بينما يراقب العالم كله، بفارغ الصبر، عودة البشرية إلى القمر (وكل شيء مؤجل)، نقترح مقارنة الصواريخ القمرية. لذلك، Saturn V مقابل نظام الإطلاق الفضائي.

وعلى الرغم من أن هذه الصواريخ مصممة لنفس المهمة الطموحة، إلا أن الاختلافات بينها أكثر من أوجه التشابه. ومع ذلك، يفصل بينهما نصف قرن – في الواقع، عصور مختلفة من التقدم العلمي والتكنولوجي، والأهم من ذلك، نهج مختلف جوهريا في التعامل مع التنمية.

الصورة: ناسا

بدأت ناسا في تصميم ساتورن 5 في عام 1962. وتم تنفيذ العمل بسرعة، بغض النظر عن التكاليف – وكانت مسألة المكانة الدولية على المحك. وكانت النتيجة معجزة هندسية حقيقية، تم تسليمها في فترة زمنية قصيرة بشكل لا يصدق. مع صفر – أول رحلة بالفعل في عام 1967.

أثناء التطوير والاختبار، كان علينا أن نواجه العديد من الصعوبات – كان كل شيء جديدًا وكانت المهمة القصوى في ذلك الوقت أكثر من شاقة. كان التحدي الأكثر خطورة هو عدم استقرار الاحتراق في محرك F-1 في المرحلة الأولى: فقد مزقته الموجات الصوتية الدائمة حرفياً. كانت المشكلة الأخرى هي التذبذبات الذاتية الطولية منخفضة التردد للصاروخ بأكمله، والتي تسببت في النهاية الوحيد ليس إطلاقًا ناجحًا بنسبة 100%. كانت العقبة غير المتوقعة هي نقل الوحش متعدد الأطنان إلى موقع الإطلاق – كان لا بد من بناء ناقلة خاصة ظلت لفترة طويلة أكبر وأثقل مركبة مجنزرة في العالم وتم استخدامها حتى عام 2011.

تم التغلب على جميع الصعوبات تقريبا. يرجع ذلك إلى حد كبير إلى القرار الأساسي الذي اتخذه المصممون بإجراء أقصى قدر من الاختبارات على الأرض واختبار الصاروخ المجمع بالكامل أثناء الطيران. وكانت النتيجة 13 عملية إطلاق ناجحة من أصل 13 – سجل موثوقية لا يمكن أن يتباهى به كل صاروخ حديث. كما تم اعتبار حادثة التذبذب المذكورة أعلاه ناجحة، وإن كان مع بعض التحفظات، حيث دخلت الحمولة في المسار المطلوب.

كان تاريخ زحل مشرقا، ولكنه قصير الأجل. تم تصنيع الصاروخ الأخير في عام 1968 – قبل عام من الهبوط الأول. تم إغلاق المشروع بسبب التكلفة العالية والانتصار السياسي الذي تحقق في سباق الفضاء. بالإضافة إلى ذلك، اعتُبر المكوك الفضائي أكثر واعدة (ولكن انتهى به الأمر إلى أن أصبح أكثر تكلفة من المتوقع).

الصورة: ناسا

يتم تطوير SLS “من قبل العالم كله”. وتشمل هذه العديد من المقاولين من القطاع الخاص واستخدام تطورات برنامج المكوك الفضائي. من ناحية، جعل هذا الصاروخ أرخص بكثير، ومن ناحية أخرى، أدى إلى تأخير العملية بشكل كبير: فهي مستمرة منذ عام 2011، وقد قدمت البيروقراطية مساهمتها أيضًا. اليوم على حساب SLS إطلاق واحد ناجح فقط – بدون طيار رحلة أوريون حول القمر والعودة.

للحصول على التفاصيل الفنية، يرجى الرجوع إلى الموضوع المناسب على كورا.

زحل الخامس: ثلاثة، مع إعادة تمكين الأخير للحقن عبر القمر (الخروج من مدار أرضي منخفض).

SLS: مرحلة مركزية محاطة بمعززين من خمسة أجزاء، المرحلة المبردة المتوسطة ICPS (الآن) أو المرحلة العليا للاستكشاف الأكثر قوة (منذ Artemis IV).

زحل الخامس: المرحلة الأولى هي الكيروسين (RP-1) / الأكسجين السائل (LOX)، والثانية والثالثة هي الهيدروجين السائل (LH2) / الأكسجين السائل.

SLS: المرحلة المركزية – LH2/LOX المبردة لجميع المحركات؛ معززات الوقود الصلب – وقود مركب يعتمد على بيركلورات الأمونيوم.

