첫 번째 SLS 코어 스테이지를 구동 할 4 개의 RS-25 엔진이 루이지애나에있는 NASA의 Michoud 조립 시설 내부의 로켓과 65.2m (26.4 피트), 17.3m (8.4m)의 로켓에 설치되었습니다. ) 차량이 곧 공장에서 출고되어 플로리다의 케네디 우주 센터 (Kennedy Space Center)에있는 런치 패드로가는 다음 정거장으로 옮길 것입니다.
Boeing이 지은 스테이지가 미시시피의 Stennis Space Center에 도착하면 팀은 원래 토성 5 월 로켓의 첫 번째 단계를 테스트하기 위해 B-2 테스트 스탠드에서 로켓을 들어 올려 일련의 구조와 우주 왕복선 프로그램에서 남은 4 개의 RS-25 엔진의 모달 테스트, 리허설 연료 공급 및 8 분 발사로 SLS 코어 스테이지의 비행 준비 상태를 보여줍니다.
그런 다음 로켓은 NASA의 케네디 우주 센터에 선적되어 2021 년 달을 향한 궤도에 SLS가 발사되는 한 쌍의 측면 장착형 고체 로켓 부스터, 상단 및 오리온 승무원 캡슐로 최종 적재를 시작합니다.
NASA 관리자 Jim Bridenstine은 12 월 9 일 SLS 핵심 단계 완료를 알리는 행사에서 "NASA의 미국 크리스마스 선물로 생각하십시오."라고 말했습니다. 우리는 그것을 Stennis Space Center로 가져갈 것입니다. 우리는‘녹색 달리기’테스트를 할 것입니다. 우리는 그 능력을 증명하고, 케이프로 가져갈 것이며, 달에 미국 우주 비행사를 다시 발사 할 준비가 될 것입니다.”
NASA 관리자 Jim Bridenstine. 크레딧 : Isis Valencia / Spaceflight Now
NASA는 별자리 달 프로그램이 취소 된 후 2011 년 SLS 프로그램 작업을 시작했습니다. 당시 개발 일정은 2017 년 SLS의 첫 출시를 요구했습니다.
NASA는 2011 년부터 우주 발사 시스템 개발에 150 억 달러 이상을 투자했습니다.
첫 번째 핵심 단계 엔진 섹션 조립 문제로 인해 발생한 가장 최근의 지연에 따라 보잉은 Michoud 조립 시설 내부의 작업 흐름을 재구성하여 스테이지의 액체 수소 및 액체 산소 탱크를 연결하기 전에 공장 내부의 수평 구성의 엔진 섹션.
Michoud의 기술자는 11 월에 로켓의 RS-25 엔진 4 대 설치를 완료했습니다. 그 이후로, 노동자들은 Stennis 로의 여행의 핵심 단계를 갖추기 전에 일련의 기능 테스트를 시작했습니다.
최근의 진전에도 불구하고 첫 번째 SLS 출시의 목표 출시 날짜는 여전히 불확실합니다. 2017 년 말부터 NASA 관계자는 2018 년 11 월부터 첫 번째 SLS 임무에 대한 NASA의 공식 공식 출시 약속 날짜 인 2019 년 2020 년부터 2021 년까지 첫 SLS 비행 지연을 발표했습니다.
NASA는 일정 예약이 포함 된보다 구체적인 대상 SLS 시작 날짜를 발표하지 않았습니다.
SLS는 아르테미스 프로그램의 중심이며 2024 년 말까지 인간을 달 표면으로 돌려 보내려는 NASA의 이니셔티브는 올해 초 마이크 펜스 부사장이 설정 한 목표입니다. 2021 년의 아르테미스 1 임무는 SLS와 오리온 우주선의 조종사가없는 시험 비행 (최대 우주 비행사 4 명을 우주로 운반 할 수 있도록 설계됨)과 2022 년 달 주위의 승무원 임무가 될 것입니다.
