Кілька десятиліть поспіль у НАСА не було носія важкого класу, здатного долетіти до Місяця. Тепер же американське космічне агентство створює ракету, яка зможе досягти і більш віддалених від нас об'єктів Сонячної системи. Кореспондент BBC Future відвідав підприємство, що збирає перші екземпляри нової ракети.
Якщо ви поставите метою запам'ятати хоч один факт з цієї статті, виберіть ось такий: нова американська ракета зможе доставити на орбіту 12 дорослих слонів - такий наочний приклад використовує НАСА, щоб проілюструвати неймовірну потужність своєї нової ракети.
У стартовому положенні висота Space Launch System (SLS, Система космічних запусків) буде перевищувати висоту Статуї Свободи (93 м). Маса ракети перевищить масу семи з половиною повністю завантажених авіалайнерів Boeing 747, а потужність її двигунів - потужність 13 400 електровозів. За допомогою SLS людина зможе відправитися за межі земної орбіти вперше з 1972 р коли носій "Сатурн-5" доставив на Місяць астронавтів екіпажу "Аполлон-17", останньої на сьогоднішній день американської пілотованої експедиції до супутника Землі.
"Це буде унікальна ракета, - каже системний інженер програми SLS Дон Стенлі. - Вона допоможе людині повернутися на Місяць і відправитися ще далі - на астероїди і Марс".
Стенлі працює в Центрі космічних польотів імені Джорджа Маршалла в Хантсвіллі, штат Алабама, за неприступною огорожею Редстоунского арсеналу - бази Авіаційно-ракетного командування Армії США. Уже 60 з гаком років саме тут - серце американської програми розробки ракетної техніки військового та цивільного призначення. Огороджена територія площею в 154 кв. км всіяна полігонами, випробувальними стендами та списаної космічною технікою.
Універсальна ракета
Серед космічного "сміття" на території бази - нетривкого виду конструкція, яку використовували для наземних випробувань ракети, що доставила на орбіту першого американського астронавта; товста металева оболонка корабля з атомним двигуном, проект якого так і не був втілений в життя; а також бочкоподібні двигуни "Сатурна-5". Поруч з паркуванням лежать відпрацьовані твердопаливні прискорювачі човника Спейс Шаттл з обнадійливою написом на боці: "Порожній".
Поки ми проїжджаємо ці історичні пам'ятки, Стенлі каже, що нова ракета буде набагато більш універсальною, ніж її попередниці.
Правовласник ілюстрації NASA Image caption У 1972 р носій "Сатурн-5" доставив на Місяць астронавтів екіпажу "Аполлон-17"
"Якщо буде потрібно відправити екіпаж до астероїда, щоб змінити його орбіту, наша ракета зможе виконати це завдання, - каже вона. - А якщо буде потрібно полетіти на Марс, вона долетить до Марса. SLS здатна закрити собою весь спектр потенційних космічних експедицій, який на Наразі розглядається урядом США ".
Перші чотири примірники SLS забезпечать двигунами, що залишилися від програми Спейс Шаттл. Твердопаливні прискорювачі ракети будуть являти собою подовжені версії тих, що використовувалися на човниках, а конструкція верхнього ступеня заснована на кресленнях "Сатурна-5", розробленого в 1960-х рр. Стенлі не бачить нічого особливого в цьому запозиченні технологій.
"Щоб відірватися від Землі, нам так чи інакше буде потрібно ракета, тому ми і використовуємо напрацювання програм" Аполлон "і Спейс Шаттл, - зазначає вона. - Але, крім цього, ми впроваджуємо і нові технологічні рішення. Центральний ракетний блок розроблений з нуля; ми також застосовуємо нові виробничі технології. В результаті у нас буде ефективна і доступна за вартістю ракета ".
Велосипеди і електрокари
Саму SLS збирають в шести годинах їзди на південь від Хантсвілл, на великому складальному підприємстві НАСА в передмісті Нового Орлеана Мічауд. Фабрика, витягується майже на кілометр в довжину, раніше використовувалася для складання ракет "Сатурн-5"; до недавнього часу - зовнішнього паливного бака Спейс Шаттл.
Через гігантських розмірів підприємства співробітники пересуваються по території на велосипедах - або, якщо пощастить, на білих електрокарах з емблемою НАСА на борту.
"У нас тут сотні велосипедів, - говорить технічний директор Пет Уіпс, коли нашому електрокару попадається назустріч група велосипедистів. - Свого часу наша власна майстерня по ремонту велосипедів була найбільшою на півдні США".
Правовласник ілюстрації NASA Image caption Запуск ракети - це завжди вражаюче видовище. Яким же буде запуск SLS?
