ดูเหมือนว่า NASA ได้ตัดสินใจที่จะสร้างซุปเปอร์จรวด "ดาวอังคาร" กับคนทั้งโลก: สำหรับหน่วยงานทั้งสามนี้มีส่วนร่วมทันที เหล่านี้คือศูนย์การบินอวกาศจอร์จ มาร์แชล ศูนย์อวกาศลินดอน จอห์นสัน และศูนย์อวกาศจอห์น เอฟ. เคนเนดีอีกครั้ง ซึ่งให้ข้อมูลประวัติศาสตร์ทั้งหมดเกี่ยวกับสถานที่ปล่อยจรวด
หุ่นจำลอง SLS ในอุโมงค์ลมวิจัยของ NASA
แต่นี่ไม่ใช่บริษัทนักพัฒนาทั้งหมด ศูนย์วิจัยเอมส์มีหน้าที่รับผิดชอบปัญหาทางกายภาพพื้นฐานของโครงการ ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดมีหน้าที่รับผิดชอบเกี่ยวกับธรรมชาติของน้ำหนักบรรทุก และศูนย์เกล็นน์ซึ่งเกี่ยวข้องกับวัสดุใหม่ ๆ และการพัฒนาเครื่องบินบรรทุกสินค้า โครงการวิจัยในอุโมงค์ลมถูกกำหนดให้กับ Lange Center และการทดสอบเครื่องยนต์ RS-25 และ J-2X ถูกกำหนดให้กับ Stennis Space Center ในที่สุด การประกอบชุดขับเคลื่อนหลักจะเกิดขึ้นที่โรงงานมิชุดะ
โปรแกรม SLS ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน รวมกันเป็นหลายจุด: ออกซิเจนเหลวและไฮโดรเจนในเครื่องยนต์ขับเคลื่อน เช่นเดียวกับตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งแบบหลายส่วน ขั้นตอนแรกของหน่วยส่วนกลาง (Core Stage) ที่มีความยาว 64.7 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.4 ม. จะเหมือนกันสำหรับการดัดแปลงทั้งหมด ดังนั้น SLS Block I แรกเกิดจึงมีน้ำหนักบรรทุกเทียบเท่า 70 ตัน - แรงขับที่จำเป็นสำหรับน้ำหนักนี้มาจากเครื่องยนต์ RS-25D สี่ตัว อันที่จริง SLS เวอร์ชันแรกนี้มีไว้สำหรับการรับรองหน่วยกลางและการดำเนินการตามภารกิจทดลองและการทดลอง ระยะบนแสดงโดย ICPS "ขั้นบนด้วยการแช่แข็งชั่วคราว" (Interim Cryogenic Propulsion Stage) ซึ่งสร้างขึ้นจากขั้นตอนที่สองของยานพาหนะปล่อยของ Delta IV Heavy ICPS มีหนึ่งเครื่องยนต์ - RL-10B-2 พร้อมแรงขับสุญญากาศที่ 11, 21 tf แม้แต่ในรุ่น "ที่อ่อนแอที่สุด" ของ Block I นี้ จรวดจะพัฒนาแรงผลักดันในการเปิดตัวมากกว่า 10% ของ Saturn V ในตำนาน เรือบรรทุกประเภทที่สองมีชื่อว่า SLS Block IA และความสามารถในการบรรทุกที่เทียบเท่าของยักษ์นี้ควรมีอยู่แล้ว ไม่เกิน 105 ตัน มีสองรุ่น - สินค้าและคนบรรจุซึ่งควรส่งคืนชาวอเมริกันเมื่อกว่าสี่สิบปีที่แล้วและในที่สุดก็ส่งบุคคลกลับจากวงโคจรต่ำ แผนการของนาซ่าสำหรับยานพาหนะเหล่านี้นั้นเรียบง่ายที่สุด: เป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ EM-2 ที่ไหนสักแห่งในช่วงกลางปี 2565 บินรอบดวงจันทร์พร้อมลูกเรือ ก่อนหน้านี้เล็กน้อย (กลางปี 2020) มีการวางแผนที่จะส่งนักบินอวกาศไปยังวงโคจรรอบดวงจันทร์บนยานอวกาศ Orion แต่ข้อมูลนี้มีขึ้นตั้งแต่ช่วงฤดูร้อนปี 2018 และได้รับการแก้ไขซ้ำแล้วซ้ำเล่าก่อนหน้านั้น ดังนั้น ตามโครงการหนึ่ง SLS ควรจะทะยานสู่ท้องฟ้าในฤดูใบไม้ร่วงนี้