NASA의 현재 계획에 따르면 2024 년으로 예정된 아르테미스 3 임무는 1972 년 이후 우주 비행사들과의 첫 번째 달 착륙을 시도 할 것입니다. NASA는 SLS 및 Orion 개발 노력과 함께 달 궤도에서 게이트웨이라고하는 소형 우주 정거장을 개발하고 있으며 민간 업계와 협력하여 인간 등급 달 착륙선을 개발할 계획입니다. NASA는 5 년 안에 모든 작품을 준비하는 것을 목표로합니다.
Artemis 1 미션을 수행 할 Space Launch System Block 1 변형의 아티스트 개념. 크레딧 : NASA
루이지애나의 보잉 팀이 첫 번째 SLS 핵심 단계의 조립을 완료 한 반면 케네디 우주 센터의 록히드 마틴 엔지니어는 아르테미스 1 임무를 위해 오리온 우주선의 통합을 완료했습니다. Orion 승무원 모듈은 유럽에서 제작 된 서비스 모듈과 함께 지난 달 NASA 운송 비행기를 타고 플로리다에서 오하이오로 날아갔습니다. 우주선은 우주에서 극심한 열 및 진공 조건에 노출되는 일련의 환경 테스트를 시작했습니다. .
NASA 행정관 Jim Bridenstine은 미군 우주 프로그램 베테랑 관리자 인 Doug Loverro를이 기관의 인간 탐사 및 운영 이사의 새 책임자로 지명했습니다. Loverro는 이달 초 NASA에 합류했으며 그의 첫 번째 임무 중 하나는 Artemis 1 임무를위한 새로운 공식 발사 일정을 수립하는 것입니다.
“우리는 2021 년에 아르테미스 1을 출시 할 날짜를 가졌습니다.”12 월 9 일 신부는 말했다.“물론, 힘든 일을 시작하기 전에, 우리는 새로운 것을 주려고합니다. 자신의 평가, 자신의 평가를 수행 할 수있는 관리자 시간.”
러버로는 백악관이 2021 년 예산 요청을 2 월 기간에 발표 한 지 얼마 후인 봄에 아르테미스 1의 새로운 목표 발사 일정이 발표 될 것이라고 말했다.
보잉의 SLS 프로그램 부사장 겸 총재 인 존 섀넌 (John Shannon)은 3 월 이후 펜스 부통령이 NASA에게 2024 년 말까지 달에 착륙하기 위해 NASA에 도전 한 이후 성능이 향상되었다고 밝혔다. 펜스는 NASA가 기관의 현재 산업 계약 업체가 그렇게 할 수없는 경우 마감일을 충족 할 수있는 산업 파트너를 찾아야한다고 말했다.
Shannon은“부통령의 의견이 매우 공평하다고 생각했으며 의견도 매우 적절하다고 생각합니다. “팀은이를 도전으로 삼았습니다. 이것은 어렵다.
“우리가 만든 첫 번째 차량은 비행 차량입니다. “우리는 시제품을 얻지 못했고 시연 차량이나 그와 비슷한 것을 얻지 못했습니다. 가장 먼저 맞아야합니다. 시간이 더 걸립니다.”
Spaceflight 회원들은 John Shannon과의 인터뷰 내용을 모두 읽을 수 있습니다. 오늘 회원이되어 당사의 보험 적용을 지원하십시오.
12 월 말 또는 1 월에 예상되는 이정표 인 Michoud 공장에서 핵심 단계가 시작되면 작업자는 NASA의 페가수스 바지선에 로켓을로드하여 Stennis로 이동합니다.
코어 스테이지가 Stennis에 도착한 후 팀은 로켓을 내리고 수직으로 들어 올려 BLS 테스트 스탠드에 설치합니다. 이는 SLS 코어 스테이지를 처리하도록 수정 된 대규모 구조입니다.
