima za šest članov posadke, ki lahko v njej letijo do 21 dni (zaradi omejitev sistemov za vzdrževanje življenju primernih razmer). Je trenutno edina vesoljska ladja, ki lahko pošlje ljudi na potovanja zunaj Zemljine orbite.

Kapsula na vrhu, podporni modul spodaj. Foto: Nasa
Kapsula na vrhu, podporni modul spodaj. Foto: Nasa

Sestavljena je iz treh glavnih elementov. Prvi je modul za posadko (crew module). Je pet metrov širok in tri metre visok in ima za skoraj polovico več prostornine od poveljniškega modula Apolla. Masa z gorivom vred znaša 10,4 tone. Pohvali se lahko tudi s straniščem, medtem ko so astronavti Apolla potrebo opravljali v vrečke (kar je pripeljalo do incidenta v kategoriji straniščnega humorja). Modul za posadko je večkrat uporaben. Prvi testni polet je bil leta 2014.

Drugi sestavni del je Evropski podporni modul (European Service Module). Glavni izvajalec je Airbus, podizvajalci so v desetih evropskih državah. Velik je štiri metre, masa znaša 13,5 tone. Zagotavlja proizvodnjo 11 kilovatov električne energije s štirimi paneli sončnih celic, vsebuje rezervoarje kisika in pogonskih sredstev, 32 manevrirnih potisnikov in glavni motor AJ10-190 s 26.6 kilonewtona oziroma 2,7 tone potiska. Slednji je letel na 19 misijah Space Shuttlov. Motor je izbrala Nasa (oziroma posredno ameriška politika), nanj pa letijo kritike zaradi šibkosti. (Apollo je uporabljal več kot trikrat močnejši AJ10-137).

V okviru programa Artemis bo zgrajen tudi Lunarni portal, manjša vesoljska postaja pri Luni. Med drugim tudi zato, ker je Orionov pogon prešibek. Foto: Nasa
V okviru programa Artemis bo zgrajen tudi Lunarni portal, manjša vesoljska postaja pri Luni. Med drugim tudi zato, ker je Orionov pogon prešibek. Foto: Nasa

Evropski prispevek k programu Artemis je nadomestil del sredstev, ki bi jih morala Esa prispevati k programu Mednarodne vesoljske postaje (MVP).

Evropski podporni modul je nastal iz evropske vesoljske ladje ATV, ki je oskrbovala MVP.

Tretji sestavni del je sistem za pobeg v sili, bel stolp na vrhu. Vsebuje motor na trdo gorivo, ki se – če gre med izstrelitvijo nekaj zelo narobe – sproži v tisočinkah sekunde. S potiskom 1,8 tone povleče vesoljsko ladjo stran od katastrofe, denimo razpadajoče rakete.

Video 6: Animacija delovanja sistema za pobeg

ŠTIRJE POGLAVITNI CILJI ODPRAVE ARTEMIS I

1. Orionov toplotni ščit mora vzdržati sile in vročino vstopa v ozračje pri visoki hitrosti 40.000 kilometrov na uro. To je precej hitreje od vesoljskih ladij Sojuz, Crew Dragon, ki se vračajo zgolj z nizkozemeljske tirnice pri 400 kilometrih.
2. Preizkus delovanja opreme in osebja. Izstrelitveno nadzorno središče, nadzorno središče misije, talna infrastruktura, komunikacije, pogon in navigacija vesoljske ladje ... Vse to mora delovati na visoki ravni in izkazati pripravljenost na misijo Artemis II, v kateri bodo ljudje. (Nasa ni razkrila, kaj bo z dvojko, če enka spodleti.)
3. Pridobitev kapsule Orion z vodne gladine.

Misija ima še kopico sekundarnih ciljev, kot so: preverba pljuskanja pogonskih sredstev v rezerovarjih Oriona med poletom, ugasnitev in ponovni zagon Orionovega hladilnika na amonijak, vpliv Orionovega izpuha na panele sončnih celic ... Izpolnitev teh ciljev ni nujna, a zmanjša tveganje na odpravi Artemis II. Poln seznam je tukaj.


Ozadje Artemisa in negotova prihodnost

Eugene Cernan, poslednji človek na Luni. Foto: Nasa
Eugene Cernan, poslednji človek na Luni. Foto: Nasa

Program Artemis je izid desetletij političnih preigravanj, boja za denar in iskrenih želja po obuditvi Apollovega sna.

Ljudje so doslej šestkrat hodili po Mesecu. Vse to se je dogajalo med letoma 1969 in 1972. Decembra letos bo minilo točno 50 let, odkar je poslednjo človeško stopinjo na Luni pustil astronavt Gene Cernan, in sicer na odpravi Apollo 17. Ameriška politika je program ukinila zaradi stroškov in drugih prioritet, denimo vojne v Vietnamu. Apollova generacija se je počutila izdano, po izjemnem naporu in premagovanju zahtevnih tehničnih ovir je dobila košarico. Astronavti so dotlej mislili, da je Luna le prvi korak, da bodo že v 80. letih osvajali Mars. Sanje so se razblinile. Poleg zgoraj omenjenih stroškov je bilo na delu tudi domoljubje, del politike in Nase ni bil navdušen nad tem, da so raketo Saturn V osnovali Nemci pod vodstvom Wernherja von Brauna. Želeli so proizvod domače pameti, obenem pa precej cenejše vesoljsko plovilo, ki bo večkrat uporabno in bo letelo po več desetkrat na leto.

