Space Launch System
Space Launch System (SLS, рус. Система космических запусков) — американская двухступенчатая сверхтяжёлая ракета-носитель (РН), разработанная НАСА для пилотируемых экспедиций за пределы околоземной орбиты. Является наиболее грузоподъёмной из эксплуатируемых в настоящее время ракет-носителей. Технологически SLS опирается на нереализованные планы РН «Арес-5» в рамках программы «Созвездие»; разработка основана на основных двигателях и твердотопливных ускорителях программы «Спейс шаттл», которая завершилась в 2011 году.
SLS используется для запуска пилотируемого корабля «Орион», разработка которого также была начата по программе «Созвездие» в 2004 году.
Первый беспилотный запуск с миссией «Артемида-1» проведён 16 ноября 2022 года[1]. Первый пилотируемый полёт «Артемида-2» неоднократно переносился[2][3][4] и состоялся 1—10 апреля 2026 года[5].
Система в базовой версии способна выводить 95 тонн груза на опорную орбиту[6]. Дальнейшее развитие конструкции ракеты-носителя должно обеспечить увеличение грузоподъёмности до 130 тонн[7].
Общие сведения
| Space Launch System | |
|---|---|
| Общие сведения | |
| Страна |
|
| Индекс | SLS |
| Назначение | ракета-носитель |
| Разработчик |
|
| Изготовитель |
|
| Основные характеристики | |
| Количество ступеней | 2 |
| Длина (с ГЧ) |
98,1 м (Block 1) 111 м (Block 1B, Block 2) |
| Диаметр | 8,4 м |
| Стартовая масса | 2 608 156,128 кг |
| Масса полезной нагрузки | |
| • на НОО | 95 000—131 500 кг |
| История запусков | |
| Состояние | действующая |
| Места запуска | КЦ Кеннеди, LC-39B |
| Число запусков | 2 |
| • успешных | 2 |
| • неудачных | 0 |
| Первый запуск | 16 ноября 2022 |
| Ускоритель (Ступень 0) — Solid Rocket Booster (Block 1, Block 1B) | |
| Количество ускорителей | 2 |
| Маршевый двигатель | РДТТ |
| Тяга | 32,0 МН (общая) |
| Удельный импульс | 269 с |
| Время работы | 124 с |
| Первая ступень | |
| Длина | 64,6 м |
| Диаметр | 8,4 м |
| Сухая масса | 85 270 кг |
| Стартовая масса | 979 452 кг |
| Маршевые двигатели | 4 × RS-25D/E |
| Тяга |
7440 кН (уровень моря) 9116 кН (вакуум) |
| Удельный импульс |
363 с (уровень моря) 452 с (вакуум) |
| Горючее | жидкий водород |
| Окислитель | жидкий кислород |
| Вторая ступень — Interim Cryogenic Propulsion Stage (Block 1) | |
| Длина | 13,7 м |
| Диаметр | 5 м |
| Сухая масса | 3490 кг |
| Стартовая масса | 30 710 кг |
| Маршевый двигатель | RL-10B-2 |
| Тяга | 110,1 кН |
| Удельный импульс | 462 с |
| Время работы | 1125 с |
| Горючее | жидкий водород |
| Окислитель | жидкий кислород |
| Вторая ступень (Альтернативная) — Exploration Upper Stage (Block 1B, Block 2) | |
| Диаметр | 8,4 м |
| Маршевые двигатели | 4 × RL-10C |
| Тяга | 440 кН |
| Горючее | жидкий водород |
| Окислитель | жидкий кислород |
История
После окончания пилотируемых лунных миссий в рамках программы «Аполлон» начала 1970-х годов НАСА вновь сосредоточилось на пилотируемых полетах на околоземную орбиту, для чего был разработан «Спейс шаттл», первый из которых отправился в космос 12 апреля 1981 года.
Спустя почти 22 года, 1 февраля 2003 года один из космических челноков разрушился при входе в плотные слои атмосферы (см. Катастрофа шаттла «Колумбия»), что повлекло очередное переосмысление космической программы США. «Шаттл» стал считаться устаревшим и слишком дорогим и в начале 2004 года президент США Джордж Буш объявил о завершении программы «Космическая транспортная система» после окончания строительства Международной космической станции в 2010 году. Кроме того, в рамках плана «Концепция космических исследований» он объявил о разработке новых ракет-носителей и космического корабля для возвращения на Луну и, в конечном счете, полетов на Марс[8].
Далее концепция развилась в программу «Созвездие», включавшую создание ракет-носителей «Арес-1», «Арес-5» и пилотируемого космического корабля «Орион». С самого начала программа страдала от финансовых трудностей и в 2010 году была отменена новым президентом США Бараком Обамой. В качестве компромисса было решено сохранить проект разработки космического корабля «Орион»[9].
Конгресс США был против прекращения программы «Созвездие» и летом 2011 года поручил НАСА разработку новой тяжёлой ракеты-носителя. Эта ракета-носитель, называемая теперь Space Launch System, должна была совершить свой первый беспилотный полёт в 2017 году, а первый пилотируемый старт был запланирован на 2021 год. Было решено, что при разработке будут использованы технологии, применявшиеся на «Спейс шаттл» и планировавшиеся для «Арес-5»[10][11].
Дальнейшие проблемы с финансированием вызвали новые задержки: первый беспилотный запуск был сдвинут на 2019[12], затем на 2020 год[13], а первая пилотируемая миссия отложена до 2023 года и затем снова переносилась[14][15].