첫 번째 작업 중 하나는 코어 스테이지 수소 탱크와 엔진 섹션 사이에 4 개의 액체 수소 공급 라인을 연결하는 것입니다. Shannon에 따르면, 기술자들은 연료를 로딩 및 언 로딩하는 데 사용되는 수소 충전 및 배출 밸브를 연결할 것입니다.
Stennis의 테스트 캠페인은 2020 년 중반까지 4 개의 엔진 모두 8 분 발사되는 최종 시험과 함께 몇 달이 걸릴 것으로 예상됩니다.
Shannon은“우리가 가장 먼저 할 일은 모달 테스트입니다. “따라서 우리는 연료가 공급되지 않는 211 피트 길이의이 27 피트 발을 가지고 스탠드에있는 배기구에 매달리게됩니다. 그리고 우리는 이러한 큰 것들을 얻었습니다. 그것들은 망치이지만 본질적으로 큰 망치입니다. 우리는 스테이지를 램핑하여 그 핵심 스테이지의 공명 주파수를 이해할 수 있습니다.
“차량을 어떻게 비행 할 것인지에 대한 모델과 TVC (Thrust Vector Control) 짐 벌에 문제가 없는지 확인하는 안내 알고리즘으로 다시 전달할 것입니다.” 말했다. "그러한 모달 테스트를 마친 후에는 스탠드로 내려 가서 해당 모달 테스트에만 사용되는 모든 센서를 차량 외부에서 제거합니다."
SLS 코어 스테이지 용 패스 파인더 모델은 미시시피에있는 NASA의 Stennis 우주 센터에있는 B-2 테스트 스탠드에 도착합니다. 크레딧 : NASA
엔지니어는 B-2 테스트 스탠드에서 SLS 코어 스테이지의 전원을 켜서 로켓의 항공 전자 공학, 컴퓨터 및 기타 제어 시스템을 모두 시험합니다.
Shannon은 최근에 항공 전자 시스템의 전원을 켜고 모든 비행 컴퓨터와 데이터 시스템 및 다양한 밸브와 배선을 제어하는 모든 시스템의 전원을 켤 것입니다. 우주 비행. “우리는 또한 개발 비행 계측 하드웨어를 확인하므로 기본적으로 전체 시스템에 전력을 완전히 공급합니다.
그런 다음 (추진) 시스템에 대한 안전 점검을 실시합니다. 우리는 모든 밸브를 운동하고 고압 헬륨 시스템을 운동합니다. 우리는 로켓의 모든 하위 시스템에 대해 확인하고 그것을 확인하고 그것이 양호한 지 확인합니다.”
봄이되면 엔지니어들은 핵심 단계에서 "습식 드레스 리허설"을 수행하게됩니다. 이 실습이 진행되는 동안 SLS 코어 스테이지에는 약 730,000 갤런의 초냉 액체 수소 및 액체 산소 추진 제가 채워질 것입니다.
Shannon은 젖은 드레스 리허설을 핵심 단계의 "첫 번째 큰 테스트"로 특징지었습니다.
“처음으로 cryo를 보게 될 것입니다. 그리고 우리는 cryo를 약간 넣어 차량의 차가움을 서서히하게 될 것입니다. 그리고 우리는 haz 가스 (유해 가스) 센서를 매우 세밀하게 관찰 할 것입니다. 섀넌이 말했다. “시스템 응답을 살펴 보겠습니다. 이 테스트에서 사용중인 차량에 700 개의 서로 다른 센서가 있습니다. 모든 것이 좋아 보인다면 계속해서 전체 차량을 채우고 일정 시간 동안 안정적으로 보충 한 다음 차량 배출을 연습합니다.
“그런 다음 Stennis 시설은 소모품을 보충하고 약 4 ~ 5 일 후에 모든 데이터 검토가 제대로 진행된다고 가정 할 때 8 분의 고온 화재 진행을 위해 차량에 연료를 공급할 것입니다. 차량을 화끈 거릴 것”이라고 말했다. “그럼 우리는 그것을 끝낼 때 안전합니다. 우리는 어쨌든 수소 탱크를 배출 할 것으로 예상합니다.”
