Obecnie rozstrzygana jest fundamentalna, ważna kwestia, kto zostanie panem kosmosu na najbliższe 2 dekady. Prawie pół wieku, kiedy ludzkość wbijała się w bezpośrednie sąsiedztwo Ziemi, nie do końca rozumiejąc, dlaczego to robi, chyba że tylko po to, by wyprzedzić swoich konkurentów, dobiegło końca. W tym czasie w bezwietrzną przestrzeń wrzucono ogromną sumę pieniędzy. Tylko jeden projekt Apollo z 6 udanymi misjami na Księżyc kosztował budżet USA 25 miliardów dolarów (i to w cenach z lat 70.). Co więcej, każdy start promu kosmicznego szacowany jest na prawie 500 milionów dolarów.
Nie pozostał w tyle za Stanami Zjednoczonymi i ZSRR, tylko jeden program księżycowy, który nie został jeszcze wdrożony, kosztował kraj 2,5 miliarda rubli (to było w czasach, gdy średnia pensja wynosiła 90 rubli miesięcznie). Jeszcze bardziej imponująca kwota - w rzeczywistości 16 miliardów rubli wrzucono do systemu Energia-Buran. Radziecki odpowiednik promu poleciał w kosmos tylko raz. Zwrot z wielu projektów kosmicznych był minimalny. Ale ten odrzut w postaci rzepów na ubraniach, filtrach i tomografach przydał się później na Ziemi.
ISS jest już wczoraj
W ostatnich latach zmieniła się sama strategia eksploracji kosmosu, kosmiczne potęgi (a Chiny, Indie, Japonia i Unia Europejska na przestrzeni lat dołączyły do Rosji i Stanów Zjednoczonych) dziś dobrze liczą pieniądze i skrupulatnie zastanawiają się nad swoimi perspektywami. Nawigacja, telekomunikacja i inne satelity bardzo dobrze się opłacają. Ale najciekawszą rzeczą jest oczywiście załogowa astronautyka. I tu pojawia się już szereg pytań: gdzie latać i czy te projekty są przystępne.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna
Jednocześnie konieczne jest wymyślenie, na czym latać. Po rujnujących programach z promami stało się jasne, że model sowiecki, w którym mały statek kosmiczny z astronautami zostaje wystrzelony na orbitę przez rakietę, a następnie załoga ląduje w kapsule opadającej, jest bardzo opłacalny (oszczędności w porównaniu z startami promów są 7-8 razy). Co więcej, takie starty okazały się bardziej niezawodne. Na statku kosmicznym Sojuz zginęło tylko 4 kosmonautów, podczas gdy wahadłowce pochłonęły życie 14 osób. Z tego można wywnioskować, że następna generacja statków kosmicznych nie będzie w pełni wielokrotnego użytku. Najprawdopodobniej zostanie wdrożony pojazd rakietowo - statek - zjazd. W takim przypadku kapsułę zniżającą można wysłać na orbitę więcej niż jeden raz.
Drugie główne pytanie brzmi: dlaczego właściwie latać. Panuje tu mieszanka romantyzmu i kalkulacji. Ludzkość zawsze chciała spojrzeć poza granicę Wszechświata, podczas gdy loty kosmiczne są bardzo dobre w rozwijaniu technologii państwowych. Dziś większość ISS waży 420 ton (jest to waga pociągu 8 samochodów osobowych), ale jednocześnie można ją nazwać wczoraj. Eksperymenty przeprowadzone na stacji zostały przeprowadzone przez kosmonautów na stacji Mir. Najważniejszą rzeczą, jaką może dać ISS, jest doświadczenie w montażu i późniejszej długotrwałej eksploatacji na orbicie struktury podobnej do marsjańskiego statku kosmicznego. Ale to doświadczenie jest przydatne przede wszystkim dla Stanów Zjednoczonych.
