כַּאֲשֵׁרנאס"אהפיצוץ את הרקטה העצומה שלו לירח ביולי 1969, תושבי כדור הארץ צפו בהמותה בגובה 363 רגל בטלוויזיות בחנויות כלבו, על מסך ענק בסנטרל פארק ובחדרי מגורים בטוקיו ובפריז. עדיין היום, זוהי הרקטה החזקה ביותר שהוטסה אי פעם בהצלחה.

הטיל הזה, שבתאי V, יכול להניע אתמשקל של כארבעה אוטובוסים לבית ספראל הירח. זה שלח אסטרונאוטים ל-משטח ירח גירשש פעמים שונות. והיא גררה את תחנת החלל הראשונה של אמריקה, Skylab, למסלול סביב כדור הארץ.

עכשיו חצי מאה מאוחר יותר, נאס"א היאעל סף השיגורהמגה-רוקט החדש והעוצמתי שלו לירח, סוג של רקטות שהתעשייה האווירית מכנה "רכב שיגור סופר כבד". ואכן, הרקטה הזו, מערכת שיגור החלל (SLS), אמורה להחליף את שבתאי V ככלי הרכב החזק ביותר שהופץ אי פעם לתוךמֶרחָב. אבל זה לא רקטה "טובה יותר". הוא נועד לעשות דברים שונים וחסרי תקדים. כלומר, נאס"א מתכוונת ש-SLS ישא את המשאבים והאנשים הדרושים כדי לבסס נוכחות קבועה על הירח, ואולי אפילו לפוצץ אסטרונאוטים למאדים.

"זה טנדר נהדר. אני שמח שבנינו אותו. ואני מוכן לטוס", אמר ל-Mashable ג'ון בלווינס, המהנדס הראשי של רקטת ה-SLS של נאס"א.

(עדכון ב-14 בנובמבר 2022: לאחרעיכובים מרובים השנה, נאס"א תנסה לשגר את טיל ה-SLS במשימת הבכורה שלה, הנקראת ארטמיס I, בשעה 1:04 לפנות בוקר (ET) ביום רביעי, 16 בנובמבר.האירוע ההיסטורי ישודר בשידור חי.)

טיסה חזרה לירח חיונית לחקירה העתידית של האדם בחלל העמוק יותר. בעיית חקירה מסתתרת היא כיצד גוף האדם השביר יחזיק מעמד כמו קרינה ובידוד בחלל. משימות לירח יודיעו לנאס"א כיצד לשמור על בטיחות האנשים וכיצד להבטיח את הישרדותם בעולם בלתי מסביר פנים שבוסביר להניח שאסטרונאוטים יצטרכו לקצור קרח מים מהמכתשים המוצלים של הירח.

"אלה שיעורים מכריעים לפני שאנחנו שמים אותם על רקטה ושולחים אותם למאדים", אמרה ל-Mashable פאולה דו ואלה פריירה, עוזרת פרופסור להנדסת אווירונאוטיקה וחלל במכון הטכנולוגי של פלורידה.

למה לא להחיות את שבתאי החמישי?

לְאַחַרמשימות אפולו האגדיות של נאס"א הסתיימו, סוכנות החלל כבר לא נזקקה לטיל ירח ענק. במקום זאת, נאס"א השקיעה מאמצים בבנייתתחנת החלל הבינלאומית, ובנה את מעבורת החלל כדי להביא אסטרונאוטים ותשתיות למסלול כדור הארץ, כ-250 מייל מעל פני השטח.

אבל נאס"א הפנתה את עיניה בחזרהחקר אנושי של החלל העמוק ביבמות, והם שקלו לבנות מחדש רקטת שבתאי V, או להשתמש בחלקי רקטות אינטגרליים מתקופת אפולו. שבתאי החמישי, כמובן, כבר הוכח. זה כבר עשה את העבודה.

"בדקנו להחיות את זה", אמר בלווינס של נאס"א.

