Nasa är redo att presentera den mest kraftfulla rymdraketen som någonsin har byggts. Raketen Space Launch System (SLS) kommer att överträffa även legendariska Saturn V i styrka – raketen som i slutet av 1960-talet och i början av 1970-talet förde astronauter till månen i Apolloprogrammet.
SLS har samma mål när den vintern 2021-2022 för första gången lyfter mot himlen. Inom det så kallade Artemis I-uppdraget ska den skicka i väg den obemannade rymdfarkosten Orion mot månen. Senare följer Artemis II-uppdraget, då astronauter följer med, och slutligen Artemis III, då människan – efter mer än 50 års frånvaro – åter ska gå på månen.
Byggandet av SLS planerades under 2011, och sedan dess har ingenjörer och tekniker i många amerikanska delstater samt Europa varit fullt upptagna med att leverera de många komponenterna till raketen. Alla delarna sätts ihop på Nasas Kennedy Space Center i Florida, som även utgör ramen för uppskjutningen av raketen.
När alla delar av SLS har satts ihop och den har tankats med bränsle, kommer den 98 meter höga raketen att väga 2 600 ton.
RAKETMOTORERNA
Motorerna har gått i arv från rymdfärjor
16 av de kraftfulla RS-25-raketmotorerna, som satt på Nasas rymdfärjor, återanvänds i SLS – fyra till varje raket. Företaget Aerojet Rocketdyne ska renovera motorerna, som är i gång i åtta minuter när rymdfarkosten Orion ska skickas ut i rymden.
När det är dags pumpas det extremt kalla, flytande bränslet in i förbränningskamrarna och antänds. Varje motor slukar 1 400 liter syre och väte i sekunden, och resultatet blir 3 300 grader varm vattenånga som kastas ut ur raketmotorns munstycken.
Tillsammans med två hjälpraketer (boostrar) kommer de fyra motorerna på huvudsteget att leverera den kraft på 39 miljoner newton som krävs för att få den 2 600 ton tunga SLS-raketen att accelerera mot himlen.
FÖRSTA RAKETSTEGET
Steg 1 rymmer 2,7 miljoner liter bränsle
Världens största raketsteg byggs i en gigantisk hall i New Orleans. Där hjälper Boeing Nasa att konstruera det 64,6 meter långa huvudsteget till SLS – ett enormt aluminiumrör med en diameter på 8,4 meter, som innehåller två stora tankar till bränslet raketmotorerna behöver.
Inför uppskjutningen fylls den ena tanken med två miljoner liter väte som har kylts ned till -253 grader Celsius för att bli flytande. Den andra tanken rymmer 742 000 liter flytande syre vid temperaturer under -183 °C.
När motorerna tänds töms bränsletankarna på lite drygt åtta minuter. Sedan har raketens huvudsteg gjort sitt jobb, varpå det kopplas loss och faller ned i Atlanten.
HJÄLPRAKETERNA
Hjälpraketer ger SLS ett extra lyft
Det första raketsteget klarar inte att lyfta den tunga raketen ensam. Under de första 126 sekunderna efter uppskjutningen får huvudsteget hjälp av två 54 meter långa hjälpraketer – de så kallade boostrarna – som har framställts av företaget Northrop Grumman i delstaten Utah.
De två hjälpraketerna använder till skillnad från huvudsteget inte flytande, utan fast bränsle. Det ger dem en enorm kraft, men i gengäld kan de inte stängas av när de väl har tänts.
Designen av hjälpraketerna har inspirerats av dem som användes av rymdfärjorna, men de har 25 procent större kraft och är därmed de starkaste som någonsin har byggts. Vid uppskjutningen levererar hjälpraketerna 75 procent av raketens totala kraft.
ANDRA RAKETSTEGET
Steg 2 skickar rymdfarkosten mot månen
Månraketens första steg och de två hjälpraketerna kan föra ut SLS i omlopp runt jorden, men det krävs mer för att skjuta ut rymdfarkosten Orion på sin slutgiltiga kurs mot månen. Det sköter ett extra raketsteg.
Det andra steget med namnet Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) sätts ihop i Alabama i ett samarbete mellan företagen Boeing och United Launch Alliance. Med flytande väte och syre som bränsle ska raketmotorn på ICPS brinna i 1 125 sekunder – knappt 19 minuter – för att ge Orion en sista, kraftig knuff i riktning mot månen.
När motorn har bränt ut kopplas det 13,7 meter långa raketsteget loss från rymdfarkosten och därefter får Orion klara resten av resan själv.
RYMDFARKOSTEN
Kapseln har plats för fyra astronauter
Nasa har bett företaget Lockheed Martin att bygga den Orionrymdkapsel, som ska skydda astronauterna mot rymdens vakuum och extrema temperaturer på de bemannade uppdragen som följer efter Artemis I.
I rymdkapseln får de fyra astronauterna totalt nio kubikmeter att tumla runt på i det tyngdlösa tillståndet på tur- och returresan till månen.
Precis under själva kapseln sitter servicemodulen ESM, som levereras av den europeiska rymdfartsorganisationen, Esa. Modulen inehåller astronauternas förråd av syre och vatten till resan. Från ESM fälls även fyra solpaneler ut, som levererar el till rymdfarkosten samtidigt siom modulen ser till att hålla en behaglig temperatur i rymdkapseln.
