موتور اصلی شاتل فضایی

موتور اصلی شاتل فضایی ( به انگلیسی: SSME: Space Shuttle Main Engine ) موتور سوزاننده ای است، که روی مدارگرد نصب می شود. در هر مأموریت فضایی از ۱۴ موتور موجود ۳ موتور انتخاب می شوند. [ ۱] این سه موتور به همراه موشک های سوخت جامد نیروی پیشرانهٔ لازم برای شاتل را هنگام صعود ایجاد می کنند. این سه موتور تا ۸٫۵ دقیقه بعد از پرتاب نیز فعال هستند که در این زمان شاتل به تدریج از جو زمین خارج می گردد. پس از جدا شدن موشک های سوخت جامد، موتورهای اصلی هستند، که شتاب لازم را برای تغییر سرعت از ۴۸۲۸ کیلومتر بر ساعت ( حدود ۳۰۰۰ مایل بر ساعت ) به ۲۷۳۵۸ کیلومتر بر ساعت ( ۱۷۰۰۰ مایل در ساعت ) ، در زمان ۶ دقیقه برای رسیدن به مدار تأمین می کنند. تراستی که این موتورها می توانند ایجاد کنند، حداکثر ۱٫۲ میلیون پوند است. هنگامی که شاتل شروع به شتاب گرفتن می کند، موتورهای اصلی حدود نیم میلیون گالون سوخت مایع که توسط مخزن خارجی تأمین می شود، را می سوازنند. این موتورها از هیدروژن مایع ( دومین مایع سرد روی زمین با دمای ۴۲۳ - درجهٔ فارنهایت ( ۲۵۲ - درجهٔ سلسیوس ) ) به عنوان سوخت و اکسیژن مایع را به عنوان اکسیدکننده استفاده می کنند. [ ۲]
در سال ۱۹۶۹ ناسا تصمیم به طراحی وسیله ای با قابلیت ارسال چندباره به فضا گرفت و بدین منظور چهار بودجهٔ ۳۰۰ هزار دلاری اختصاص داد. این مبالغ در اختیار ۴ شرکت جنرال دینامیکس، لاکهید، مکدانل داگلاس و نورث آمریکن راکول قرار گرفت. هدف طراحی وسیلهٔ پرتاب دو مرحله ای بود، که از سوخت هیدروژن مایع و اکسیژن مایع استفاده کند. بعد از آن فاز دوم ( فاز طراحی موتور ) آغاز شد و کمک های مالی ای به سه شرکت ایروت، پرت اند ویتنی و راکتداین ارائه شد تا موتورهای اصلی فضاپیما را طراحی کنند. در سال ۱۹۷۲ اجازهٔ تولید موتورهای اصلی به شرکت راکتدین داده شد. این موتور می بایست، قابلیت انجام ۵۵ مأموریت را پیش از اورهال داشته باشد، زمانی در حدود هفت ساعت و نیم. موتور تولیدی باید ۲۲۰۰ کیلونیوتون تراست ایجاد می کرد و از پیکربندی احتراق چند مرحله ای بهره می جست. این موتور حتی با استانداردهای کنونی بسیار قوی تر از موتورهای هم نوع خودش است. فشار داخلی موتور با توجه به طراحی آن به ۲۰ مگاپاسکال می رسید که ۵ برابر موتورهای استفاده شده در موشک های مأموریت های آپولو بود. برای کنترل موتور یک سیستم احتراق اولیه در نظر گرفته شده بود که قدرت موتور را بین ۵۰٪ تا ۱۰۹٪ تنظیم می کرد. تمامی امکانات، سیستم های تشخیصی و جلوگیری از حادثه در صورت خرابی با استفاده کنترل کنندهٔ دیجیتال موتور اصلی روی مدارگرد هر لحظه بررسی می شد و این برای نخستین بار بود که در موتورهای فضاپیما از این فناوری استفاده می شد. با درنظرگرفتن سیستم احتراق چند مرحله ای نیاز بود که فشار هیدروژن مایع و اکسیژن مایع به میزانی بسیار بالاتر از حد معمول برسند و تکنولوژی جدیدی را می طلبید. در طول سی سال گذشته اصلاحات و تغییرات زیادی در ساختار این موتورها انجام شده تا کارایی و عمر آن ها را افزایش دهد و از وزن آن ها بکاهد. [ ۳]