اختبار حاسم لـ “صاروخ ناسا العملاق”

خضع قلب صاروخ ناسا العملاق الذي سيعيد رواد الفضاء إلى القمر لاختبار حاسم.

ولأول مرة ، قام المهندسون بتحميل المرحلة الأساسية من صاروخ نظام الإطلاق الفضائي (SLS) بالكامل بوقود سائل شديد البرودة ، وتحكموا فيه ثم قاموا بتفريغ الخزانات.

هذا الوقود هو وقود ومؤكسد – مادة كيميائية تجعل الوقود يحترق.

أراد المهندسون التحقق من عمل الأشياء كما هو متوقع قبل أن تقوم SLS برحلتها الأولى في غضون عام تقريبًا.

كان جزءًا من برنامج اختبار يُعرف باسم Green Run ، يتم تنفيذه في مركز Stennis Space التابع لناسا بالقرب من Bay St Louis في ميسيسيبي.

كان هذا التقييم ، المعروف باسم بروفة الملابس الرطبة (WDR) ، هو السابع من بين ثمانية اختبارات في المرحلة الأساسية. وقالت ناسا إن الصاروخ استجاب بشكل جيد للوقود الدافع الذي تم تحميله. لكن الاختبار تعرض لإغلاق غير متوقع قبل بضع دقائق مما كان مخططًا له.

ومع ذلك ، يجب أن يؤدي الانتهاء من WDR إلى الاختبار الثامن والأخير – “إطلاق نار ساخن” – حيث سيتم إطلاق جميع محركات RS-25 الأربعة الموجودة في قاعدة القلب معًا للمرة الأولى.

هذا الجزء الصاروخي بالذات سيعمل على المهمة الأولى في خطة ناسا لاستكشاف القمر – المعروفة باسم أرتميس. سترسل هذه المهمة ، التي كان من المقرر إجراؤها في نوفمبر 2021 ، الجيل القادم من المركبة الفضائية أوريون في حلقة حول القمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض.

لن يكون هناك طاقم على متن هذه الرحلة التجريبية. لكن مهمة أرتميس الثالثة ، في عام 2024 ، ستهبط بأول بشر على سطح القمر منذ مهمة أبولو 17 في عام 1972.

يساعد Green Run على ضمان تسوية أي مشكلات قبل نقل مقطع الصاروخ المعقد إلى فلوريدا لإعداده للإطلاق.

على مدار عدة ساعات ، قام المهندسون في Stennis بتحميل المرحلة الأساسية بأكثر من 700000 جالون (حوالي 2.6 مليون لتر) من الهيدروجين والأكسجين السائل.

تستمر القصة

قال جيم ماسر ، نائب الرئيس الأول في شركة Aerojet Rocketdyne ، التي تصنع محركات RS-25: “هذا وقت مثير للغاية”. “لقد وصلنا حقًا إلى بعض أهم جوانب برنامج الاختبار.”

قسم الصاروخ مرتبط بهيكل فولاذي عملاق يسمى منصة الاختبار B-2 ، والذي كان يستخدم في السابق لاختبار محركات صاروخ Saturn V الضخم الذي حمل رواد الفضاء إلى القمر في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي.

تم إحضار الوقود الدافع إلى الموقع على ستة صنادل عبر الممر المائي الذي يمر عبر أراضي مركز Stennis Space Center.

كانت القوارب ترسو بالقرب من منصة الاختبار بينما كانت الدوافع شديدة البرودة (المبردة) على متنها تمر عبر الأنابيب إلى المرحلة الأساسية.

الهيدروجين والأكسجين غازي في درجة حرارة الغرفة ، لكن الغازات تشغل مساحة كبيرة. يتيح تحويلها إلى سوائل تخزين كمية معادلة في خزان أصغر.

يتطلب ذلك تبريد وقود الهيدروجين إلى 253 درجة مئوية تحت الصفر (ناقص 423 فهرنهايت) والأكسجين (مؤكسد الوقود) إلى 183 درجة مئوية تحت الصفر (ناقص 297 فهرنهايت).

بعد ملء الخزانات ، يجب إعادة تعبئتها – تجديدها – باستمرار لأن السوائل في درجات الحرارة المنخفضة هذه تغلي بمرور الوقت.

أثناء الاختبار ، كان من المقرر أن تتدفق السوائل عبر المضخات التوربينية – التي تغذي الوقود الدافع إلى غرف احتراق المحرك – والمحركات نفسها. هذا يساعد على إعداد الأنظمة للبدء.

تم تصميمها جميعًا لتقليد ما يمكن أن يحدث في الساعات التي تسبق الرحلة الحقيقية قدر الإمكان. “نحن نحاول فقط الحصول على أكبر قدر ممكن من البيانات حتى نتمكن من الوصول إلى أبعد من ذلك في الجولة التالية. ونريد العثور على أي شيء يمكن تحسينه خلال هذا الفستان المبلل استعدادًا للنار الساخنة” ، قال ريان ماكيبين ، جرين وقال لبي بي سي نيوز ، اختبار تشغيل موصل ناسا.

على مدونتها Artemisوقالت ناسا: “نظرة أولية إلى البيانات تشير إلى أن أداء المرحلة كان جيدًا أثناء عملية تحميل وتجديد الوقود”.

أثناء حدوث كل هذا ، نفذت فرق من ناسا وبوينغ – المقاول الرئيسي لـ SLS – عد تنازلي لمحاكاة الإطلاق. كان من المقرر أن يأخذوا العد على طول الطريق إلى T-minus (الوقت المتبقي) 33 ثانية.

لكن ناسا قالت إن الاختبار انتهى قبل دقائق قليلة من مدة العد التنازلي المخطط لها. تقوم الفرق بتقييم البيانات لتحديد السبب الدقيق للإغلاق المبكر.

في حديثه في أكتوبر ، أوضح جون شانون ، نائب الرئيس ومدير برنامج SLS في شركة Boeing: “سنقضي حوالي أسبوعين في البحث في البيانات للتأكد من أن جميع الأنظمة تصرفت كما هو متوقع.

“سنخرج ونفحص السيارة ، ونتأكد من عدم وجود مفاجآت.”

SLS بالأرقام

• الصاروخ سوف يقف 98m (322ft) طويل القامة في تكوينه الأولي أو بلوك 1

• يمكن لـ Block 1 SLS إرسال أكثر من 27 طنا (59500 جنيه) إلى المدارات القمرية – ما يعادل 11 مركبة رياضية كبيرة (SUVs)

• سيتم إطلاق إصدار مستقبلي من SLS ، يسمى Block 2 Cargo 46 طنا (101.400 جنيه) إلى القمر – هذا 18 سيارة دفع رباعي كبيرة

• سوف تنتج SLS 8.8 مليون جنيه (39.1 ميجانيوتونس) من التوجه في تكوين بلوك 1

• أربعة تقع محركات RS-25 في قاعدة المرحلة الأساسية ؛ إنها نفس تلك المستخدمة في مكوك الفضاء

إذا كانت البيانات تبدو جيدة ، فسيقوم المهندسون “بإطلاق النار”.

يتكون صاروخ SLS من مرحلة أساسية ضخمة مع معززين أصغر مثبتين على الجانبين. المحركات الأربعة القوية RS-25 في قاعدتها هي نفس النوع المستخدم في مركبة مكوك الفضاء المدارية المتقاعد الآن.

يوفر القاذف القوة الخام اللازمة لإرسال Orion إلى الفضاء ثم دفعه نحو القمر.

في الشهر الماضي ، قام المهندسون في Stennis بإزالة واستبدال مكون يسمى القابض على أحد الصمامات الأربعة المسبقة ، والذي يوفر الهيدروجين السائل لمحركات RS-25. أظهر الصمام الأولي أداءً غير متسق أثناء الاختبارات.

كان المسؤولون يخططون لشحن النواة العملاقة إلى موقع الإطلاق في مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا بحلول 14 يناير لإبقاء SLS على المسار الصحيح لرحلتها في نوفمبر.

وقالت ناسا الأسبوع الماضي إن مهمة Artemis-1 لا تزال في طريقها للانطلاق في نوفمبر 2021

لقد مضى الجري الأخضر إلى حد كبير بسلاسة ؛ كان هناك توقف لمدة خمسة أسابيع بسبب Covid-19. بالإضافة إلى ذلك ، كان لا بد من إغلاق العمل في الموقع ست مرات بسبب الطقس الاستوائي ، بالنظر إلى موسم الأعاصير النشط بشكل خاص.

قال جون هانيكوت ، مدير SLS في وكالة ناسا ، خلال مؤتمر صحفي في تشرين الأول (أكتوبر): “كان من المهم للغاية بالنسبة لنا أن نحافظ على الجدول الزمني”.

اتبع بول على تويتر.