SLS 코어 스테이지에 설치된 4 개의 RS-25 엔진은 비행 프로파일을 거치며 실제 발사시와 다른 전원 설정으로 조절됩니다. 최대 출력에서 엔진은 200 만 파운드 이상의 추력을 생성합니다.
우주 발사 시스템에서 RS-25 엔진은 첫 비행 중에 109 % 스로틀 설정으로 작동합니다. 우주 왕복선 시대에 엔진은 정상 비행 중 104.5 %, 중단 모드에서 최대 109 %로 작동하는 것으로 평가되었습니다.
우주 발사 시스템 용 RS-25 엔진에는 비행 중 추력 및 추진제 혼합 비율을 조절할 수있는 새로운 컴퓨터가 장착되었습니다. 또한 SLS 코어 스테이지의 엔진에는 추가 열 차폐 기능이있어 발사 중에 엔진을 보호합니다. SLS 엔진은 차량 후면에 3 개의 엔진 만 장착 된 경우 셔틀에서 경험 한 것과 다른 열 조건을 보게됩니다.
재사용 가능한 우주 왕복선을 타고 날아간 엔진과 달리 우주 발사 시스템의 RS-25는 핵심 스테이지와 함께 틸트되어 대서양으로 떨어지며 복구되지 않습니다.
NASA는 2025 년까지 4 대의 SLS 임무에 동력을 공급하기 위해 16 대의 셔틀 주 엔진을 보유하고 있습니다. Aerojet Rocketdyne은 NASA와 계약을 체결하여 추가 SLS 임무를 위해 더 높은 스로틀 설정으로 평가 된 새로운 RS-25 엔진을 제조했습니다.
첫 번째 SLS 코어 스테이지에 설치된 4 개의 RS-25 엔진. 크레딧 : Aerojet Rocketdyne
Artemis 1 발사에 할당 된 4 개의 엔진 (현재 핵심 스테이지에 설치됨)은 21 개의 우주 왕복선 임무를 궤도로 발사하는 데 도움이되었습니다.
◾ 엔진 번호 2045 : STS-89; STS-92; STS-102; STS-105; STS-110; STS-113; STS-121; STS-118; STS-127; STS-131; STS-135
◾ 엔진 번호 2056 : STS-104, STS-109, STS-114; STS-121
◾ 엔진 번호 2058 : STS-116; STS-120; STS-124; STS-119; STS-129; STS-133
◾ 엔진 번호 2060 : STS-127; STS-131; STS-135
올해 초 재검토 결과 NASA 관계자는 Michoud에서 Kennedy Space Center로 핵심 단계를 직접 전달하는 대신 Stennis에서“그린 런”테스트를 진행하기로 결정했습니다. 엔지니어들은 더 짧은 기간 동안 수행 계획을 세웠습니다. 런치 패드 39B에서 홀드 다운 발사.
이전 로켓의 풀 스테이지 발사와 달리 Stennis의 친환경 테스트는 지상 테스트 기사가 아닌 첫 번째 SLS 출시와 동일한 코어 스테이지를 사용합니다.
결국 관리자들은 Stennis의 전체 지속 시간 테스트가 Kennedy의 짧은 지속 시간보다 더 많은 데이터를 제공하여 엔지니어가 로켓의 비행 준비 상태에 대해 더 많은 확신을 갖도록 결정했습니다.
“우리는 두 번째 SLS 미션 (Artemis 2)에서 승무원을 두 번째 비행 할 수 있다는 확신을 갖기 위해 차량에서 충분한 정보를 얻을 수있을 정도로 시간이 오래 걸렸으며, 섀넌이 말했다.