SLS Block II - ผู้ให้บริการที่มีน้ำหนักบรรทุกเทียบเท่า 130 ตัน ติดตั้งเครื่องยนต์ RS-25D ห้าตัวบนบล็อกกลางแล้ว เช่นเดียวกับ "ขั้นบนของการสำรวจ" EUS (Exploration Upper Stage) ซึ่งในทางกลับกันมีหนึ่งเครื่อง หรือแรงขับ J- 2X สองตัวที่ 133.4 tf ต่ออัน "รถบรรทุก" ที่มีพื้นฐานมาจาก Block II นั้นโดดเด่นด้วยแฟริ่งที่หัวเกินขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 เมตรในคราวเดียว สิ่งเหล่านี้จะเป็นยักษ์ใหญ่จริง ๆ หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีสำหรับสหรัฐอเมริกา: ในรุ่นสุดท้ายของจรวด แรงขับของการเปิดตัวของจรวดจะสูงกว่าของดาวเสาร์ V 1/5 และแผนสำหรับซีรี่ส์ Block II มีความทะเยอทะยานอย่างยิ่ง - ในปี 2033 ส่งภารกิจประจำ EM-11 ซึ่งจะเดินทางไปในอวกาศอย่างน้อย 2 ปี แต่ก่อนวันสำคัญนี้ ชาวอเมริกันวางแผนที่จะบินสู่วงโคจรของดวงจันทร์ 7-8 ครั้ง นาซ่ากำลังวางแผนที่จะลงจอดมนุษย์อวกาศบนดาวอังคารอย่างจริงจังหรือไม่ไม่มีใครรู้
การทดสอบของ CECE (Common Extensible Cryogenic Engine) ซึ่งเป็นเครื่องยนต์จรวดแบบไครโอเจนิกส์แบบควบคุม-แรงขับ ซึ่งใช้ภายใต้โครงการปรับปรุง RL-10 ดำเนินการตั้งแต่ปี 1962 บนจรวด Atlas, Delta iV, Titan และ Saturn I
ประวัติของเครื่องยนต์ซีรีส์ SLS ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของจรวดเริ่มต้นขึ้นในปี 2558 ที่อัฒจันทร์ Stennis Center เมื่อการทดสอบการยิงที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกเป็นเวลา 500 วินาทีเกิดขึ้น ตั้งแต่นั้นมา ชาวอเมริกันก็ดำเนินไปเหมือนเครื่องจักร - ชุดการทดสอบเต็มรูปแบบสำหรับทรัพยากรการบินเต็มรูปแบบทำให้เกิดความมั่นใจในประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์ William Hill รองหัวหน้าคนแรกของคณะกรรมการพัฒนาระบบการวิจัยด้วยคนของ NASA กล่าวว่า:
“เราได้อนุมัติโครงการ SLS สำเร็จในการทดสอบรอบแรกของเครื่องยนต์จรวดและเครื่องเร่งความเร็ว และส่วนประกอบหลักทั้งหมดของระบบสำหรับการบินครั้งแรกได้ถูกนำไปผลิตแล้ว แม้จะมีปัญหาเกิดขึ้น แต่การวิเคราะห์ผลงานก็แสดงถึงความมั่นใจว่าเราอยู่ในเส้นทางที่ถูกต้องสำหรับเที่ยวบินแรกของ SLS และการใช้งานเพื่อขยายการมีอยู่ถาวรของผู้คนในห้วงอวกาศ"
ในระหว่างการทำงานกับเครื่องยนต์ มีการเปลี่ยนแปลง - ผู้ให้บริการของขั้นตอนที่หนึ่งและสองได้รับการติดตั้งบูสเตอร์เชื้อเพลิงแข็ง (คันเร่ง) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้โมเดลนี้มีชื่อว่า Block IB ขั้นบนของ EUS ได้รับเครื่องยนต์ออกซิเจนไฮโดรเจน J-2X ซึ่งต้องถูกทิ้งร้างในเดือนเมษายน 2559 เนื่องจากมีองค์ประกอบใหม่จำนวนมากที่ยังไม่เคยใช้งานมาก่อน ดังนั้นเราจึงกลับไปที่ RL-10 แบบเก่าที่ดีซึ่งผลิตจำนวนมากและจัดการเพื่อ "โฉบเข้า" มานานกว่าห้าสิบปีแล้ว
ความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่งในโครงการที่มีคนดูแล ไม่ใช่แค่ที่ NASA เท่านั้น ในเอกสารอย่างเป็นทางการของ NASA กล่าวว่า "กลุ่มเครื่องยนต์ RL-10 สี่ชุดตรงตามข้อกำหนดอย่างดีที่สุด พบว่าเหมาะสมที่สุดในแง่ของความน่าเชื่อถือ " บูสเตอร์ห้าส่วนได้รับการทดสอบเมื่อปลายเดือนมิถุนายน 2559 และกลายเป็นเครื่องยนต์เชื้อเพลิงแข็งที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาสำหรับยานพาหนะที่ใช้ยิงจริงจนถึงปัจจุบัน หากเราเปรียบเทียบมันกับ Shuttle จะมีน้ำหนักการเปิดตัว 725 ตัน เทียบกับ 590 ตัน และแรงขับเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับรุ่นก่อน จาก 1250 tf เป็น 1633 tf แต่ SLS Block II ควรได้รับคันเร่งที่ทรงพลังและประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษใหม่ มีสามตัวเลือก นี่คือโครงการ Pyrios จาก Aerojet Rocketdyne (เดิมชื่อ Pratt & Whitney Rocketdyne) ซึ่งติดตั้งเครื่องยนต์จรวดสองตัวที่ขับเคลื่อนด้วยออกซิเจนและน้ำมันก๊าดโดยให้แรงขับ 800 tf ต่อเครื่อง นี่ยังไม่ใช่นวัตกรรมที่สมบูรณ์อีกด้วย - "เครื่องยนต์" มีพื้นฐานมาจาก F-1 ที่พัฒนาขึ้นสำหรับระยะแรกของดาวเสาร์ V เดียวกัน Pyrios มีอายุย้อนไปถึงปี 2012 และ 12 เดือนต่อมา Aerojet ร่วมกับ Teledyne Brown กำลังทำงาน แข็งในบูสเตอร์ของเหลวด้วยน้ำมันก๊าดออกซิเจน AJ-26-500 แปดตัว แรงผลักดันของแต่ละคนสามารถเข้าถึง 225 tf แต่ประกอบขึ้นจาก NK-33 ของรัสเซีย
การทดสอบเครื่องยนต์ออกซิเจนไฮโดรเจน RS-25 ที่บูธ Stennis Center, Bay St. Louis, Mississippi, สิงหาคม 2015
และสุดท้าย เครื่องยนต์รุ่นที่สามสำหรับ SLS นำเสนอโดย Orbital ATK และทำขึ้นในรูปแบบของเครื่องเร่งเชื้อเพลิงแข็งแบบสี่ส่วนที่ทรงพลังที่สุด Dark Knight ด้วยแรงขับ 2,000 tf แต่ไม่สามารถพูดได้ว่าทุกอย่างราบรื่นสำหรับวิศวกรชาวอเมริกันในเรื่องนี้: ความสามารถและเทคโนโลยีมากมายหายไปจากการปิดโครงการ Apollo และ Space Shuttle ฉันต้องคิดวิธีการทำงานใหม่ๆ ตัวอย่างเช่น การเชื่อมแบบกวนด้วยแรงเสียดทานถูกนำมาใช้เพื่อประกอบถังเชื้อเพลิงของจรวดในอนาคต กล่าวกันว่าโรงงานมิชูดะมีเครื่องจักรที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการเชื่อมที่ไม่เหมือนใคร นอกจากนี้ในปี 2559 มีปัญหากับการก่อตัวของรอยแตกในการผลิตบล็อกกลางในถังออกซิเจนเหลวอย่างแม่นยำยิ่งขึ้น แต่ความยากลำบากส่วนใหญ่ก็เอาชนะได้
ชาวอเมริกันกำลังค่อยๆ นำนักบินอวกาศของพวกเขากลับคืนสู่วงโคจรต่ำและไกลออกไป มีคำถามเชิงตรรกะเกิดขึ้น: เหตุใดจึงทำเช่นนี้หากหุ่นยนต์ทำงานได้ดี? เราจะพยายามตอบคำถามนี้ในภายหลัง