Ми проїжджаємо повз секцій і обтекателей нової ракети, розставлених по території підприємства на зразок модерністського Стоунхенджа. Елементи носія виконані з алюмінієвих листів. Місцями товщина зовнішньої оболонки не перевищує декількох міліметрів. Конструктивна міцність досягається завдяки внутрішнім металевим гратчастим фермам. Ці блискучі секції незабаром будуть зварені воєдино і перетворяться в центральний ракетний блок, усередині якого будуть розміщуватися паливні баки, двигуни і системи управління.
"Все в цій програмі величезна; розмір конструкцій теж вражає, але допуски, які нам необхідно витримувати, надзвичайно малі, - каже Уип, коли ми під'їжджаємо до одного з нависають над нами зварювальних апаратів. - На деякі елементи ракети доводиться дивитися знизу, закинувши голову , тільки щоб побачити, де вони закінчуються, а точність складання при цьому повинна складати тисячні частки сантиметра ".
Передовий метод зварювання
Для з'єднання окремих частин ракети застосовується перемішують зварювання тертям, яка буквально склеює разом два шари металу.
"Звичайна сварка супроводжується виділенням великої кількості тепла, відкритим вогнем і димом, - пояснює інженер Брент Геддз. - Метод, який використовуємо ми, відрізняється тим, що метал не плавиться до кінця. Два шару просто притираються один до одного. Температура металу при цьому не перевищує точки плавлення ".
Правовласник ілюстрації NASA Image caption перемішують зварювання тертям
За цим процесом дуже цікаво спостерігати: дві пластини скріплюються разом, після чого обертається валик, керований за допомогою комп'ютера, починає рухатися уздовж стику. Для зварювання навіть найдовших відрізків потрібно всього кілька хвилин, а міцність і надійність одержані швів незрівнянно вище, ніж при використанні традиційних зварювальних методів.
Найбільш вражаюча частина підприємства в Новому Орлеані - цех, в якому проводиться остаточне складання центрального ракетного блоку. Семнадцатіетажное будівлю повністю зайнято автоматичним зварювальним апаратом - самої гігантської машиною перемішує зварювання тертям з коли-небудь побудованих.
"Це не просто верстат, збільшений в розмірах, - зазначає Уіпс. - Це абсолютно новий апарат. Нічого подібного ніхто досі ніхто не робив. З іншого боку, і ракета, яку ми будуємо, стане найбільшою з коли-небудь стартували з поверхні Землі ".
Вперед в незвідане
Правовласник ілюстрації NASA Image caption Можливо, SLS буде використовуватися для пілотованих польотів на Марс
"Ми збираємося відправити ракету приблизно на 48 000 км далі, ніж літали місячні експедиції" Аполлон ", - говорить Стенлі. - Нам необхідно дотримати баланс між безпекою майбутніх екіпажів і технічними можливостями ракети - ми хочемо переконатися в тому, що йдемо на прийнятний ризик" .
Її думку поділяє Уіпс, на стінах кабінету якого висять фотографії екіпажів загиблих шатлів "Челленджер" і "Коламбія". За словами, Уіпса, весь персонал підприємства в Мічауде усвідомлює, що створювана тут ракета призначена для пілотованих польотів.
"Нас часто відвідують астронавти і члени їх сімей. Це допомагає нам не забувати, що наша робота надзвичайно почесна і відповідальна, оскільки від неї залежать людські життя", - говорить він.
Фінансування програми SLS стабільно, так що немає практично ніяких сумнівів в тому, що, на відміну від ряду попередніх подібних проектів, цей доведуть до кінця. Якщо роботи над носієм і кораблем "Оріон" йтимуть за графіком, перший пілотований політ може відбутися до кінця десятиліття.
Правовласник ілюстрації Getty Image caption Американцям хочеться бути лідерами у всьому, в тому числі і в дослідженнях космосу
Питання в тому, куди відправляться астронавти. Політичне керівництво США поки що не визначилося, як саме варто використовувати неймовірний потенціал нової ракети. Чи буде це повернення на Місяць, політ на астероїд (найбільш популярний варіант на сьогоднішній день) або більш грандіозний проект - експедиція на Марс? Яким би не було рішення Білого дому і Конгресу, головне в тому, що вперше за 40 з гаком років у Америки знову є засіб відправки пілотованих експедицій в глибокий космос.
"Нашим громадянам хочеться, щоб США залишалися світовим лідером, - говорить Стенлі. - У США сильний дух конкуренції. Ми вважаємо, що повинні лідирувати як нація в багатьох областях, в тому числі в дослідженнях космосу".