W obliczu dynamicznie zmieniającego się krajobrazu sektora kosmicznego, NASA podjęła strategiczną decyzję, która zdefiniuje przyszłość programu księżycowego Artemis. Amerykańska Agencja Kosmiczna oficjalnie ogłosiła wybór stopnia Centaur V, produkowanego przez United Launch Alliance (ULA), jako kluczowego elementu rakiety Space Launch System (SLS). Decyzja ta oznacza rezygnację z pierwotnie planowanego stopnia Exploration Upper Stage (EUS) na rzecz rozwiązania opartego na technologii nowej generacji rakiet Vulcan Centaur. Zmiana ta nie jest jedynie kosmetyczną korektą, lecz głęboką reorganizacją architektury lotów poza niską orbitę okołoziemską, mającą na celu optymalizację kosztów i harmonogramu przyszłych wypraw załogowych.
Przez lata NASA promowała rozwój rakiety SLS w wersji Block 1B, która miała zadebiutować podczas misji Artemis 4. Jej kluczowym atutem miał być potężny stopień Exploration Upper Stage (EUS), zdolny do wynoszenia na orbitę okołoksiężycową ogromnych ładunków wraz z załogową kapsułą Orion. Jednak 27 lutego bieżącego roku agencja niespodziewanie ogłosiła wstrzymanie prac nad tą wersją rakiety. Zamiast tego, SLS zostanie ujednolicona w konfiguracji określanej jako „bliska Block 1” (near Block 1) dla misji następujących po misji Artemis 3.
Przyczyną tej decyzji były m.in. wyzwania logistyczne związane z dotychczas wykorzystywanym stopniem Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS). Stopień ten, oparty na konstrukcji rakiety Delta IV, pomyślnie wyniósł misję Artemis 1 i ma zostać użyty w lotach Artemis 2 oraz 3. Problem polega na tym, że linia produkcyjna Delty IV została już zamknięta, co uniemożliwia NASA zamówienie kolejnych egzemplarzy ICPS. W tej sytuacji agencja stanęła przed koniecznością znalezienia nowego „silnika” dla swoich księżycowych ambicji, który wypełni lukę po wycofanym ICPS i anulowanym EUS.
Dlaczego Centaur V wygrał ten wyścig?
W opublikowanym 6 marca dokumencie typu JOFOC (Justification for Other than Full and Open Competition), NASA argumentuje, że stopień Centaur 5 jest jedynym dostępnym na rynku rozwiązaniem, które spełnia surowe wymagania techniczne agencji przy minimalnych modyfikacjach. Wybór ULA jako jedynego dostawcy wynika z unikalnych cech tej konstrukcji. Centaur V wykorzystuje sprawdzone silniki RL10, zasilane mieszanką ciekłego wodoru (LH2) i ciekłego tlenu (LOX). Jest to konfiguracja paliwowa identyczna z tą stosowaną w ICPS, co pozwala na wykorzystanie istniejącej infrastruktury naziemnej oraz upraszcza proces certyfikacji do lotów załogowych.
NASA podkreśla, że ULA posiada ogromne doświadczenie w integracji swoich systemów z rakietą SLS oraz głęboką znajomość procedur bezpieczeństwa wymaganych przy transportowaniu astronautów (human-rating). Wykorzystanie „cywilnej” wersji stopnia z rakiety Vulcan, po wprowadzeniu stosunkowo niewielkich zmian konstrukcyjnych, jest znacznie bardziej opłacalne niż projektowanie zupełnie nowego sprzętu od zera lub próba adaptacji technologii innych producentów.
Odrzucona alternatywa: New Glenn i problem „za wysokich drzwi”
Analiza przeprowadzona przez NASA nie ograniczyła się jedynie do propozycji ULA. Jedyną realną alternatywą rozważaną przez agencję był górny stopień rakiety New Glenn firmy Blue Origin, napędzany silnikami BE-3U. Choć technologicznie zaawansowany, stopień ten został odrzucony z kilku istotnych powodów. Po pierwsze, konstrukcja Blue Origin znajduje się wciąż we wczesnej fazie rozwoju i do tej pory odbyła zbyt mało lotów testowych, by można ją było uznać za niezawodny komponent misji załogowych.
Po drugie, pojawiły się niespodziewane problemy natury architektonicznej. Stopień New Glenn jest na tyle duży, że jego montaż na szczycie rakiety SLS uniemożliwiłby jej wyprowadzenie z legendarnego budynku Vehicle Assembly Building (VAB) w Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego. Rakieta po prostu nie zmieściłaby się pod główną bramą obiektu. Skrócenie stopnia lub modyfikacja infrastruktury naziemnej wiązałaby się z nieakceptowalnymi kosztami i opóźnieniami liczonymi w latach. W tym kontekście Centaur V okazał się rozwiązaniem idealnie dopasowanym nie tylko pod względem mocy, ale i gabarytów.
Przyszłość misji Artemis 4 i 5
Zgodnie z planem, nowy kontrakt z ULA obejmuje dostarczenie stopni Centaur V dla misji Artemis 4 i Artemis 5, a także budowę jednego egzemplarza zapasowego. Choć obecne prawo federalne nadal formalnie zobowiązuje NASA do rozwoju wersji Block 1B z EUS, trwają prace legislacyjne mające na celu uelastycznienie tych zapisów. Projekt ustawy zatwierdzony przez Senacką Komisję Handlu otwiera drogę do zastąpienia EUS alternatywnym stopniem, o ile NASA uzna, że pierwotny plan zagraża realizacji celów kampanii Artemis.
Warto dodać, że Centaur V niesie ze sobą dziedzictwo ponad półwiecznej tradycji stopni typu Centaur, które ewoluowały od lat 60. XX wieku. Nowa wersja, zoptymalizowana pod kątem rakiety Vulcan, oferuje znacznie większą objętość zbiorników paliwa i nowoczesną awionikę, co czyni ją idealnym „wołem roboczym” dla NASA. Wybór ten, choć wymuszony przez realia budżetowe i produkcyjne, może paradoksalnie zapewnić programowi Artemis większą stabilność i przewidywalność w nadchodzącej dekadzie eksploracji Srebrnego Globu.