Jedan od džinova američke aerokosmičke industrije Lockheed Martin (“Lokid Martin”) je predložio projekat Jupiter-Exoliner (“Jupiter-Egzolajner”) za drugu fazu Nasinog programa komercijalnog snabdevanja Medjunarodne kosmičke stanice (MKS) CRS-2. To je jedan od najzanimljivijih i najneobičnijih projekata koji u svetlu nedavne odluke NASA-e da odloži donošenje konačne odluke pobednika konkursa CRS-2 može da dodatno zatalasa vode američkog komercijalnog kosmosa.
Od dana kada je Bela kuća predložila NASA-i da pripremi osnovni koncept programa CRS komercijalnog prevoza tereta do MKS, na njega se svaljuje brdo kritika, najviše od republikanskih političara iz protivničkog tabora Kongresa. Iako u tik kritikama ima dosta osnova, nešto vrlo važno se mora priznati. NASA je uspela da sa relativno malim investicajama u okviru ovog programa (oko milijardu dolara) da uzdrma američku privatnu raketno-kosmičku industriju i da u, za ovu sferu izuzetno kratkim vremenskim rokovima, omogući pravu revoluciju na kosmičkom tržištu. Iako na tom putu ima normalnog i očekivanog posrtanja, svedoci smo grandioznih uspeha posebno nekoliko do tada malih kompanija, od kojih pojedine do samo pre nekoliko godina nisu imale nikakve veze sa kosmosom. Zahvaljujući NASA-i (i Beloj kući) kompanije SpaceX i Orbital ATK (bivši OSC) su u trci za kontrakt prve faze programa CRS razvile dva nova tipa raketa-nosača (Falcon i Antares) i dva nova projekata automatskih kosmičkih brodova (Dragon i Cygnus).
Privatni kosmički biznis medjutim ovde se ne zaustavlja. Septembra 2014. NASA je raspisala kontrakt za drugu fazu ovog programa (CRS-2). Zahtevi novog konkursa CRS-2 su daleko zahtevniji od kontrakta prve faze. Na primer, do kraja 2024. uspešni dva izabrane kompanije trebaju svake godine da na MKS dostave od 14 do 17 tona hermetičkog korisnog tereta i da isti količinu otpada ili vrate na Zemlju ili unište u atmosferi. Na konkurs CRS-2 su se pored SpaceX i Orbital ATK, prijavile još tri kompanije. One, posle neuspešnih lansiranja raketa-nosača Antares (oktobar 2014.) i Falcon 9 (jun 2015.) pokušavaju da oduzmu primat kompanija SpaceX i Orbital ATK u ovom programu i u sledećim godinama budu glavni snabdevači američkog dela MKS.
U prošlom tekstu upoznali smo se sa planovima kompanije Orbital ATK koja pomoću nove verzija rakete-nosača Antares sa ruskim motorima RD-181 i modula Cygnus povećanog kapaciteta pokušava da ostane jedan od dva glavna učesnika programa CRS. Sada se okrećemo neobičnom i umnogome avangardnom projektu kompanije Lokcheed Martin.
Kompanija Lockheed Martin (LM) nije ispoljavala neko posebno intereseovanje za dva komercijalna programa NASA-e – prvu fazu prevoza tereta to MKS (CRS-1) i projekat transporta ljudi u kosmos (CCtCap). Mnogi su mislili da je rukovodstvo LM-a zadovoljno time što je ova kompanija glavni kontraktor u Nasinom projektu razvoja nacionalnog kosmičkog broda Orion za misije u duboki kosmos. Medjutim, kada je NASA raspisala konkurs za drugu fazu komercijalnog programa snadbavanja CRS-2, LM je predao svoj predlog kosmičkog “teretnjaka”. Na ogromno iznenadjenje analitičara kosmičkih zbivanja, u predlogu LM-a nema ničeg što bi asociralo na projekat broda Oriona, koji je prošlog decembra obavio izuzetno uspešno prvi probni let.
Projekat LM-a nosi naziv Jupiter-Exoliner i predstavlja zanimljivu kombinaciju tehnologija koje se uveliko koriste u astronautici. U žargonu stručnjaka LM-a i njihovoj analogiji sa vremenom gradnje železnica, Jupiter je “lokomotiva”, dok je Exoliner “vagon” koji pomoću ove “lokomotive” nosi teret do Kosmičke stanice.
Osnovni delovi sistema Jupiter-Exoliner
Ovaj transportno-teretni sistem se sastoji od dva različita kosmička objekta ukupne dužine oko 9 metara. Prvi nazvan Jupiter je svojevrsni tegljač, koji ima pogonski sistem i mehaničku ruku kanadske firme MDA, sličnu onoj koja je korišćena na spej šatlu. Sam tegljač Jupitera je peta generacija platformi razvijenih u okviru projekta medjuplaneratnih kosmičkih aparata, ukljužujući marsijanski MAVEN i “Jupiterski” Juno, tako da je to jedna od prvih varijanti upotrebe koncepta projektovanja medjuplanetarnog kosmičkog aparata u razvoju letelica koje operišu na niskim orbitama. Tegljač ima sve neophodne elemente koje kosmički aparat visokih manevarskih sposobnosti poseduje - raketne motore i sisteme upravljanja i navigacije.
Drugi deo ovog sistema je teretni modul Exoliner prečnika 4,4m koji je razviijen na osnovu evropskog teretnog broda ATV italijanske kompanije Thales Alenia Space. Exoliner je svojevrsni kontejner koji nosi sve materijale neophodne za život i rad astronauta na MKS. U sastav modula Exoliner ulaze cisterne za dopunu zaliha goriva tegljača Jupiter, nehermetički odsek kapaciteta 1,5t i hermetizovani modul nosivosti 5t.
