Cohete gigante SLS de la NASA: una guía

La NASA está desarrollando un cohete masivo llamado Space Launch System (SLS) para lanzar astronautas a la Luna y, finalmente, a Marte. Programado para debutar a fines de 2021, el SLS es el vehículo de lanzamiento más poderoso construido desde la década de 1960.

La NASA planea enviar a un hombre y una mujer a la luna esta década, en lo que sería el primer aterrizaje con humanos desde el Apolo 17 en 1972.

Durante los últimos 20 años, los astronautas han realizado vuelos de rutina desde y hacia la Estación Espacial Internacional (ISS).

Pero la luna está unas 1.000 veces más lejos de la Estación Espacial Internacional. Llevar astronautas allí requiere un cohete enorme.

El SLS es el equivalente moderno del Saturn V, un bombardero masivo construido durante la era Apolo. Como Saturno, está dividido en segmentos o fases apiladas unas encima de otras. Pero el cohete también incorpora tecnología del transbordador espacial.

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La primera versión del SLS se llamará Bloque 1. Se someterá a una serie de actualizaciones en los próximos años para que pueda lanzar cargas útiles más pesadas a destinos fuera de la órbita terrestre baja.

El Bloque 1 SLS se elevará 23 pisos por encima de la plataforma de lanzamiento, lo que lo hará más alto que la Estatua de la Libertad.

“Es un cohete realmente grande”, dijo John Shannon, vicepresidente y gerente del programa SLS en Boeing, el contratista principal del cohete. “Es simplemente un cohete muy grande”. Le dijo a BBC News en 2019: “Cuando ves SLS juntos, no has visto nada como esto desde Saturno 5”.

El cohete lanzará astronautas al vehículo tripulado de próxima generación de la NASA, Orion, y lo llevará a la velocidad necesaria para salir de la órbita terrestre baja y viajar a la Luna.

¿Cómo funciona el misil?

El SLS consta de una etapa de núcleo gigante flanqueada por dos propulsores de cohetes sólidos (SRB). El núcleo contiene grandes tanques de almacenamiento: uno para el hidrógeno líquido, el combustible, y otro para el oxígeno líquido, un “agente oxidante”, que hace que el combustible se queme.

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Juntos, estos se conocen como propulsores.

En la base de la etapa central hay cuatro motores RS-25, los mismos motores que impulsaron el orbitador tipo avión espacial, que se suspendió en 2011.

Cuando se introducen hidrógeno y oxígeno líquido en las cámaras del motor y se encienden con una chispa, la reacción química produce enormes cantidades de energía y vapor.

El vapor sale de las boquillas del motor a 16.000 km / h (10.000 mph) para generar empuje, la fuerza que impulsa un misil a través del aire.

Los SRB le dan al cohete una fuerza adicional para escapar de las garras de la gravedad. Estos propulsores gemelos tienen más de 17 pisos de altura y queman seis toneladas de combustible sólido por segundo. Ahorran el 75% del pago total durante los dos primeros minutos del vuelo.

¿El cohete más poderoso de todos los tiempos?

Si usamos el empuje como medida, el SLS será el cohete más poderoso de la historia cuando vuele al espacio en 2021. El SLS del Bloque 1 generará 8.8 millones de libras (39.1 meganewtons) de empuje en el lanzamiento, un 15% más que un Saturno V cohete.

En la década de 1960, la Unión Soviética construyó un cohete llamado N1, en un esfuerzo por llegar a la luna. Su primera etapa puede producir 10,2 millones de libras (45,4 meganewtons) de empuje. Pero los cuatro vuelos de prueba terminaron en fracaso.

Una versión futura del SLS, llamada Block 2 Cargo, debería acercarse a los niveles de pago N1. Pero un vehículo llamado Starship, desarrollado por la compañía SpaceX de Elon Musk, tendría que pasar por alto ambos, produciendo hasta 15 millones de libras (66,7 meganewtons) de empuje. El Starship se encuentra actualmente en desarrollo, aunque no hay una fecha exacta para su vuelo inaugural.

SLS en números

• El misil se detendrá 98 m (322 pies) Alto en su configuración inicial o bloque 1

• El SLS del bloque 1 puede enviar más de 27 toneladas (59,500 libras) a las órbitas lunares, el equivalente a 11 grandes vehículos deportivos (SUV)

• Se lanzará una futura versión del SLS, llamada Block 2 Cargo 46 toneladas (101,400 libras) a la Luna. Eso es 18 SUV grandes.

• producirá SLS 8.8 millones de libras (39.1 meganewtons) Desde la orientación en el bloque 1. Configuración

• cuatro Los motores RS-25 están ubicados en la base de la etapa primaria; Es el mismo que se usa en el transbordador espacial.

¿Cómo reutilizo la tecnología de lanzadera?

La etapa base del SLS se basa en el tanque externo cubierto de espuma del Transbordador Espacial. Este tanque alimenta propulsor a tres motores RS-25 en la parte trasera del transbordador orbital. Los propulsores de cohetes sólidos desempeñan el mismo papel en ambos vehículos.

Pero SLS es una bestia completamente diferente. Varios componentes y estructuras derivados de lanzaderas han sufrido cambios de diseño significativos debido a los diferentes niveles de tensión que les impone el SLS.

Como ejemplo de estas diferentes presiones, en el transbordador espacial, los motores RS-25 estaban estacionados lejos de propulsores de cohetes sólidos. Moverlos al lado de los SRB los expone a más vibraciones. Como resultado, todos los sistemas del complejo departamento de motores SLS deben probarse rigurosamente para garantizar que puedan soportar vibraciones.

¿Por qué se construyó el SLS?

En febrero de 2010, La administración Obama canceló Constellation – El problemático plan de George W. Bush de regresar a la luna para 2020. La noticia fue un golpe devastador para los trabajadores en cinco estados del sur: Alabama, Florida, Louisiana, Mississippi y Texas. El Programa de vuelos espaciales humanos de la NASA ha financiado decenas de miles de puestos de trabajo.

Algunos legisladores del Capitolio estaban indignados. En ese momento, Richard Shelby, un senador republicano de Alabama, Él dijo El Congreso no se sentará “y verá el abandono imprudente de principios sólidos, un historial probado y un camino firme hacia el éxito, y la destrucción del programa de vuelos espaciales tripulados”.

Como compromiso, los legisladores de los estados afectados insistieron en un solo misil súper pesado para reemplazar los lanzadores Constellation que la Casa Blanca había desechado.

El diseño del SLS se reveló en 2011. Una vez que comenzó el trabajo, los retrasos y los sobrecostos dieron munición a los críticos, que creían que la NASA debería depender de los cohetes operados por proveedores de servicios comerciales.

Pero sin modificaciones importantes, ningún propulsor actual tiene suficiente potencia para enviar Orion, astronautas y grandes cargas útiles a la Luna en un solo vuelo, como fue el caso del SLS.

Se estima que se han gastado $ 18 mil millones en SLS desde el comienzo de la última década.

Pero con la fase de desarrollo de misiles terminada y las pruebas de certificación de vuelo completadas, el primer SLS está ahora En el Centro Espacial Kennedy en FloridaSe está preparando para su primer lanzamiento.

John Shannon, quien ha estado a cargo de SLS en Boeing desde 2015, explicó: “Sospecho que una vez que el SLS esté en capacidad nacional, no habrá necesidad de otro vehículo pesado como este durante muchos años. es realmente una oportunidad única en la vida. “generación”.

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