Tokrat uporabljeni SLS vsebuje kose z več kot 80 različnih misij Space Shuttle. Na fotografiji Atlantis. Foto: Nasa/Rusty Backer and Michael Gayle
Tokrat uporabljeni SLS vsebuje kose z več kot 80 različnih misij Space Shuttle. Na fotografiji Atlantis. Foto: Nasa/Rusty Backer and Michael Gayle

Tako je nastal program Space Shuttle. Snovati so ga začeli že med Apollom in tako razvili številne tehnologije, ki so v uporabi še danes (prav na raketi SLS). Toda Space Shuttle ni izpolnil vseh pričakovanj. Ni bil poceni, letel je le nekajkrat na leto in bil v središču dveh odmevnih nesreč. Njegovi snovalci so sicer zatrjevali, da bi ga morala Nasa razvijati v nove, učinkovitejše različice, da je program finančno podhranjen in da sta bili nesreči v temelju posledici človeškega dejavnika. A ni zaleglo, po nesreči raketoplana Columbia leta 2003 je padla odločitev, da se program ukine. In tu se začenja zgodba SLS-a.

Program Space Shuttle je zagotavljal veliko dobro plačanih delovnih mest po ZDA, ki bi ob ukinitvi izpuhtela. Ne le to, v zgodovino bi šlo tudi pridobljeno tehnično znanje, t. i. know how, in proizvodne kapacitete, vzpostavljene skozi desetletja. Točno tako, kot so izpuhtele po ukinitvi Apolla in Saturna V. Nezadovoljni so bili tako nekateri ameriški senatorji, ki so doživljali bes lokalne volilne baze, kot številni ljubitelji raziskovanja vesolja, ki so se bali novega mrtvila.

Kitajska razvija raketo Dolgi pohod-9, ki naj bi zmogel 150 ton tovora v nizkozemeljsko tirnico, in načrtuje postavitev lunarne vasice na prelomu desetletja. Nova vesoljska tekma, tokrat poteka med ZDA in Kitajsko. Foto: CALT
Kitajska razvija raketo Dolgi pohod-9, ki naj bi zmogel 150 ton tovora v nizkozemeljsko tirnico, in načrtuje postavitev lunarne vasice na prelomu desetletja. Nova vesoljska tekma, tokrat poteka med ZDA in Kitajsko. Foto: CALT

In tako je bil pod predsednikom Georgeem W. Bushem napisan program Constellation. Bil je velikopotezen: predvideval je oskrbovanje Mednarodne vesoljske postaje, pristanek na asteroidu, vrnitev na Luno in človeka na Marsu. Vse to z enovito opremo. Stranski potisnik Space Shuttlov je dobil še en segment in postal raketa Ares I. Z njo bi izstreljevali nove vesoljske ladje Orion, tako za odprave na MVP kot za lunarne in marsovske. (Orion je tako v razvoju že več kot 15 let.) Glavni rezervoar Space Shuttlov bi predelali in povečali v prvo stopnjo ogromne rakete Ares V, uporabili pa bi ali pet motorjev RS-25 ali pa šest motorjev RS-68 (oboje proizvaja Aerojet Rocketdyne). Ares V bi zmogel kar 188 ton v nizkozemeljsko orbito in z velikim naskokom postal najzmogljivejša raketa vseh časov. In vse to pretežno z delovnimi mesti programa Space Shuttle.

Program Constellation je imel isto hibo kot Apollo, a še za razred velikosti večjo. Ceno. Leta 2010, po nastopu novega predsednika ZDA Barracka Obame, je bil zato ukinjen. Ljubitelji vesolja in senatorji so ponovno zagnali vik in krik, pričakujoč novo mrtvilo. In tako je nastala raketa SLS. Zelo poenostavljeno: iz sestava Space Shuttle odstrani raketoplan, njegove motorje vgradi v podnožje rezervoarja za gorivo, zgolj povečaj stranske potisnike. Črtaj raketo Ares I in vesoljsko ladjo Orion posadi neposredno na SLS. Volk sit in koza cela.

Tudi ta načrt ni idealen. Zakaj? Ker so se razmere v vesoljski industriji po letu 2011, ko je bil osnovan, precej spremenile. Številni so začeli razmišljati o tehnologijah novega tisočletja. Mislili so na večkrat uporabne rakete in rezervoarje goriva v orbiti, ne na dediščino Apolla in Space Shuttlov. V Nasi in v kongresu so se bili politični boji. Zmagala je preizkušena preteklost.