В январе 2021 года НАСА в Космическом центре имени Джона Стенниса (штат Миссисипи) провело критически важное огневое испытание двигателей основной ступени сверхтяжёлой ракеты, но оно прервалось слишком рано из-за завышенных параметров безопасности (процедура закончилась всего через 67 секунд вместо запланированных восьми минут). НАСА и Boeing объявили о готовности провести 26 февраля повторные испытания, однако позже сообщило, что один из восьми клапанов на основной ступени SLS не работает должным образом — в этой связи инженеры были вынуждены отложить огневое испытание. Новые испытания были проведены 18 марта, они завершились успешно: в течение 500 секунд двигатели создавали штатную тягу 8 МН[16]. После этих испытаний основной ступени она была перевезена на барже в Космический центр Кеннеди (KSC) во Флориде; остальные компоненты миссии «Артемида-1» уже находились в KSC[17].
Июнь 2021: НАСА полностью собрало (инженеры Космического центра Кеннеди опустили 65-метровую основную ступень ракеты между двумя ускорителями, впервые соединив таким образом все три основных элемента) и показало миру свою сверхтяжелую ракету.
16 ноября 2022 года в 09:48 мск состоялся пуск РН Space Launch System (SLS) с кораблём Orion к Луне в рамках миссии Artemis I с пусковой площадки LC-39B Космического центра им. Кеннеди, Флорида, США. Artemis I — беспилотный полёт космического корабля Orion на ракете-носителе Space Launch System в рамках программы «Артемида»[18]. После 25 дней пребывания в космосе КК «Орион» 11 декабря 2022 в 17:40 UTC (20:41 по МСК) успешно приводнился в Тихом океане[19].
Первый пилотируемый полёт «Артемида-2» прошёл 1—10 апреля 2026 года[5]: запуск состоялся 1 апреля 2026 года в 18:35 по восточному времени США[20], 6 апреля экипаж миссии отдалился от Земли на 406,7 тыс. км, побив рекорд 1970 года по дальности полёта[21], 10 апреля 2026 года в 20:07 корабль успешно приводнился в Тихом океане у побережья Калифорнии[22][23].
Конструкция
Первая ступень ракеты SLS достигает 65 метров в высоту и 8,4 метров в диаметре, она оснащена 4 двигателями RS-25, которые ранее применялись на космических шаттлах. По своей структуре и внешнему виду она схожа с внешним топливным баком Space Shuttle, на ней используется жидкий водород в качестве горючего и жидкий кислород в качестве окислителя.
В конфигурации Block 1 и Block 1B используются два модифицированных пятисегментных твердотопливных ракетных ускорителя. У них на 25 % большая тяга по сравнению с ускорителями шаттла, но они, в отличие от последних, одноразовые.
Стоимость
Стоимость программы SLS на 2012 год оценивалась в 35 млрд долларов[24]. Стоимость только одной ракеты SLS составляет 1,6 млрд долларов, а в случае серийного заказа у Boeing — 800 млн долларов[25].
На 2022 год, по оценкам генерального инспектора НАСА общая стоимость первой миссии составляла 4,1 миллиарда долларов (из которых 2,2 млрд потрачены на создание одной ракеты SLS, 568 млн — на наземные системы, 1 млрд — на КК «Орион», 300 млн — на сервисный модуль для него); сообщалось, что вся же программа SLS (вместе с капсулой «Орион» и необходимыми наземными системами) к 2024 году обойдется США в 50 миллиардов долларов (они не включают десятки миллиардов долларов, потраченные НАСА на разработку КК Orion с 2005 года и РН SLS с 2011 года)[26][27].
Выполненные и планируемые пуски
| Миссия | Конфигурация | Пилотируемый | Дата запуска |
Статус | Продол- житель. |
Назначение | Источ. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Artemis 1 | SLS Block 1 | Нет | 16 ноября 2022[1] | Запущена | 25 дней | Орбита Луны | [28][29][30][31][32] |
| Беспилотный облёт Луны кораблём «Орион» и вывод 13 нано-спутников CubeSat. | |||||||
| Artemis 2 | SLS Block 1 | Да | 1—10 апреля 2026 года[5] | Запущена | 9 дней 1 час 32 минуты[5] | Орбита Луны | [33][34][35] |
| Пилотируемый испытательный облёт Луны | |||||||
| Artemis 3 | SLS Block 1 | Да | 2028 | Запланировано | 30 дней | Луна | [36][37][38][39][33][40] |
| Пилотируемая миссия с посадкой на южном полюсе Луны. | |||||||
| Artemis 4 | SLS Block 1 B | Да | 2028 | Запланировано | 30 дней | Орбита Луны | [43][44][45] |
| Доставка четырёх астронавтов на лунную орбитальную станцию «Gateway». | |||||||
| Artemis 5 | SLS Block 1 B | Да | 2028 | Запланировано | 30 дней | Луна | |
| Посадка на Луну c лунным вездеходом и доставка заправочного модуля ESPRIT к «Gateway» | |||||||
| Артемида 6 | SLS Block 1 B | Да | 2029 | Запланировано | 30 дней | Луна | |
| Посадка на Луну с доставкой шлюзового модуля к «Gateway». | |||||||
Галерея
В культуре
Старт ракеты-носителя SLS показан в начале научно-фантастического фильма «Космос между нами» (2017), где по сюжету картины эта космическая система используется для отправки экспедиции на Марс.