NASA is klaar om de krachtigste ruimteraket ooit te presenteren. De raket Space Launch System (SLS) zal zelfs de legendarische Saturnus V overtreffen, die astronauten naar de maan bracht in het kader van het Apollo-programma eind jaren 1960 en begin jaren 1970.
Als de SLS in de winter van 2021-2022 voor het eerst het luchtruim kiest, is het doel hetzelfde. Tijdens de missie Artemis I zal hij het onbemande ruimtevaartuig Orion naar de maan sturen. Daarna volgt de missie Artemis II, waaraan ook astronauten zullen deelnemen, en ten slotte Artemis III, waarbij de mens na meer dan 50 jaar weer voet op de maan zal zetten.
De bouw van de SLS werd gepland in 2011, en sindsdien zijn ingenieurs en technici in vele Amerikaanse staten en Europa druk bezig geweest met de levering van tal van onderdelen voor de raket. Het gevaarte wordt in elkaar gezet – en later gelanceerd – in NASA’s Kennedy Space Center in Florida.
Wanneer de SLS in elkaar is gezet en heeft getankt, zal de 98 meter lange raket 2600 ton wegen.
DE RAKETMOTOREN
Motoren zijn geërfd van spaceshuttles
16 van de krachtige RS-25 raketmotoren die in NASA’s spaceshuttles zaten, worden hergebruikt voor de SLS – vier voor elke raket. Het bedrijf Aerojet Rocketdyne renoveert de motoren, die bij de lancering van de Orion acht minuten zullen branden.
Wanneer hij loskomt, wordt de extreem koude vloeibare brandstof in de verbrandingskamers gepompt en ontstoken. Elke motor jaagt er 1400 liter zuurstof en waterstof doorheen, waarna er 3300 °C hete waterdamp uit de straalpijpen van de raket komt.
Samen met twee hulpstuwraketten (boosters) leveren de vier motoren van de hoofdtrap het vermogen van 39 miljoen newton dat nodig is om de SLS van 2600 ton de lucht in te krijgen.
EERSTE RAKETTRAP
Trap 1 bevat 2,7 miljoen liter brandstof
’s Werelds grootste rakettrap wordt gebouwd in een gigantische montagehal in New Orleans. Boeing helpt NASA bij de bouw van de 64,6 meter lange hoofdtrap van de SLS – een enorme aluminium buis met een diameter van 8,4 meter die twee grote tanks bevat voor de brandstof die de raketmotoren nodig zullen hebben.
Vóór de lancering wordt één tank gevuld met 2 miljoen liter waterstof, die vloeibaar wordt gemaakt door afkoeling tot -253 °C. De tweede tank bevat 742.000 liter vloeibare zuurstof bij temperaturen rond de -183 °C.
Wanneer de motoren worden aangezet, zijn de brandstoftanks in ruim acht minuten leeg. Dan heeft de hoofdtrap van de raket zijn werk gedaan, waarna hij ontkoppelt en in de Atlantische Oceaan valt.
DE BOOSTERS
Hulpraketten geven SLS een extra boost
De eerste rakettrap kan de zware raket niet alleen optillen. Gedurende de eerste 126 seconden na de lancering wordt de hoofdtrap bijgestaan door twee 54 meter lange hulpraketten – of boosters – van het bedrijf Northrop Grumman in de staat Utah.
De twee boosters gebruiken vaste in plaats van vloeibare brandstof. Dit geeft ze een enorme kracht, maar als ze eenmaal branden, kunnen ze niet worden uitgeschakeld.
Het ontwerp van de boosters is geïnspireerd op dat van de spaceshuttles, maar ze zijn 25 procent krachtiger, waardoor ze de sterkste zijn die ooit zijn gebouwd. Bij de lancering leveren de boosters 75 procent van het totale vermogen van de raket.
TWEEDE RAKETTRAP
Trap 2 stuurt ruimtevaartuig naar de maan
De eerste trap van de maanraket en de twee boosters kunnen de SLS in een baan rond de aarde brengen, maar er is meer nodig om de Orion op zijn uiteindelijke koers naar de maan te sturen. Daar zorgt een extra rakettrap voor.
De tweede trap, die de Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) wordt genoemd, wordt in Alabama in elkaar gezet door Boeing en United Launch Alliance. Met vloeibare waterstof en zuurstof als brandstof zal de raketmotor van de ICPS 1125 seconden – bijna 19 minuten – branden om de Orion een laatste stevige zet richting de maan te geven.
Zodra de motor is opgebrand, wordt de 13,7 meter lange rakettrap losgekoppeld van het ruimteschip en moet de Orion zich verder zien te redden.
HET RUIMTEVAARTUIG
Capsule heeft plaats voor vier astronauten
NASA heeft Lockheed Martin gevraagd de ruimtecapsule Orion te bouwen, die de astronauten zal beschermen tegen het vacuüm van de ruimte en extreme temperaturen tijdens de bemande missies die na Artemis I zullen volgen.
In de ruimtecapsule krijgen de vier astronauten 9 kubieke meter ruimte om in gewichtloze toestand naar de maan en terug te reizen.
Net onder de capsule bevindt zich de ESM-servicemodule, geleverd door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. De module bevat de zuurstof- en watervoorraad van de astronauten. Vanuit de ESM klappen ook de vier zonnepanelen uit die het ruimteschip stroom leveren, en bovendien zorgt de module voor een aangename temperatuur in de capsule.