עם זאת, בנייה מחדש של שבתאי V היה מצריך הפנייה עשורים רבים אחורה לטכנולוגיה וחומרי רקטות שכבר לא היו בסביבה. נאס"א, והקבלנים שלה, יצטרכו להחיות חלקים ותהליכים. אז הסוכנות ביטלה כל תוכניות של שבתאי החמישי. "עדיף פשוט להמשיך הלאה," אמר בלווינס.

במקום זאת, הסוכנות עיצבה את ה-SLS עם רכיבים מרכזיים מנוסים - בעיקר המנועים - של מעבורת החלל. אחרי הכל, מהנדסי נאס"א מבינים את המנועים האלה טוב יותר מכל אחד אחר. והם חזקים מאוד.

SLS היא לא רק רקטה אחת

שבתאי V היה תכנון רקטה יחידה עם משימה כללית ראשית: להביא בבטחה אסטרונאוטים של נאס"א לירח ובחזרה מבלי להרוג אף אחד.

אבל ניתן להגדיר מחדש את SLS בשש דרכים שונות עבור שש משימות שונות. הרקטה, למשל, תוביל לעיתים אסטרונאוטים לירח; ובפעמים אחרות הוא יגרור מטען, כגון חלקים עבור אבסיס ירח, אל פני הירח.

"אנחנו יותר כמו צי רקטות", הסביר בלווינס. "SLS היא פלטפורמה. שבתאי החמישי הייתה משימה ממוקדת."

תצורות ה-SLS השונות מתוכננות סביב מאיץ הטילים המרכזי הכתום בגובה 212 רגל, הנקרא "שלב הליבה". זה עמוד השדרה של הרכב. רובה של רקטה מורכבת ממיכלי דלק ענקיים, וה-SLS אינו שונה. שֶׁלָהשלב ליבת אלומיניום נהדר, שמתדלק ארבעה מנועי מעבורת החלל, מחזיק 537,000 ליטרים של מימן נוזלי ו-196,000 ליטרים של חמצן נוזלי.

שלב הרקטה הכתומה יירה יותר משמונה דקות לפני הוצאת הדלק שלו. עד אז, הוא ימלא את תפקידו. היא תפוצץ את המטען היקר שלה - בין אם חללית אוריון או מטען אחר - לחלל.

אבל זה לא הדבר החיוני היחיד שדוחף את SLS אל מעבר לכדור הארץ.

שני המאיצים החזקים

בניגוד ל-Saturn V, ל-SLS יש שני מאיצי רקטות מחוברים לצד עמוד השדרה שלו. אלה נקראים "מאיצי רקטות מוצקות" - מכיוון שהם משתמשים בתרכובות דלק מוצק - והם נותנים ל-SLS דחיפה חזקה דרך האטמוספרה.

נאס"א יצרה את המאיצים האלה מעיצוב המעבורת. אבל ב-SLS, הם גדולים יותר. רקטות 17 קומות אלו נושאות 25 אחוז יותר דלק מזה של המעבורת, ומספקות 75 אחוז מהדחף של ה-SLS, או הכוח הדוחף כלפי מטה כנגד כדור הארץ, במהלך הדקות הראשונות שה-SLS דוהר באטמוספרה.

"אנחנו לוקחים [בוסטרים] למקסימום", אמר בלווינס. "אלה הם המאיצים המוצקים הגדולים ביותר שנבנו אי פעם."

בין שלב הליבה לשני המאיצים, ה-SLS תייצר 8.8 מיליון פאונד של דחף, שהם 15 אחוז יותר דחף מאשר שבתאי V. זה יאפשר לנאס"א לשלוח המון מטענים הקשורים לירח, וחלליות, מעבר למסלול כדור הארץ. בדרך לירח.

"יש לו כל כך הרבה יותר דחף מכל רקטה אחרת שנשלחה לחלל", אמר מהנדס התעופה ואלה פריירה.

רוצה עוד חדשות מדע וטכנולוגיה שיימסרו ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך? הירשם לניוזלטר הסיפורים המובילים של Mashableהַיוֹם.

מדוע ה-SLS אינו ניתן לשימוש חוזר

בעולם הטילים המודרני,שימוש חוזר באופנה.

