Men förresten, vad är SLS launcher?

Den gigantiska SLS (Space Launch System)-raketen är ett imponerande projekt för att återigen ge USA möjligheten att skicka astronauter till månenoch kanske en dag senare. Kritiserat för sin faraoniska budget, dess förseningar och dess konservatism, är projektet inte mindre spännande att följa!

Det involverar till och med Europeiska rymdorganisationen.

Tillbaka till framtiden

För att spåra tråden i Space Launch System måste du förmodligen gå tillbaka till 2009, kort efter Barack Obamas ankomst till Vita huset. Den senare lanserar en stor revision av sin föregångares flaggskeppsrymdprogram, som inte tar fart och till och med på allvar glider i förhållande till den tilldelade budgeten: Constellation. Ett mycket ambitiöst projekt, för vilket amerikanerna var tvungna att återvända till månens yta, för installation och långsiktigt arbete. Faktum kvarstår att under 2009 finns det nästan ingenting: ingen landare, inte riktigt en framgångsrik raket, ingen infrastruktur och framför allt andra problem, som den kommande pensioneringen av skyttlarna som hotar utan att den ersätts är aktuell. Resultatet förväntas inte: 2010 ställs Constellation in. Men ett element överlever projektet: Orion-kapseln.

Ursprungligen tänkt som ett bemannat fartyg för alla ändamål, blir Orion, på ritbordet som i projektionerna, allt tungare. Det beslutades därför att göra det till ett långväga fordon (bortom låg omloppsbana) för att föra fyra astronauter till månen, till en asteroid eller ännu längre, om den någonsin var förtöjd i ett kompatibelt livsrum. Så här är en kapsel full av ambition… Vilket är helt värdelöst om den amerikanska rymdorganisationen inte har medel att ta det bortom låg omloppsbana. Under 2014 kommer NASA att använda världens mest kraftfulla kommersiella bärraket, Delta IV Heavy, för att testa en kraftigt avskalad och lättad Orion-kapsel… och kommer bara att kunna skicka den 6 300 km från jorden. Den amerikanska byrån visste att så snart den höll Orion i askan av Constellation, behövde den en kraftfullare bärraket. En gigantisk bärraket. Rymduppskjutningssystemet.

Ju större den är, desto bättre går den

Innan vi går in på detaljer bör det förstås att en “jätte” bärraket, som kan utföra hela eller delar av ett månprogram, är mycket dyrt. För det är inte och kommer aldrig att vara i kommersiella syften, och inte heller lönsamt. Sedan, för det här projektet, är NASA, på begäran av politiker, huvudentreprenören: det är inte en raketköpt “nyckelfärdig” som kan vara fallet för Atlas V eller Falcon 9, utan en raket designad, monterad, testad av NASA med underleverantörer. Den omedelbara följden av ett sådant val: budgeten, som endast för SLS (exklusive Orion-kapseln och markinfrastrukturen) representerar cirka 1,5 miljarder dollar per år från 2012. Politikernas kontroll är viktig, och deras val ligger i DNA:t. av raketen. Ett annat sätt att förstå varför det ofta kallas “Senate Launch System”!

Även på avstånd känner vi igen det

SLS var tänkt som en modulär bärraket, som till en början skulle ta upp maximalt av element som redan hade bevisat sitt värde, innan den utvecklades i små steg för att gradvis förvandlas till ett kraftmonster, mer och mer effektivt (och helst mindre billigare). Grundversionen, som är den av de första exemplaren, kallas “Block 1”, och den är egentligen bara designad för att bära Orion-kapseln. För även om under utvecklingen var lastversioner av den gigantiska bärraketen en del av det visuella, lyckades byrån aldrig motivera de behov som följde med. Det kommer därför att finnas minst tre (och mer troligt 4 till 5) exemplar av SLS Block 1. Det är en 98 m hög raket, som är lätt att känna igen med sina två mycket stora boosters på var sida om sin scen. diameter, täckt med ett orange skum. Det är en termisk beläggning som appliceras på hela scenen för att hålla kryogena vätskor vid låga temperaturer.

De olika elementen i SLS är byggda av de historiska jättarna i det amerikanska rymden: de två boosters av Northrop Grumman, motorerna på centralscenen av Aerojet Rocketdyne, nämnda första steg av Boeing och det övre steget som heter ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) av United Launch Alliance. Till dessa delar av raketen måste läggas Orion-kapseln, producerad av Lockheed Martin. Motorerna och det första steget monteras i New Orleans, på NASA:s plats i Michoud, innan de överförs med pråm till Florida.

Det är här den “slutliga” SLS monteras vertikalt vid Kennedy Space Center av NASA-team, och där den kommer att lyfta när det är dags från LC-39Bs uppskjutningsplats. Den här historiska uppskjutningsrampen har redan sett månraketer och skyttlar lyfta… men det är samma bandfordon (känd som en “Crawler Transporter”) som kommer att ha transporterat de tre generationerna av raketer till deras punkt.

När “återhämtningen” inte går över

Inledningsvis skulle SLS ta fart 2017 – men på de olika löpande banden insåg teamen snabbt att det inte räcker med att ha element hämtade från framgångsrika projekt för att montera en launcher av odds och mål. Speciellt en jätte! RS-25-motorer, till exempel. De är bokstavligen de från STS-skyttlarna, som redan har deltagit i totalt 21 olika flygningar innan de lagrades i slutet av programmet och återanvänds för uppdraget Artemis 1. Men de har modifierats, med framför allt en ny flygkontrollant , och kan distribuera mer kraft.