Nasina notranja inšpekcija je izračunala ceno posamezne izstrelitve SLS-a: 4 milijarde dolarjev. Foto: Nasa/Cory Huston
Nasina notranja inšpekcija je izračunala ceno posamezne izstrelitve SLS-a: 4 milijarde dolarjev. Foto: Nasa/Cory Huston

Prvi Nasin vodja poletov, legendarni Chris Kraft, je že tedaj zmajal z glavo in izgovoril preroške besede: SLS bo požrl Naso pri živem telesu. Stroški bodo visoki, frekvenca letenja enkrat na nekaj let, doseženega bo malo. To se je tudi zgodilo. SLS, ki bi se moral v nebo prvič pognati leta 2016, gre na prvi preizkus šele zdaj, naslednji polet pa bo šele leta 2024. Do lani je bilo za razvoj in izdelavo porabljenih 21 milijard dolarjev, in še dodatnih 21 milijard za Orion.

Podporniki pa po drugi strani opominjajo, da je bilo za SLS porabljenega precej manj denarja kot za primerljivi Saturn V in da gre za enkraten projekt, ki mu v zadnjih desetletjih ni para (... oziroma mu ni bilo para do pred nekaj let). Takšni projekti pač ne morejo biti poceni. Ponujajo še en razmislek: potrebna je podpora politike. Če ne bi ohranili delovnih mest in zadovoljili ključnih senatorjev, programa Artemis sploh ne bi bilo. Tako pa imajo ZDA – in svet – po 50 letih spet opremo, denar in nabrano "gibalno količino", da človeka pošljejo iz orbite Zemlje.

Krhko ravnotežje med kritiki in podporniki se utegne porušiti, če bo današnja misija neuspešna. Če raketa eksplodira. Če Orionov pogon zataji. Marsikaj lahko gre po zlu. Tudi zato bo 14. ura po našem času napeta.

Ravnotežje se utegne porušiti tudi zaradi tretjega dejavnika. Program Artemis vsebuje element, ki ga lahko preraste in izrine, kot kukavičji mladič v gnezdu. SpaceX-ovo vesoljsko ladjo Starship. Nasa je, v veliko presenečenje, prav Starship izbrala za svoj lunarni pristajalnik.

Simbolična podoba Starshipa na Luni. Starship je uradno del programa Artemis.  Foto: SpaceX
Simbolična podoba Starshipa na Luni. Starship je uradno del programa Artemis. Foto: SpaceX

Starship je načrtovani izstrelitveni sistem, ki bo po napovedih podjetja še silnejši od SLS-a, pa tudi od stare sovjetske rakete N1. Elon Musk zatrjuje, da bo posamezna izstrelitev stala manj kot 10 milijonov dolarjev, v kombinaciji z orbitalnim dotakanjem goriva pa bi Starship lahko globoko v vesolje poslal ali več deset ljudi ali pa več kot 100 ton tovora. Tega niti Ares V ne bi zmogel. Napovedi so skoraj neverjetne, a Nasa stavi nanje. Vrnitev človeka na Luno na misiji Artemis III leta 2025 je zdaj odvisna prav od Starshipa. Ko (če) bo mogočni Starship iz drobnega Oriona v Lunini orbiti prejel astronavta in ju spustil do tal Lune, bo prizor bodel v oči. Zakaj plačati nekaj milijard dolarjev za SLS in Orion, če lahko čisto vse za nekaj redov velikosti ceneje opravi Starship? Nekdanji administrator Nase Charles Bolden, nekdanji podpornik SLS-a, dandanes meni, da se bo zgodilo prav to.

Scenarij pa temelji na predpostavki, da bo Starship izpolnil obljube – in da bo varen. Kaj pa, če ne bo?

Nasprotniki SLS-a ponujajo vprašanje, kaj vse bi lahko Nasa naredila, če ne bi vlagala denarja v SLS in Orion? Ekonomisti temu rečejo oportunitetni stroški. A brez SLS-a in Oriona danes ne bi brali tega članka in nestrpno pričakovali plamenov mogočne rakete, prizorov, kakršne so nazadnje uzrli pred 50 leti. In prgišče še živih veteranov odprav Apollo, med drugim Buzz Aldrin, Dave Scott, Charlie Duke, Harrison Schmitt, pa tudi Gene Kranz, ne bi moglo predati štafete. Uzreti, kako se ogenj njihovih sanj znova razplamteva.

Program Artemis predvideva gradnjo vesoljske ladje na vesoljski postaji Lunarni portal pri Luni. Ta vesoljska ladja naj bi v začetku naslednjega desetletja prvič poslala človeka okoli Marsa in nazaj. Če je ne bo prehitel Starship. Foto: Nasa
Program Artemis predvideva gradnjo vesoljske ladje na vesoljski postaji Lunarni portal pri Luni. Ta vesoljska ladja naj bi v začetku naslednjega desetletja prvič poslala človeka okoli Marsa in nazaj. Če je ne bo prehitel Starship. Foto: Nasa