Tokom prvog leta, LM planira da pomošu sopstvene rakete-nosača Atlas V u kosmos lansira oba aparata – Jupiter i Exoliner – u spojenoj konfiguraciji. Iako razvijen u LM, na kosmičkom tržištu kompanija ULA koju su formirale LM i Boeing nudi usluge lansiranja nosača Atlas V. Ova rakete je inače do sada više od 50 puta lansirana sa 100%-im uspehom!
Komercijalni teretni kosmički sistem Jupiter-Exoliner kompanije Lockheed Martin
Posle izlaska na orbitu, transportno-teretni sistem stiže do MKS-a gde ga astronauti hvataju mehaničkom rukom stanice i pripajaju uz jedan od njenih modula. Sledi istovar 5 tone tereta sa Exolinera u stanicu, kao i utovar potrošenih materijala sa MKS-a u ispražnjeni kontejner. Zatim se aparat odvaja od stanice i pomoću motora tegljača Jupiter prelazi na nižu orbitu.
Na osnovu ovoga pomislišete da ovde nema ničeg ekstravagantnog. Medjutim, umesto da bude spušten sa orbite i skupa sa otpadom sagori u gustim slojevima atmosfere onako kako to radi većina teretnih brodova, Exoliner ostaje priljubljen uz tegljač Jupiter i nastavlja da kruži oko Zemlje nekoliko sledećih nedelja, možda i meseci. Za to vreme, on može biti upotrebljen za bilo koje naučno-istraživačke ili vojne zadatke koje parametri orbite i struktura opreme omogućavaju.
Spajanje teretnog kosmičkog sistema Jupiter-Exoliner sa MKS
Tada počinje prava igra koja ovaj projekat čini tako specijalnim. Naime, raketa-nosač Atlas V ponovo poleće po drugi put u kosmos, ali sada nosi samo modul Exoliner sa gorivom za tegljač Jupiter i teretom za MKS. Modul se nalazi na vrhu trećeg stepena Centaur (“Kentaur”). Po njegovom izlasku na orbitu, tegljač Jupiter sa starim modulom Exoliner prilazi trećem stepenu Centaur i pomoću mehaničke ruke prebacuje stari modul na stepen Centaur, a novi Exoliner sa trećeg stepena na svoja “ledja”. Kada je rotacija modula obavljena, raketni stepen Centaur pali motor i skupa sa starim Exolinerom krcatim otpadom sa stanice sagoreva u gustim slojevima atmosfere.
Za to vreme, kada je novi modul Exoliner pričvršćen na tegljač Jupiter, prva operacija koja treba biti obavljena je prepumpavanje goriva iz njegove cisterne u rezervoare tegljača. Posle toga, pali se njegov raketni motor i kompletan transportno-teretni sistem kreće ka MKS. Sledi ponovo zahvat mehaničkom rukom stanice i spajanje, istovar tereta iz modula Exoliner i pretovar materijala koji više nisu potrebni na stanici u njegov hermetički odsek. Modul se skupa sa tegljačem odvaja od MKS i kreće na nižu orbitu gde će sačekati sledeći Exoliner.
Na ovaj način, jednim tegljačem tipa Jupiter može praktično neograničen broj modula Exoliner biti prevezeno sa niskih orbita do MKS-a i natrag, obezbedujući time neprekidni protok materijala na relaciji Zemlja-MKS-atmosfera. Ono što pada u oko je da ovaj sistem ne obezbedjuje povratak materijala naučnih istraživanja sa stanice, što je jedna od osnovnih prednosti projekta Dragon kompanije SpaceX i teretnih verzija kosmičkih brodova CTS-100 (Boeing) i Drema Chaser (SNC) koje su pored Lockheed Martina novi učesnici konkursa CRS-2. Medjutim, kako se krajem 2017. očekuje početak redovnih misija transportnih brodova Dragon V2 i CST-100 sa ljudskim posadama ka MKS, problem prevoza rezultata istraživanja sa stanice na Zemlju neće više biti aktuelan.
Naravno, suvišno je reći koliko su operacije sa rotacijom modula Exoliner, koje se odvijaju u automatskom režimu, složene. Istina, tu ima operacija koje su prisutne u kosmosu decenijama. Na primer, tehnika automatskog susreta sa velikim pasivnim kosmičkim aparatom na orbiti nije nikakva novost. Medjutim, doći na blisko rastojanje od raketnog stepena, sa sebe odvojiti modul i “parkirati” ga na bezbedno rastojanje od tegljača i trećeg stepena, a onda sa raketnog stepena preuzeti novi modul od desetak tona (uz to krcatog gorivom) i prebaciti ga na svoja “ledja”, pa zatim zahvatiti stari slobodno-leteći modul i pripojtiti ga na vrh stepena Centaur je nešto što nikada nije uradjeno u istoriji civilne astronautike.
Tegljač Jupiter spaja se sa trećim stepenom Centaur rakete-nosača Atlas V radi rotacije starog i novog teretnog modula Exoliner
Lockheed Martin je poznat po proizvodnji krajnje sofisticiranih vojnih kosmičkih aparata čije sisteme takodje koristi prilikom projektovanja naučnih letelica. Tako da je sasvim moguće da je ova metodika zahvata i rotacije aparata u tandemu sa pasivnim kosmičkim objektom već isprobana u nekim od mnogobrojnih misija Pentagona razvijenim u Lockheed Martinu. Kompanija ovakvog kalibra sigurno ne bi rizikovala da za ovako značajan konkurs predloži nešto što nije isprobano u realnim uslovima.
Naravno, ostaje veliko pitanje hoće li ova avangardnost i garancije njene efikasnosti biti dovoljne da ubede NASA-u da dodeli kontrakt Lockheed Martinu. Saznaćemo za nekoliko meseci.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