زحل الخامس: المرحلة الأولى – خمسة محركات من طراز F-1 (الكيروسين/LOX) – أقوى المحركات ذات الحجرة الواحدة في عصرها؛ المرحلة الثانية – خمس طائرات J-2؛ الثالث – واحد J-2.

SLS: المرحلة المركزية عبارة عن أربعة محركات RS-25 (مركبات SSME تمت ترقيتها من المكوك) على LH2 / LOX. يوفر كل معزز SRB قوة دفع إضافية كبيرة (مشتقة من معززات المكوك، ولكن بخمسة أجزاء بدلاً من أربعة).

زحل الخامس: أعطت النسبة المثالية للدفع (33000 كيلو نيوتن، في الواقع أكثر من 34500) والكتلة في البداية (2900 طن) زيادة سريعة في التسارع مع الارتفاع.

كتلة SLS 1: بدء التوجه ≈39000 كيلو نيوتن، لاحقًا بلوك 1 ب/2 سيعطي إنتاجية أكبر.

زحل الخامس: ≈140,000 كجم إلى مدار أرضي منخفض (LEO)؛ ≈43,500–48,000 كجم لكل حقنة عبر القمر (TLI).

كتلة SLS 1: ≈95,000 كجم عند LEO؛ > 27000 كجم في TLI (اعتمادًا على المرحلة العليا وملف المهمة)؛ بلوك 1 ب (مع EUS): ≈38 طنًا على TLI (مع الطاقم والحمولة المرتبطة به) أو ≈42 طنًا (البضائع)؛ الكتلة 2: >46 طنًا في TLI (البضائع)، وما يصل إلى 130 طنًا في LEO.

زحل الخامس – 110 متر SLS – 98 مترًا، في المستقبل سوف “ينمو” إلى 112.

الصورة: ناسا

أما بالنسبة لأوجه التشابه، فكلا الصاروخين يمكن التخلص منهما. ولكن تم إنشاء SLS باستخدام تطورات المكوكات القابلة لإعادة الاستخدام. هذه هي في المقام الأول المحركات والمسرعات وإلكترونيات الطيران وحتى بعض أجزاء المكوكات التي تم استخدامها في الصواريخ الأولى. هذا القرار جعل تصميم وتصنيع SLS أرخص بكثير.

لتلخيص ذلك، خرج SLS كخليفة جدير لزحل الأسطوري. إنه يفوز في دفع الإطلاق (أقوى دفعة إطلاق في تاريخ الصواريخ)، ولكنه أقل شأنا في كتلة الحمولة، على الأقل في الإصدار الحالي. وعمليات الإطلاق، مع الأخذ في الاعتبار التصميم لمرة واحدة، مكلفة للغاية – من 2 إلى 4 مليارات دولار. في إصدار Block 1B/Block 2، سيصبح الصاروخ أكبر وأقوى – وأكثر تكلفة.

هناك مقارنة أخرى – مع المركبة الفضائية. وعلى الرغم من أنه ليس مناسبا تماما (أولا، فهو قابل لإعادة الاستخدام بالكامل، وثانيا، هذا الوحش ليس منافسا للبرنامج القمري، ولكن مشاركه المباشر).

الارتفاع ~120-123 مترًا، الدفع عند الإطلاق ~7000-10000+ طن، الحمولة على المدار الأرضي المنخفض تصل إلى 150-200 طن. سيكون لديها القدرة على التزود بالوقود في الفضاء، والتي سيتم استخدامها في مهمة إلى القمر في عام 2028 إذا سارت الأمور على ما يرام.

وشيء آخر مقارنة قام بها المتحمسون بقيادة مهندس الطيران من جامعة ستانفورد تاغارت دورانت. وإدراكًا للشائعات المرعبة بين الناس العاديين حول الضوضاء المدمرة الكارثية لـ Saturn V، اتفق مع وكالة ناسا وسُمح له بقياس حجم إطلاق SLS في عام 2022.

كانت القوة الصوتية للصاروخ 202.4 ديسيبل – على مسافة خمسة كيلومترات تهتز مثل المنشار في أذنك.

ومع ذلك – أقل بمقدار 2-2.3 ديسيبل من Saturn V. وهذا لا يعني فقط المزيد من اللطف على البيئة، ولكن الأهم من ذلك، زيادة الكفاءة – لأن الطاقة الأقل تتحول إلى ضوضاء عديمة الفائدة.

يبقى أن نضيف أن كلا الصاروخين يتم تجميعهما في مركز كينيدي للفضاء ويتم إطلاقهما من منصة الإطلاق 39B.