USA powierza budowę nowego statku kosmicznego 4 prywatnym firmom
Głównym priorytetem ich programu kosmicznego w Stanach Zjednoczonych jest Mars. Ten cel jest bardzo ambitny i stanowi poważny bodziec do rozwoju nowoczesnych technologii. Amerykanie zamknęli nawet swój program Constellation – założenie kolonii na Księżycu, a także zamknęli kosztowny program lotów wahadłowców i optymalizując w ten sposób koszty, zaczęli przygotowywać się do wyprawy na Czerwoną Planetę.
Statek kosmiczny „Sojuz”
Stany Zjednoczone doskonale zdają sobie sprawę, że 60 milionów dolarów, które NASA płaci za dostarczenie każdego ze swoich kosmonautów do ISS z pomocą rosyjskiego Sojuz, jest bardziej opłacalne niż prowadzenie przestarzałych wahadłowców. A zaoszczędzone w ten sposób w NASA pieniądze zostaną przeznaczone na tworzenie nowych pojazdów. Obecnie nad stworzeniem systemów załogowych pracują jednocześnie 4 firmy (przy czym nowy statek kosmiczny będzie potrzebował również pojazdu nośnego). Firmy prywatne nie zostały wybrane przypadkowo. Pracują bardziej elastycznie, mniej mrugają oczami przy podejmowaniu różnych decyzji technicznych, a także są przyzwyczajeni do liczenia swoich pieniędzy.
W rezultacie pierwszy statek o nazwie Dragon prywatnej firmy SpaceX z rakietą Falcon tej samej firmy powinien wystartować i zadokować na międzynarodowej stacji kosmicznej 30 kwietnia. W rzeczywistości będzie to pierwszy na świecie prywatny statek kosmiczny. Według założyciela SpaceX Elona Muska, w ciągu najbliższych kilku lat jego statek kosmiczny będzie w stanie dostarczać astronautów na ISS 2 razy taniej niż teraz robi Roscosmos. Równolegle ze SpaceX, NASA przyznała dotacje na stworzenie załogowych statków kosmicznych jeszcze 3 firmom:
- firma Boeing tworzy statek kosmiczny CST-100;
- Sierra Nevada Corporation kończy budowę wahadłowca Dream Chaser, którego pierwszy lot testowy może odbyć się latem 2012 roku. Kontury tego statku kosmicznego bardzo przypominają załogowy statek kosmiczny Clipper, który powstał w Rosji w RSC Energia;
- Blue Origin pracuje nad ukończeniem statku kosmicznego New Shepard (nazwany na cześć pierwszego amerykańskiego kosmonauty Alana Sheparda). Makieta statku została przetestowana w 2006 roku.
Na 4 z tych projektów od 2012 do 2014 roku NASA jest gotowa wydać 1,6 miliarda dolarów (koszt 3 lotów wahadłowych). Ktoś może zapytać, dlaczego Amerykanom potrzebne są 4 statki na raz? Odpowiedź jest prosta, Amerykanie nigdy nie wkładają wszystkich jajek do jednego koszyka. Przyjrzyjmy się bliżej prawie ukończonemu smoczemu statku.
Smok kosmiczny
„Smok” składa się z 2 modułów: przedziału dowodzenia-agregatu, który ma kształt stożkowy i tułowia adaptera do dokowania z drugim stopniem rakiety nośnej, która działa jak bezciśnieniowy pojemnik do umieszczania w nim sprzętu jednorazowego i ładunku, jak a także systemowe grzejniki chłodnicze i panele słoneczne. Zasilanie statku kosmicznego, podobnie jak na Sojuzie, odbywa się za pomocą akumulatorów i baterii słonecznych. W przeciwieństwie do wielu opracowań, w tym Boeinga CST-100 i projektu rosyjskiego zaawansowanego załogowego systemu transportowego, Dragon jest praktycznie pojazdem jednoczęściowym. Ma też inną unikalną cechę - zbiorniki paliwa, układ napędowy i inne wyposażenie przedziału kruszywa wracają na ziemię wraz ze statkiem.
