Astronautika: misije

Konačno je neko u Americi došao na istu ideju kao i ja – da ponovo upotrebi raketne motore koji su pokretali mighty rocket „Saturn V“, koja je ponela prve ljude na Mesec. Ti motori su bili i ostali najjači jednokomorni motori na tečno gorivo ikada napravljeni na Zemlji. Jedino ne shvatam zašto onda ne sastave ponovo i „Saturna V“?

Privatna kompanija za radare i projektile iz Alabame, „Dynetics Inc.“, i kalifornijska kompanija za raketne motore „Pratt & Whitney Rocketdyne“, objavile su pre neki dan su spremni da izvade iz naftalina moćne motore F–1 rakete „Saturn V“ koji treba da pogone Nasinu novu tešku raketu, potsećajući da ti motori iz „Apollo“ ere još uvek imaju znatno bolje preformanse od bustera na čvrsto gorivo koji su trenutno u razvoju.

SLS

Ovako umetnik zamišlja Nasin „Svemirski Lansirni Sistem“SLS – sa busterima koji koriste motore F–1.

 

Mogućnost povratka i ponude Nasi jednog od najuspešnijih motora ikad napravljenih, F–1, vrlo je blizu,“ izjavio je Steve Cook, direktor za svemirsku tehnologiju u „Dyneticsu“. „Biće to fantastično“.


Nasin lansirni sistem SLS predstavlja tešku raketu koja je usledila nakon otkazivanja programa „Constellation“ i treba da zameni šatl–program. Prema Nasinom aktu iz 2010, rakete „Ares I! i „Ares V“ treba pretvoriti u jednu letilicu koja će moći da nosi i ljude i teret, a vremenom će moći da bude poboljšavana i pojačavana.

Početna nosivost središnjih elemenata, bez gornjeg stepena, biće oko 70 tona (konfiguracija „Blok 0“, sa 3 motora i parcijalno punjena gorivom) a 100 tona (konfiguracija „Blok I“ sa 4 motora i do kraja napunjena gorivom) za misije van Zemljine orbite. Sa dodatim stepenom za napuštanje Zemlje (EDS) i dodatnim prepravljenim SSME motorima, ukupna nosivost će se povećati na 130 tona. EDS je drugi stepen koji će da nosi teret u parkirnu orbitu oko Zemlje a odatle dalje u kosmos, slično kao što je III stepen (S-IVB) „Saturna V” slao „Apollo” misije ka Mesecu.

Do sada su razvijene 4 verzije SLS – Blokovi 0, I, IA i II. svaka konfiguracija će koristiti različite središnje stepene, bustere i gornje stepene, od čega će neke hardverske komponente biti direktno preuzete od šatlova i prepravljene, upotrebljene za SLS. Kasnije verzije će koristiti pet motora RS-25E sa dorađenim busterima i gornji stepen sa tri motora J-2X prečnika 8,4 metra.

NASA planira da do kraja godine ponudi $200 miliona kompanijama koje su spremne da 30 meseci rade na konceptu naprednih bustera za Nasin „Space Launch System“ (SLS), moćnu tešku raketu dizajniranu za prevoz astronauta na veću daljinu nego ikada pre, uključujući asteroide, Mars i Mesec.

Očekuje se da bi taj 30–mesečni period mogao da započne 1. oktobra i da će trajati negde do početka 2015. godine. Pogonsku pomoć na prva dva leta „Svemirskog Lansirnog Sistema“ obezbedili bi petosegmentni busteri sa motorima na čvrsto gorivo proizvedeni u ATK, direktno proistekli iz nedavno okončanog programa svemirskih šatlova.

NASA se nada da bi još veći busteri bili spremni već za treći let SLS–a, zakazan za početak druge decenije ovog veka.

Dynatics“ iz Hantsvila u Alabami glavni je izvođač poslova oko dizajna motora F–1, dok je „Pratt & Whiney Rocketdyne“ glavni partner i proizvođač motora.

Steve Cook, bivši Nasin menadžer nedovršenog programa rakete „Ares“, objavio je da će dva „Dyneticsova“ bustera u SLS misiji biti opremljna sa parom kerozinskih F–1 motora.

Svaki od tih motora proizvodiće 700 tona (6,77 MN) potiska, što je ekvivalentno sili od 160.000.000 konjskih snaga. To je više od tri glavna šatlova motora upregnuta zajedno,“ izjavio je Cook u intervjuu u petak. „Ti busteri su jako jednostavni i vrlo standardni. Imaju po 5,5 metra u prečniku. Koriste iste podvesne tačke kao trenutni petosegmentni busteri sa čvrstim gorivom.“

Pratt & Whitney“ je glavni izvođač radova vezanih za pogonski sistem središnjeg jezgra (I stepena), koji je prvobitno uključivao do četiri vodonična motora RS-25D/E[1]. Kriogeni motor J-2X dodatnog stepena, još jedan redizajnirani motor iz Mesečevog „Apollo” programa, nalazi se u razvoju i NASA obećava da će biti spreman za lansiranje SLS do 2020. godine.