그는 핵심 단계 자체의 문제로 인해 녹색 실행 열 화상 테스트 중에 조기 차단이 발생했다면 관계자는 문제를 해결하고 시험 발사를 반복하고 싶을 것이라고 덧붙였다. 테스트 스탠드 오작동으로 인해 조기 종료가 발생한 경우 엔지니어는 전체 지속 시간 발사를 수행하지 않더라도 테스트가 성공했다고 선언 할 수 있습니다.
“실제로 분석하거나 시뮬레이션 할 수없는 한 가지 큰 사실은 엔진을 가동하고 수소 탱크의 액체 수준이 3 분의 1처럼 상당히 낮아지는 것입니다. 섀넌은“반쯤 가득 차면 우리는 그 안에 많은 가압 가스를 공급하고있다”고 말했다. "여러분은 각각의 유압 시스템이 가능한 가장 빠른 엔진 짐 벌링을 수행 할 수 있도록 충분한 수소가 배출되고 있습니까?"
엔진의 짐벌 액추에이터는 비행 중에 로켓을 조종하는 데 사용됩니다. 이륙 후, 코어 스테이지 가압 시스템에서 배출 된 수소 가스는 엔진 짐 벌에 동력을 공급하는 유압 시스템을 구동하는 데 사용됩니다.
"우리의 분석에 따르면, 우리는 우리가 필요로하는 양의 거의 4 배를 얻었지만 실제로는 모릅니다"라고 Shannon은 말했습니다. “전체 통합 테스트를 수행해야합니다. 테스트 중에 액체 레벨이 다른 여러 시간에 걸쳐, 우리는 그 질문을 테스트하기 위해 엔진 노즐을 상당히 적극적으로 짐벌한다는 것을 알 수 있습니다. 4 개의 엔진을 모두 공격적으로 짐벌하고있는 동안 수소 탱크에 압력을 가할 수 있습니까?”
각 엔진에는 두 개의 짐벌 액츄에이터가 있으며, 하나는 롤과 피치입니다.
Shannon은“우리는 모든 것을 한꺼번에 움직일 것입니다. “부스터 분리를 시뮬레이트하거나 엔진이 없거나 이와 같은 문제가 발생하면 LH2 (액체 수소) 탱크의 가압에 영향을 미치는 짐 벌에 대한 수요가 많지 않을 것입니다.
"그것에 대해 걱정하지 않는다"고 말했다. “그들은 시스템을 과도하게 설계했다고 생각합니다. 그러나 이는 친환경 테스트를 수행하는 동안 테스트 할 것 중 가장 큰 것 중 하나 일 것입니다. 이것이 바로 비행 준비 완료 발사 아이디어, 짧은 발사로 해당 질문에 대답하지 못하는 이유 중 하나입니다. 이것이 우리가 완전한 친환경 사업을 시작하기로 결정한 주요 기술적 이유 중 하나였습니다. 이것이 차량의 성능을 실제로 이해할 수있는 기회입니다.”
우주 발사 시스템의 핵심 단계 다이어그램. 크레딧 : NASA
초록색 불이 난 후에는 지상 승무원이 코어 스테이지를 점검하고 로켓의 주황색 스프레이 폼 단열재의 손상을 수리합니다.
Shannon은“우리는 차량을 케이프로 운송 할 준비를 할 것입니다. "홀드 다운에서 꺼내 크래들 위로 회전시켜 페가수스 (배지)에 다시 놓고 케네디 우주 센터로 향합니다."
KSC에 들어가면 핵심 단계가 차량 조립 건물 내부의 NASA의 새로운 모바일 발사 플랫폼 꼭대기로 올라가고 우주 왕복선에 사용되는 측면 장착형 고체 연료 모터에서 파생 된 2 개의 솔리드 로켓 부스터 사이로 내려갑니다. 유나이티드 런치 얼라이언스 (United Launch Alliance)의 델타 4 (Delta 4-Heavy) 로켓에 탑재 된 하드웨어를 기반으로 한 상위 단계가 맨 위에 올라가고 달과 뒤로 이동하는 오리온 우주선이 설치됩니다.