Statek kosmiczny „Smok” jest tworzony w kilku wersjach: ładunkowej (w tej wersji będzie używany po raz pierwszy), ładunkowo-pasażerskiej (załoga 4 osób + 2,5 tony ładunku), załogowej (załoga do 7 osób), a także modyfikacje do lotów autonomicznych (DragonLab). W wersji DragonLab statek będzie miał zamkniętą objętość 7 metrów sześciennych i nieszczelną objętość 14 metrów. Ładunek dostarczony na orbitę wyniesie 6 ton. Czas trwania lotu wynosi od tygodnia do 2 lat.
Jak zareaguje Rosja?
Od prawie 3 lat RSC Energia pracuje nad stworzeniem nowego statku kosmicznego pod skrótem PPTS - obiecującego załogowego systemu transportowego. Pierwsze i jak dotąd jedyne publiczne wystąpienie rosyjskiego statku kosmicznego odbyło się w ramach pokazów lotniczych MAKS-2011, gdzie publiczność zapoznała się z jego układem. Projekt techniczny PPTS ma się odbyć w lipcu 2012 roku. Testy urządzenia w wersji bezzałogowej mają rozpocząć się w 2015 roku, a pierwszy lot załogowy planowany jest w ogóle dopiero w 2018 roku.
Orbitalna naziemna wersja PPTS – wersja dokująca – musi mieć masę 12 ton i pomieścić załogę liczącą 6 osób i co najmniej 500 kg. użyteczny ładunek. Ta opcja powinna być autonomiczna w kosmosie przez 5 dni. Autonomiczna wersja orbitalna urządzenia waży już 16,5 tony i może pomieścić grupę 4 astronautów i 100 kg. użyteczny ładunek. Wersja ładunkowa statku kosmicznego musi wystrzelić do 2 ton ładunku na orbitę i opuścić co najmniej 500 kg na Ziemię.
Zaawansowany system transportu załogowego
Roscosmos twierdzi, że wszystkie załogowe statki kosmiczne będą wielokrotnego użytku, a ich żywotność może wynosić około 15 lat, ale biorąc pod uwagę cechy i kształt PTS, sama kapsuła raczej nie wytrzyma więcej niż 10 lotów w kosmos i z powrotem. Według ekspertów najbardziej złożona i najdroższa wersja statku kosmicznego zostanie zaprojektowana dla programu księżycowego, a opcje pośrednie będą w stanie rozwiązać szeroki zakres zadań. Za pomocą załogowej wersji statku kosmicznego planowane jest wykonywanie lotów na orbicie wokół Ziemi, ale nie tylko w płaszczyźnie poziomej (z zachodu na wschód), ale także w płaszczyźnie pionowej (z północy na południe).. To znaczy lecąc przez północne i południowe bieguny planety. Do tej pory na tych orbitach pracowały tylko satelity o dużym kącie nachylenia, a nawet wtedy nie wszystkie (głównie wojskowe).
W chwili obecnej w Rosji nie ma całkowitej pewności co do rakiety nośnej Angara, która ma wynieść na orbitę nowy statek. Projekt od 1995 roku jest na etapie testów. Jednak zrozumiałe jest, dlaczego Roskosmos nie spieszy się z tworzeniem nowego załogowego statku kosmicznego. Do życia MSK (do 2020 r.) Sojuz zaprojektowany w latach 60. ubiegłego wieku powinien wystarczyć. Ale wtedy wszystko jest niejasne. Zgodnie z przedstawioną strategią rozwoju krajowej kosmonautyki Rosja ma zamiar powtórzyć wyczyn Amerykanów za ponad 50 lat lądując na Księżycu. Nasze marsjańskie ambicje istnieją tylko w formie wspólnego projektu automatycznej stacji z Europejską Agencją Kosmiczną.
Podsumowując, chciałbym powiedzieć, że w tym roku Chińczycy planują osiedlić się na swojej pierwszej własnej stacji kosmicznej, a do 2025 roku chcą rozstawić własną bazę na Księżycu. To nie przypadek, że obecny szef NASA Charles Bolden uważa, że to z Chinami za 15 lat Stany Zjednoczone będą konkurować w kosmosie, a nie z Rosją.