Prve dve SLS misije, zakazane za 2017. i 2021, imaće kriogene gornje stepene, četvoromotorna jezgra, i po par petosegmentnih bustera na čvrsto PBAN gorivo. Misija za 2021. godinu[2], planirana da napravi krug oko Meseca, predstavljaće prvi let mamutske rakete sa ljudskom posadom.

Prva verzija „Svemirskog Lansirnog Sistema“ biće visoka 30 spratova i moćiće da u nisku orbitu oko Zemlje podigne najmanje 70 tona.

Kasnije dugotrajne misije na udaljenije destinacije, kao što su Mars ili asteroidi, zahtevaće robusnije verzije SLS–a (petomotorne, i sa nosivošću preko 130 t) koristiće motore J–2X (do 3 kom.) i naprednije bočne bustere.

Pored timova „Dyneticsa“ i „P&W“, za Nasinu financijsku podršku takođe se bore i ATK i ostali industrijski preduzimači, nudeći svoje predloge za nove i naprednije bustere.

Ko god bude pobedio, NASA obećava da će načiniti razvojne ugovore za napredne bustere nakon što se ova prva faza dizajniranja završi 2015. godine.

SaturnV
Prvi stepen „Saturna V“ sa pet motora F–1 unutar hale za sklapanje raketa VAB.

Cook smatra da bi napredni busteri pokretani F–1 motorima obezbeđivali oko 20 tona veću nosivost u nisku orbitu od teških raketa baziranih na busterima na čvrsto gorivo.

Ponudićemo konstrukciju sopstvenog bustera koji će koristiti prednosti motora F–1 proverenih u kosmičkim letovima ’Apollo–Saturn’, najjačih američkih motora na tečno gorivo ikada napravljenih,“ izjavio je Ron Ramos, potpredsednik „P&W Rocketdyne“ zadužen za istraživanje i raketnu odbranu. „PWR je jedina kompanija koja će vratiti motore J–2X iz ere ’Saturna’ u proizvodnju. Pružićemo svima jedinstvenu lekciju u ceni naprednog bustera i trgovanju performansama.“

U prvim stepenima svake rakete „Saturn V“ nalazilo se po pet motora F–1. „Saturn V“ je leteo 13 puta, noseći astroaute na Mesec i noseći Nasinu svemirsku stanicu“Skylab“ u Zemljinu orbitu.

To ga čini jednim od najpouzdanijih motora u istoriji,“ kaže Cook. „Njega nema potrebe doterivati, kada znamo kako je radio i kako je bio uspešan.

Cook se nada da će „Dynetics“ osvojiti Nasinu nagradu, а аktivnosti oko F–1 isplanirani su za sledećih 30 meseci, tokom kojih će biti obavljena provera sistema i testiranja rada motora.

Cook je takože podvukao da će tempo napredovanja zavisiti isključivo od stepena Nasinog finansiranja, dodajući da je preduzimački tim već obezbedio određenu opremu iz privatnih sredstava.

Postoje određeni rizici zbog toga što su motori bili neaktivni 40 godina,“ smatra Cook. „Zbog toga ćemo morati da se koncentrišemo na modifikacije i naše izmene u vezi proizvodnje, izvodljivosti i pouzdanosti. Pokušaćemo da inkorporiramo lekcije koje smo u poslednjih 40 godina naučili o propulzivnim sistemima kroz ljudske, komercijalne i vojne kosmičke letove. Ipak, dizajn koji nudimo biće vrlo sličan ili čak i isti onom koji smo već upoznali.“

Troškovi nisu predstavljali značajan faktor tokom šezdesetih,“ potseća Cook. „Danas je to najvažniji faktor“.

F-1

Testiranje rada raketnog motora F–1 u vojnoj bazi Edvards. Visina motora je 5,79 m a prečnik 3,76 m. Svake sekunde ovaj motor guta 800 kg kerozina i 1.800 kg oksidatora. Srećom, rade samo 2,5 minuta – za to vreme raketa se diže na visinu od 68 km i dostiže brzinu od 9.950 km/h.

 



[1] Ovi motori na tečno kriogeno gorivo zapravo su bili glavni motori na samim šatlovima – poznati kao SSME. Proizvodio ih je „Pratt & Whitney Rocketdyne“. Za 30 godina napravljeno je više verzija – recimo RS–25D je prvi put poleteo 2001. (STS-104).

[2] Ova misija, označena kao Istraživačka misija–2 (EM–2), predstavljaće misiju sa Blokom I SLS, sa iCPS kao drugim stepenom i kapsulom „Orion“ MPCV, ukupne težine na ansiranju od 70 t. Misija bi trajala 14 dana a posada od 4 člana bi provela 4 dana u orbiti oko Meseca.

Konačno je neko u Americi došao na istu ideju kao i ja – da ponovo upotrebi raketne motore koji su pokretali mighty rocket „Saturn V“, koja je ponela prve ljude na Mesec. Ti motori su bili i ostali najjači jednokomorni motori na tečno gorivo ikada napravljeni na Zemlji. Jedino ne shvatam zašto onda ne sastave ponovo i „Saturna V“?

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi: