שלב העזיבה של כדור הארץ

שלב העזיבה של כדור הארץ (באנגלית: Earth Departure Stage ובקיצור EDS) הוא מערכת הנעה רקטית שפותחה כחלק מתוכנית קונסטליישן. תוכנית הפיתוח של שלב זה בוטלה עם ביטולה של תוכנית קונסטליישן כולה.

שלב העזיבה של כדור הארץ היה אמור להיות מונע באמצעות מנוע J-2X יחיד שמפותח ממנוע ה-J-2 של טיל השיגור סטורן 5 שפעל בזמן תוכנית אפולו. כחלק מתוכנית קונסטליישן, שלב העזיבה של כדור הארץ היה משוגר לחלל על גבי טיל השיגור ארס 5 שם הייתה מתחברת החללית אלטאיר עם החללית אוריון. לאחר ההתחברות, מנוע ה-J-2X של שלב העזיבה של כדור הארץ היה ניצת והיה מטיס את החלליות לכיוון הירח.

מבנה
לפי התכנון הראשוני שהתבסס על המנועים והטכנולוגיה של מעבורות החלל, אמור היה שלב העזיבה של כדור הארץ להכיל שני מנועי J-2X בעוד ארס 5 יכיל 5 מנועי SSME (המנועים הראשיים של מעבורות החלל). אולם, עם שינוי התכנון של ארס 5 לשימוש עם שישה מנועי RS-68 בשלב הראשון, עוצב מחדש גם שלב העזיבה של כדור הארץ כך שיכיל מנוע J-2X יחיד. עם העיצוב החדש של השלב, הוא היה דומה מאוד בצורתו לשלב העזיבה של כדור הארץ בתוכנית אפולו שנקרא S-IVB, אולם שלב העזיבה של כדור הארץ הנוכחי מפותח יותר ויכול לשאת מטען לזמן רב יותר.

תפקיד בתוכנית קונסטליישן
שלב העזיבה של כדור הארץ, שתוכנן לשימוש במשימות מאוישות לירח, ישוגר יחד עם החללית אלטאיר על גבי ארס 5 למסלול נמוך סביב כדור הארץ. לאחר ההגעה לחלל, הארס 5 יתנתק משלב העזיבה של כדור הארץ ומהחללית אלטאיר וייפול ויישרף באטמוספירה. לאחר ההתנתקות מהטיל ארס 5, מנוע ה-J-2X של השלב יוצת על מנת לכוון את השלב ואת החללית אלטאיר למסלול הרצוי סביב כדור הארץ, שם הם יחכו לשיגורה של החללית אוריון על גבי טיל השיגור ארס 1. עם הגעתה של החללית אוריון לחללית אלטאיר ולשלב העזיבה של כדור הארץ, היא תתחבר עמם, והמנוע של השלב יוצת בשנית, הפעם בניצול של 80% מכוחו של המנוע, וזאת על מנת להשתחרר מכוח המשיכה של כדור הארץ ולטוס לכיוון הירח. ההצתה של המנוע תארך רק דקות מעטות. בזמן ההצתה של המנוע, האסטרונאוטים יפנו לכיוון שלב העזיבה של כדור הארץ, שיטה שמכונה בנאס"א "עיניים החוצה" (eyeballs out) מאחר שהתאוצה גורמת לאסטרונאוטים להימשך קדימה, ולתחושה שהעיניים שלהם נמשכות החוצה. לאחר סיום פעילותו של המנוע, שלב העזיבה של כדור הארץ יתנתק מהחלליות אוריון ואלטאיר, או שיכנס למסלול סביב השמש או שבאופן מכוון יתרסק על פני הירח כחלק מהניסיון לחקור את הירח.

שלב העזיבה של כדור הארץ ב-SLS
בהתחלה חשבה נאס"א לצייד את שלב העזיבה של כדור הארץ (שישמש בבלוק II ב-SLS) בשלושה מנועי J-2X באיזשהו שלב החליטה לצייד אותו רק בשני מנועים כאלו, אך הרעיון בוטל לטובת הexploration upper stage.

שימושים נוספים
בנוסף לייעודו המרכזי של שלב העזיבה של כדור הארץ כמרכיב במשימות מאוישות לירח, נאס"א מתכננת להשתמש בו או בשדרוגים שלו לשימושים נוספים:

כמרכיב במשימות מאוישות לאסטרואידים הקרובים לכדור הארץ
כמרכיב במשימות מאוישות למאדים
בשיגור טלסקופ חלל לנקודת לגראנז' בין כדור הארץ לשמש

ראו גם
אדם בחלל

תוכנית קונסטליישן
מנועים רקטיים