Các bộ phận chính của tên lửa SLS. Ảnh: NASA
NASA đang chuẩn bị phóng tên lửa Hệ thống phóng không gian (SLS) lên quỹ đạo trong tuần này. Sau khi tới quỹ đạo, tàu vũ trụ Orion sẽ tách khỏi tên lửa để bay tới Mặt Trăng. Nhiệm vụ này sẽ mở đầu chương trình Artemis của NASA nhằm đưa con người trở lại Mặt Trăng lần đầu tiên kể từ năm 1972, đồng thời mở đường cho nhiệm vụ có người lái tới sao Hỏa. Các bộ phận của tên lửa SLS do nhiều tổ chức và công ty khác nhau chế tạo, mỗi bộ phận đều có vai trò then chốt.
Tàu vũ trụ Orion
Tàu vũ trụ Orion bao gồm hệ thống hủy phóng, module chở phi hành đoàn và module dịch vụ châu Âu. Hệ thống hủy phóng được thiết kế để phản ứng trong vòng vài mili giây trước bất kỳ bất thường nào để có thể đẩy module chở phi hành đoàn ra ngoài an toàn nếu cần. Module chở phi hành đoàn sẽ trống trong nhiệm vụ Artemis I, nhưng sẽ chở 4 phi hành gia của nhiệm vụ Artemis II.
Module dịch vụ châu Âu là đóng góp quan trọng của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) vào tàu Orion. Đây là bộ phận thiết yếu cung cấp điện, nước, oxy và nitơ cần thiết để tạo ra lực đẩy, giúp các hệ thống duy trì hoạt động. Bộ phận này cũng trang bị cánh mặt trời dài 7 m, mỗi cánh lắp 3.750 pin quang năng.
Bệ đỡ nối tàu Orion với SLS
SLS không chỉ đưa tàu Orion bay quá Mặt Trăng và trở lại Trái Đất mà còn phóng 10 vệ tinh CubeSat nhỏ vào không gian để tiến hành một số nhiệm vụ khoa học, trong đó có nhiệm vụ cánh buồm mặt trời mang tên Near-Earth Asteroid (NEA) Scout nhằm nghiên cứu một tiểu hành tinh gần Trái Đất. Nhiệm vụ CubeSat khác sẽ chở nấm men vào không gian sâu để kiểm tra ảnh hưởng của bức xạ đối với tổ chức sống. Ngoài nối tàu Orion với tên lửa SLS, bộ phận này sẽ chở và triển khai 10 vệ tinh trên quỹ đạo sau khi tàu Orion tách ra.
Tầng đẩy đông lạnh tạm thời (ICPS)
CPS được chế tạo bởi Boeing và United Launch Alliance sẽ cung cấp lực đẩy trong không gian cho Orion để tàu bay đúng lộ trình tới Mặt Trăng và trở về Trái Đất. Cao 13,7 m và có đường kính 5,1 m, đây là hệ thống hoạt động dựa trên hỗn hợp nhiên liệu hydro/oxy lỏng với một động cơ, khai hỏa sau khi tên lửa đẩy nhiên liệu rắn và tầng chính hoàn thành mục tiêu và tách ra. Động cơ RL10B-2 sẽ cung cấp lực đẩy 11.216 kg giúp tàu Orion bay về phía Mặt Trăng.
Bệ nối tầng phương tiện phóng
Bộ phận cao 8,3m này che phủ và bảo vệ động cơ RL10 của ICPS trong quá trình phóng, đồng thời nối ICPS với tầng chính và đóng vai trò như hệ thống phân tách. Bệ được thiết kế theo hình nón nhằm kết hợp tầng chính đường kính 8,4 m với ICPS đường kính 5 m.
Tầng chính
Tầng chính cao 65 m của SLS chở lượng nhiên liệu khổng lồ cần thiết để cất cánh với 2,8 triệu lít nhiên liệu dùng cho 4 động cơ RS-25. Tầng này có một bình nhiên liệu oxy lỏng và bình nhiên liệu hydro lỏng. Hai bình sẽ nạp cho các động cơ khoảng 5.678 l nhiên liệu đẩy/giây trong 8 phút sau khi phóng (thời gian để SLS lên tới quỹ đạo).
Tên lửa đẩy nhiên liệu rắn (SRB)
Mỗi tên lửa đẩy nhiên liệu rắn cao bằng một tòa nhà 17 tầng, sản sinh lực đẩy gần 1,6 triệu kg, cung cấp 75% sức mạnh cần thiết trong 2 phút đầu tiên sau khi phóng. Qua 2 phút đó, nhiệm vụ của chúng đã hoàn tất. Một SRB đốt hết khoảng 6 tấn nhiên liệu đẩy rắn/giây để tạo lực nâng giúp SLS lao vào không trung.
4 động cơ RS-25
Theo NASA, động cơ RS-25 gắn bên dưới tầng chính của SLS là “động cơ hiệu quả nhất từng được chế tạo”. Động cơ RS-25 được sử dụng trong chương trình Tàu con thoi của NASA. NASA sử dụng phiên bản cải tiến của động cơ này cho SLS, cung cấp tổng lực đẩy 3,9 triệu kg khi cất cánh. Kết hợp với lực đẩy từ tên lửa đẩy nhiên liệu rắn, SLS sẽ bay vào quỹ đạo ở tốc độ khoảng 27.350 km/h. Các động cơ sẽ khai hỏa trong 8 phút.