Däremot var de tvungna att testas, och lagren tillåter endast 4 SLS-starter med gamla modeller. Vi måste därför starta om produktionen… men med modernare teknologier än när RS-25 designades, som går tillbaka till 1973-79, så nya metoder (3D-utskrift, elektroniska kontroller) för ny prestanda – och därför nya testkampanjer och nya kostnader. NASA kan skryta med att dessa är “Rolls-Roys” av raketmotorer, till nästan 150 miljoner dollar per enhet (och det krävs 4 per SLS), det är inte de förväntade besparingarna.

Några kostsamma blockeringar

Samma mönster gäller för många delar av Space Launch System, som under åren har genererat blockeringar, några större backpedaler och flera katastrofala granskningar av programmet och dess förvaltning av det (oberoende) kontoret kopplat till NASA, OIG. Å andra sidan, som alla lanseringsprojekt, innehåller det några dåliga överraskningar. För SLS, till exempel, insåg ingenjörerna att det mobila uppskjutningstornet inte kunde stödja den extra massan av utrustningen i den mer utvecklade versionen som kommer att anlända 2025-28. Det var därför nödvändigt att göra om ett torn (mer än 300 miljoner dollar).

Monteringstekniker utvecklas också, och detta gäller inte bara för SLS. År 2020 upptäcker teamen att en av de två lådorna med Orion-kapselns flygelektronik inte fungerar, men det är omöjligt att ändra det i tid… Konsekvens av dessa totala förseningar: delarna som är i tid är ibland produceras så många år i förväg att det krävs särskilda lagringsförhållanden. Detta är till exempel fallet med segmenten av SLS-booster: alla de nödvändiga för den första flygningen producerades och fylldes med deras fasta bränsle före juni 2017!

Europa, ja, men inte vilken som helst…

När du tittar på SLS allt monterat, kanske du märker en logotyp för ESA, European Space Agency. I verkligheten deltar inte européerna i Space Launch System, utan i Orion-kapseln. Men eftersom det ena inte lyfter utan det andra… ESA tillhandahåller Orion-kapselns servicemodul, det vill säga den del som gör att kapseln kan manövrera med motorer, ha elektricitet tack vare solpaneler, luft tack vare dess syrgastankar osv. En komplex och dyr sammansättning där den europeiska byrån (och Airbus DS, projektledare) i huvudsak är leverantörer och inte riktigt partners. Det är faktiskt USA som bestämmer över nästan alla delar och deras integration. Ändå är det fortfarande ett europeiskt inslag i NASA:s mest ambitiösa bemannade program under 2000-talet.^e århundradet!

Varning innan jungfruflyget

Var är den stora orange raketen idag? Det första exemplaret är mycket nära sin första start. Raketen, färdigmonterad, genomgår testkampanjer vid Kennedy Space Center. Den förväntas återvända till sin lanseringsplats i juni för en efterlängtad simulering av tankning. Sedan kommer den att förberedas för lanseringen och Artemis I-uppdraget (i sommar?), under vilket SLS kommer att driva Orion-kapseln för ett 3-veckors månäventyr. Många delar av Space Launch System är redan klara för sin andra flygning över USA, men den senare bör inte ske före 2024, medan tankarna, motorerna, kapseln och boosters i 3^e flyget förbereder sig också. En produktion som verkar på väg att ge, under andra halvan av decenniet, en möjlighet till cirka en flygning per år.

Och efter ?

Men bortom 3^e flygning är “vykortet” lite mer nyanserat. För det första, eftersom det inte längre är en fråga om kortsiktigt, överskrider det till stor del mandatet för USA:s nuvarande president (och med honom, politikerna och till och med ledarna för NASA). Å andra sidan är det den typen av program som egentligen inte har rätt att göra misstag: om Artemis I slutar i katastrof kommer framtiden för Space Launch System att diskuteras livligt… Det finns också frågan om kostnader och mål, eftersom Artemis verkar väldefinierad idag med sin plan att ta med astronauter först runt, sedan på Månens yta, innan den gör den till en “vanlig” destination och förbereder resor ännu längre bort. Men allt detta kommer att bli väldigt dyrt för den amerikanska skattebetalaren, och om den senare inte stödjer det (via kongressen) kommer SLS att försvinna.

Framtiden kan ligga i dess ännu mer kraftfulla bemannade versioner, ‘block 1b’ med ett nytt, mycket mer kapabelt övre steg, eller till och med det hypotetiska ‘block 2’, med nya boosters, förbättrade motorer och en återanvänd Orion-kapsel. Men vi bör inte heller glömma den privata sektorn: SpaceX och dess gigantiska Starship/SuperHeavy-raket fungerar för närvarande inte så bra på SLS:s tår (och deltar tvärtom i Artemis lunar-program). Men om en bemannad version lyckas ge sig ut ur låg omloppsbana och en del av Starships mål kommer att förverkligas kan stöd för SLS saknas.

Space Launch System är ett stort program, med ambitiösa mål för det sent på dagen. Den berömda “Orange Rocket” i sig är inte perfekt… men om den flyger, och om den lyckas bära astronauter runt och till och med på Månen, kommer USA återigen ha vunnit sin satsning. De är fortfarande de enda i dag som har medel att göra det. Det kommer dock inte att ta för lång tid, och det är inte bara av budgetskäl eller under press från den privata sektorn: Kina har också månen i sikte för sina astronauter…