NASA 的 SLS 巨型火箭：指南

美国宇航局正在开发一种名为太空发射系统 (SLS) 的大型火箭，以将宇航员送上月球——最终是火星。 SLS 将于 2021 年底首次亮相，是自 1960 年代以来建造的最强大的运载火箭。

美国宇航局计划在这十年内将一男一女送上月球，这将是自 1972 年阿波罗 17 号以来首次载人登月。

在过去的 20 年里，宇航员一直在定期往返于国际空间站 (ISS)。

但是月球距离国际空间站的距离大约是其 1000 倍。 将宇航员送到那里需要巨大的火箭。

SLS 是土星五号的现代版本，土星五号是阿波罗时代建造的大型轰炸机。 像土星一样，它被分成堆叠在一起的段或阶段。 但火箭也结合了航天飞机的技术。

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SLS 的第一个版本将被称为 Block 1。它将在未来几年进行一系列升级，以便可以将更重的有效载荷发射到低地球轨道以外的目的地。

Block 1 SLS 将高出发射台 23 层 – 使其比自由女神像还高。

“这是一枚非常大的火箭，”火箭的主要承包商波音公司副总裁兼 SLS 项目经理约翰香农说，“它只是一枚非常大的火箭。” 他在 2019 年告诉 BBC 新闻：“当你一起看到 SLS 时，你从土星 5 号以来就没有见过这样的事情。”

该火箭将宇航员送入 NASA 的下一代载人飞行器——猎户座，使其达到离开近地轨道并前往月球所需的速度。

导弹是如何工作的？

SLS 由一个巨大的核心级组成，两侧是两个固体火箭助推器 (SRB)。 核心包含大型储罐：一个用于液态氢，即燃料，一个用于液态氧，一种“氧化剂”，可以使燃料燃烧。

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这些统称为推进剂。

在核心级的底部是四台 RS-25 发动机，这些发动机与为类似太空飞机的轨道飞行器提供动力的发动机相同，该发动机于 2011 年停产。

当氢气和液态氧被引入发动机室并被火花点燃时，化学反应会产生大量的能量和蒸汽。

蒸汽以 16,000 公里/小时（10,000 英里/小时）的速度离开发动机的喷嘴以产生推力——推动导弹在空中飞行的力。

SRB 为火箭提供了额外的力量来摆脱重力的束缚。 这些双助推器有超过 17 层楼高，每秒燃烧 6 吨固体燃料。 他们在飞行的前两分钟内节省了总付款的 75%。

有史以来最强大的火箭？

如果我们使用推力作为衡量标准，那么 SL​​S 将成为 2021 年飞入太空时最强大的火箭。 Block 1 SLS 将在发射时产生 880 万磅（39.1 兆牛顿）的推力，比土星 V 多 15%火箭。

在 1960 年代，苏联制造了一种名为 N1 的火箭，以期到达月球。 它的第一级可以产生 1020 万磅（45.4 兆牛顿）的推力。 但所有四次试飞都以失败告终。

SLS 的未来版本——称为 Block 2 货物——应该接近 N1 支付水平。 但是，由埃隆·马斯克的 SpaceX 公司开发的名为 Starship 的飞行器必须绕过两者——产生高达 1500 万磅（66.7 兆牛顿）的推力。 星际飞船目前正在开发中，但它的处女航没有确切的日期。

SLS 数字

• 导弹将停止 98m (322ft) 初始配置或块 1 中的高

• Block 1 SLS 可以发送超过 27 吨（59,500 磅） 到月球轨道 – 相当于 11 辆大型运动车 (SUV)

• 将推出 SLS 的未来版本，称为 Block 2 Cargo 46 吨（101,400 磅） 到月球。 那是18辆大型SUV。

• 将产生 SLS 880 万磅（39.1 兆牛顿） 从块 1 中的方向开始。配置

• 四 RS-25 发动机位于初级的底部； 和航天飞机上用的一样

我如何重复使用穿梭技术

SLS 基础级基于航天飞机的泡沫覆盖的外部油箱。 该油箱为轨道穿梭机尾部的三个 RS-25 发动机提供推进剂。 固体火箭助推器在两种运载工具中发挥相同的作用。

但 SLS 是一个完全不同的野兽。 由于 SLS 施加在它们上的不同应力水平，许多航天飞机衍生的部件和结构经历了重大的设计更改。

作为这些不同压力的一个例子，在航天飞机上，RS-25 发动机停在远离固体火箭助推器的地方。 将它们移到 SRB 的一侧会使它们受到更多振动。 因此，复杂的 SLS 发动机部门中的每个系统都必须经过严格测试，以确保其能够承受振动。

为什么要建造 SLS？

2010 年 2 月， 奥巴马政府取消了星座计划 – 乔治·W·布什 (George W. Bush) 计划到 2020 年重返月球的计划陷入困境。这一消息对南部五个州的工人造成了毁灭性打击 – 阿拉巴马州、佛罗里达州、路易斯安那州、密西西比州和德克萨斯州 美国宇航局的载人航天计划已经资助了数以万计的工作岗位。

一些国会山议员感到愤怒。 当时，来自阿拉巴马州的共和党参议员理查德谢尔比， 他说 国会不会坐视“不计后果地放弃合理的原则、可靠的业绩记录和稳定的成功之路，以及人类航天计划的破坏”。

作为妥协，受影响州的立法者坚持使用单一的超重型导弹来取代白宫已报废的星座发射器。

SLS的设计于2011年揭晓. 工作开始后，延误和成本超支给批评者提供了弹药，他们认为 NASA 应该依赖由商业服务提供商运营的火箭。

但是，如果不进行重大修改，目前的助推器都没有足够的力量在一次飞行中将猎户座、宇航员和大型有效载荷送上月球——就像 SLS 的情况一样。

自上个十年开始以来，估计已在 SLS 上花费了 180 亿美元。

但是随着导弹开发阶段的结束和飞行认证测试的完成，第一个 SLS 现在是 在佛罗里达州肯尼迪航天中心它正在为首次发射做准备。

自 2015 年以来一直在波音公司负责 SLS 的约翰·香农解释说：“我怀疑，一旦 SLS 具备国家能力，很多年就不再需要其他重型车辆了。所以这真是千载难逢的“一代”机会。

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