Кіріспе

Шаттл-дан шығарылған ұшыру аппараты

Жерден шығу кезеңі (ЖШК) – Block 2 ғарыш ұшыру жүйесінің жоспарланған екінші сатысы. ЖШК ракетаның пайдалы жүгін Жер төңірегіндегі тұрақ орбитаға шығаруға, ал одан төменгі Жер орбитасынан оның бағытына, Аполлон ғарыш кемесін Айға жеткізген Сатурн V зымырандарының S IVB сатысы сияқты әдіспен жіберуге арналған. Оның әзірлеу жұмыстары Марсқа ауыр жүктерді тасымалдай алатын сатылар қажет болғанша (қазіргі күні 2030 жылдарға жоспарланған) тоқтатылды (бірақ тоқтатылмады).

Дизайн

Арес V жобасы тоқтатылған кезде қолданылатын ЖСҚ (EDS) сұйық оттегімен (LOX) және сұйық сутегімен (LH2) отындырылатын бір J 2X негізгі қозғалтқышымен қоздырылатын болған. Бұл кезең Хантсвиллдегі НАСА-ның Маршалл ғарыш ұшу орталығында «Констелляция» жобасының бір бөлігі ретінде жобалануға тиіс болған. Алғашқы жоба бойынша кезең ғарыш шаттлының сыртқы жанармай багына негізделген болар еді және екі J 2X қозғалтқышын пайдаланар еді, ал Арес V ядролық күшейткіші ұшудың алғашқы сегіз минутында бес RS 25 қозғалтқышы мен екі 5 сегментті қатты ракеталық күшейткіштерді қолданар еді. Кейіннен Арес V 2019 жылға дейін Delta IV Heavy зымыранында қолданылатын бес (кейін алты) RS 68B зымыран қозғалтқыштарын пайдалану үшін қайта жобаланғанда, ЖСҚ да тек бір J 2X қозғалтқышымен және ортақ бортымен қайта жобаланды. Осылайша, соңғы дизайнында ЖСҚ үлкен S IVB-ге ұқсас болды, бірақ 4 күнге дейін жерде сақтау мүмкіндігіне ие болды (электр энергиясы үшін күн панельдері бар «лойтер юбкасымен» және жаңа отын сақтау технологияларын қолдана отырып), бұл ескі S IVB-де мүмкін емес еді.

Миссия

Ares V зымыранында іске қосылған EDS, алты RS 68 қозғалтқышы тоқтағанға дейін Altair жүгімен бірге белсенді болмас еді, ал Ares V ядросы Жер атмосферасында жану үшін тасталды. Борттағы кезеңдеу және кеңістік қозғалтқыштарын пайдалану арқылы бөлінгеннен кейін, жалғыз J 2X қозғалтқышы толық қуатпен іске қосылып, өзін және Altair-ді төмен Жер орбитасына шығаратын еді, содан кейін Orion MPCV және төрт астронавттан тұратын экипажы Арес I зымыранымен жеке ұшыру арқылы оны қайтарып алар еді. Орион Altair-мен байланысқаннан және жүйелері тексерілгеннен кейін, экипаж J 2X қозғалтқышын екінші рет іске қосуға тиіс еді, бұл жолы 80% номиналды қуатпен, айға транзиттік инъекция (TLI) үшін. S IVB-ден айырмашылығы, ол Аполлон ғарыш кемесі мен үш астронавттан тұратын экипажын алға қарай итеріп жіберген, EDS экипажға қарай бағытталған күйде іске қосылар еді. Бұл "көздері алға қарап" ұшу түрі 1960 жылдардың соңындағы Аполлон бағдарламасынан ұсынылған, бірақ ешқашан іске асырылмаған, адамды тасымалдайтын Венераға ұшу профиліне ұқсас болар еді. TLI аяқталғаннан кейін және EDS соңғы рет өшірілгенде, ол гелиоцентрлік орбитаға ұшып кету үшін тасталған болар еді, немесе NASA-ның Аполлон 13-тен Аполлон 17-ге дейін қолданған тәсіліне ұқсас, ғалымдарға Ай бетіне орналастырылған сейсмометрлерді калибрлеуге көмектесу үшін мақсатты түрде Ай бетіне құлатылуы мүмкін еді.

Ғарыштық ұшыру жүйесі

Ares бағдарламасы Space Launch System пайдасына тоқтатылған кезде, EDS Block 1B SLS үшін екінші саты ретінде қарастырылды. Бұл нұсқасының ұзындығы шамамен 24 метрге жетер еді және бірден үшқа дейін J 2X қозғалтқыштарымен жабдықталған болар еді. J 2X технологиясын дамытуға көбірек уақыт кетеді деп болжалғандықтан, EDS іздеу жоғарғы сатысының пайдасына тоқтатылды, ол көп төмен итермелі күшке ие, бірақ қазірдің өзінде дамытылған RL10 қозғалтқышын қолданады. NASA мәлімдемесіне сәйкес, J 2X Артемида бағдарламасы үшін тым қуатты болады; оның дамуы Марсқа ауыр жүктерді жеткізе алатын сатылар қажет болғанға дейін тоқтатылды (бұл 2030 жылдары болуы мүмкін).