Огневые испытания центрального блока сверхтяжелой ракеты-носителя SLS были прекращены досрочно. Автоматика выключила двигатели спустя чуть больше минуты после их запуска. Глава NASA заявил, что тест нельзя считать неудачным, однако изучение возникшей аномалии может повлиять на график дальнейших испытаний и первый полноценный запуск, запланированный на конец 2021 года.
Программу разработки Space Launch System (SLS) проект нельзя охарактеризовать как успешный — его развитие постоянно сопряжено с урезанием финансирования и трудностями на этапе тестирования. В декабре прошлого года была проведена «мокрая генеральная репетиция» ( wet dress rehearsal) и этот этап испытаний также завершился досрочно. Это был один из важнейших тестов, предшествующих огневым испытаниям: центральный блок был полностью заправлен топливом, и выполнялись все необходимые подготовительные действия. Однако из-за аномальных показаний датчика тестирование было остановлено раньше запланированного времени. Ранее этот тест уже переносили на более поздний срок из-за проблем с давлением в баках.
Несмотря на это, инженеры получили все требуемые данные, исправили существующие недостатки и провели повторную настройку ряда систем. В субботу, 16 января, центральный блок (первая ступень) SLS должен был полностью отработать процедуру старта на орбиту не покидая стенда. Для этого четырем мощнейшим двигателям RS-25 предстояло включиться на 485 секунд — ровно столько же они будут функционировать во время полета. Естественно, во время испытаний ракета прочно закрепляется на поддерживающей конструкции и никуда не летит.
Національне управління з аеронавтики та дослідження космосу США ( NASA) транслировало огневые испытания на своем официальном канале. Поначалу все шло хорошо, но примерно за час до зажигания отсчет остановили и провели дополнительную проверку систем испытательного стенда. Когда возобновленный отсчет дошел до времени 10 секунд перед нулем, началась живописная процедура зажигания.
В двигатели стало поступать небольшое количество кислорода, также активировалась система распыления воды и искр. Первая система необходима для защиты стенда от воздействия пламени и акустических колебаний. Вторая предназначена для дожигания остаточного водорода, поскольку даже незначительные его количества могут вызвать проблемы, если скапливаются в турбулентных потоках вокруг стартового стола. За десять секунд все четыре двигателя перешли в рабочий режим, из ямы под ними вырвался мощный шлейф водяного пара, и тест начался.
Первую минуту работы ракеты можно было оценить как идеальную. Отдельные зрители обратили внимание на странные вспышки вблизи кожуха над соплом одного из двигателей. Однако, по видеозаписи сложно определить природу этих бликов и установить, связаны ли они с отклонениями в работе. Согласно плану, в начале второй минуты испытаний должна была проводиться проверка системы управления вектором тяги. Но на 65 секунде двигатели отключились. На трансляции были слышны упоминания MCF (major component failure — отказ ключевого узла), но это может быть просто сигналом от автоматики.
Последствия
Руководитель NASA Джим Брайденстайн (Jim Bridenstine) на последовавшей пресс-конференции он предоставил некоторые разъяснения относительно сложившейся ситуации. По его словам, пока не установлено, что послужило причиной остановки двигателей, или, точнее, срабатывания датчиков. Он подчеркнул значимость подобных испытаний, поскольку именно благодаря году непрерывных тестов инженеры смогли настроить системы ракеты таким образом, чтобы они фиксировали даже незначительные отклонения и аномалии. Поскольку SLS предназначена для пилотируемых полетов, у NASA и производителей ракеты нет ни малейшего шанса на ошибку.
Брайденстайн также подчеркнул, что тест не стоит рассматривать как неудачу, ведь он проводится именно для выявления всех недочетов системы, даже самых незначительных. Что касается возможной задержки всей программы «Артемида», то дать ответ на этот вопрос он не смог. Джим попросил дождаться результатов расследования, связанного с преждевременной остановкой двигателя. Возможно, первый полноценный запуск SLS с кораблем Orion пройдет по плану в конце этого года. Но есть и шанс, что его придется сдвинуть вправо — безопасность превыше всего. В любом случае, как отметил Джим, «мы получили много замечательных данных, много замечательной информации».
Трудное возвращение на Луну
Ракета-носитель сверхтяжелого класса SLS, наравне с космическим кораблем Orion — являются ключевыми компонентами программы «Артемида». В соответствии с ней, к 2024 году Соединенные Штаты Америки планируют направить на Луну первую женщину и возобновить пилотируемые исследования естественного спутника Земли. Проект неоднократно пересматривался из-за значительного сокращения финансирования по сравнению с первоначальными планами. Сама по себе SLS корнями уходит в программу «Созвездие», отмененную при Бараке Обаме. Изначально NASA хотело создать еще более впечатляющее семейство ракет Ares.
Тяжелый вариант с индексом I предназначался для вывода космического корабля, а сверхтяжелый V — для отправки перелетного посадочного модуля. Однако все эти планы были отменены, NASA удалось лишь договориться о существенном пересмотре программы. В итоге, Orion остался практически в неизменном виде, от Ares I вовсе отказались, а вот Ares V претерпел заметную трансформацию. Из него выросла SLS, при этом процесс совершенствования конструкции упростился: полезная нагрузка первого этапа сократилась с 188 до 95 тонн, а второго — до 130 тонн.
Основная идея SLS — приоритет отдается максимально возможному использованию существующих компонентов с незначительными доработками. Боковые ускорители ракеты были заимствованы от Space Shuttle, к ним был добавлен еще один сегмент. Двигатели центрального блока были модернизированы RS-25 от самих многоразовых челноков. Часть из них ранее выводила на орбиту Space Shuttle, а часть сохранялась для проведения наземных испытаний или замены неисправных экземпляров. В будущем планируется упрощение конструкции этих легендарных двигателей и возобновление их производства.
Трепетное отношение к истокам
Преемственность системы из ракеты SLS и корабля Orion с более ранними разработками американской космической отрасли чувствуется не только в выборе компонентов. Например, стенд, где испытывался в субботу центральный блок первой ступени — тот же самый, что уже принимал на себя жар исполинских Rocketdyne F-1. А они использовались в Saturn V, эта космическая станция, доставившая первых людей на Луну, концептуально напоминает «Аполлоны», но создана с использованием современных технологий.
Разработка также предполагает схожий подход: приоритет отдается наземным испытаниям, чтобы минимизировать риски во время полетов. Неудивительно, что часто возникают вопросы о том, как во время лунной программы США полвека назад удалось избежать серьезных проблем с новейшей ракетой-носителем. Дело в том, что все эти проблемы были выявлены и устранены в ходе ускоренных испытаний, которые продолжались пять лет. NASA двигается тем же путем и с SLS, но в XXI веке одобрение финансирования для подобных масштабных инициатив стало значительно сложнее. В настоящее время Orion полностью готов к запуску и прошел все испытания, дело за ракетой: до 2024 года осталось не так много времени.