ומסיבה טובה. השקה מחדש של מנועים וחומרה יקרים חוסכת שפע של כסף,מה שהופך את טיסת החלל לזולה משמעותית. אבל ה-SLS, בניגוד לרקטות כמו Falcon 9 של SpaceX שנוחתות לאחר שיגור לחלל, היא רקטה חד-פעמית (כמו שבתאי V). כבר ארבע ההשקות הראשונות של SLS,לחרדתו של המפקח הכללי של נאס"א, מתומחרים בצורה מוגזמת של 4.1 מיליארד דולר לנסיעה. רקטה לשימוש חוזר עשויה להפוך את תוכנית הטיסה האנושית של נאס"א לבת קיימא יותר.

אבל בלווינס הדגיש כי ה-SLS, כטיל חד פעמי, הוא הרקטה המתאימה למשימה הספציפית הזו חזרה לירח.

"אני אוהב שימוש חוזר", אמר בלווינס. (והוא ציין, נאס"א בנתה את מעבורות החלל הניתנות לשימוש חוזר, אשרטס עצום של 135 משימות צוותים.) אבל היום, אמר, המטרה העיקרית היא להוכיח ש-NASA יכולה לבסס נוכחות על הירח ולהחזיר את הצוותים שלה בשלום. שימוש חוזר, הדגיש, הוא מקרה עסקי חשוב עבור חברות כמו SpaceX המשגרות כל הזמן לוויינים או משימות למסלול כדור הארץ. ה-SLS, בינתיים, יטוס רק פעם בשנה בערך בעשור הראשון שלו. יצירת שימוש חוזר למשימות הירח הנדירות יותר הללו תדרוש בנייה ותחזוקה של יותר תשתית - כמו ספינות להנחתת רקטות ענק - ומשמעותה בניית מאיצים עם מבנה ומשקל נוספים (כמו ציוד נחיתה) שיחייבו לשאת עוד יותר דלק. אין זה הגיוני כלכלי, למשימות ארטמיס מוגבלות אלה, לבנות מבצע רב-פעמי שכזה, אמר בלווינס. אבל אם נאס"א טסה שש או שבע משימות ירח בשנה, "אז זה הגיוני", הוסיף.

ואולי זה העתיד.

ייתכן שהציוץ נמחק

בסופו של יום, SLS, אמנם בהחלטנפגע מחוזים מסחריים בעייתיים וחריגות עלויות, היא רקטה שלטענת Blevins היא מתאימה לעבודה זו. לא Saturn V מחודש. לא SLS לשימוש חוזר. (למרות שלספינת הכוכבים של SpaceX - שעדיין נמצאת בשלבי פיתוח - יש מאיצי טילים ניתנים לשימוש חוזר שיאפשרושיגור חללית נחיתת ירחלמשימות ארטמיס.)

"אנחנו מתאהבים במכונות. ומה שאנחנו צריכים לעשות זה להתאהב במשימות", אמר בלווינס.

יתרה מכך, ל-SLS יש יתרון של טכנולוגיה מוכחת, כמו מנועי מעבורת החלל. בטח, זו לא הטכנולוגיה של הדור הבא, אבל היא טילים אמינה ומובנת היטב. יש לזה יתרונות גדולים, במיוחד כשהחיים נמצאים על סיפון מגדל ענק שופע דלק.

"יש הרבה מרכיבים ב-SLS שהוכחו במשימות המעבורת", הסביר דו ואלה פריירה. "זה נותן לי ביטחון שהדברים לא יתפוצצו".

"הסיכוי שדברים ישתבשו נמוך יחסית", הוסיפה.

השיגור הראשון של טיל ה-SLS של נאס"א הואמתוכנן ל-16 בנובמבר 2022. הרקטה תניע חללית אוריון ללא צוות לירח, שם היא תסתובב לפני שתחזור לכדור הארץ.

התוכניות המחודשות של נאס"א לחקר האדם תלויות במידה רבה בבדיקה זו. כל מסע חזרה לירח הוא הישג אדיר.

"זה עדיין קשה," אמר דו ואל פריירה.