Astronautika: istorija

Ove godine se baš na Srpsku novu godinu navršilo pola stoleća i 5 godina otkako nas je napustio Sergej Pavlovič Koroljev, mitski glavni inženjer i konstruktor, predsednik Saveta glavnih konstruktora SSSR-a, akademik i otac sovjetskog kosmičkog programa. Glavni u konstruktorskom birou OKB-1, Koroljev je nadzirao lansiranje prvog Zemljinog veštačkog satelita, prvu misiju na Mesec i druge planete, kao i prvi let u kosmos s ljudskom posadom, uz mnoga druga postignuća. I za sve to vreme, CIA i ostatak sveta nisu znali njegov identitet. No, glavni inženjer nije bio zadovoljan tim uspesima, jer su njegovi planovi sezali mnogo dalje. Dalje i od Meseca, Venere i Marsa. O tim programima se mnogo pisalo nakon raspada Sovjetskog Saveza, ali bilo je još uvek mnogo elemenata koji su ostali iza vela. Srećom, iz arhive starog OKB-1 – trenutno kompanije RKK 'Energija' – s vremena na vreme se pojavljuju detalji nekih od tih starih tajnih projekata za koje smo mislili da su izgubljeni i zaboravljeni.

1
Teški međuplanetni putnički kosmički brod za let Na Mars na nuklearni pogon iz 1960. godine.

Ovde sam prethodnih godina u nekoliko navrata pominjao planove slavnog moskovskog biroa OKB-1 zaosvajanje Venere i Marsa, kao i o jednom od njihovih prvih projekata sa slanje kosmonauta na Mesec. Sada, zahvaljujući do skora nepoznatim dokumentima, imamo više detalja o planovima Glavnog inženjera za sprovođenje misija s putnicima kroz Sunčev sistem. Ovo što danas prezentujem predstavlja interni izveštaj OKB-1 objavljen 22. aprila 1963, u kojem se navode mogućnosti putovanja na Mesec i Mars. Ukratko, vrlo interesantan i jedinstven dokument.

Dobro je poznato da je Koroljevljev primarni cilj tokom kasnih 50-ih bio Mars[1] a ne Mesec. Međutim, glavni inženjer je bio prinuđen da prešaltuje svoje prioritete kada je 1961. predsednik Kenedi naglo bacio Sjedinjene Države u trku za slanje čoveka na Mesec. Sovjetske vlasti su bile ubeđene da Kenedi samo blefira i mlako su odgovarale na američke planove. A kada su konačno odgovorili, učinili su to gotovo nevoljno, dodelivši vrlo skromna sredstva za realizaciju tako kolosalnog projekta. Bila je to greška koja im se na kraju nekoliko godina kasnije obila o glavu.

2
Troškovi programa slanja čoveka na Mesec Amerikanaca i Sovjeta u milionima (ondašnjih) dolara.

3
Planovi biroa OKB-1 za putovanje na Mars i Veneru. Misije su po pravilu trebale da budu tročlane i trajale bi oko 3 godine. Ovo su planovi od pre 60-70 godina – koliko smo danas bliži realizaciji? U to vreme su stotine i stotine naučnika i konstruktora radile na tim putovanjima. A danas? U to vreme su svi verovali da će za najviše 10 godina čovek stići na Veneru i Mars.

4
Jedan od projekata OKB-1 putničkog međuplanetnog broda za put na Mars.

5
Projekat broda 'Aelita' (MEK) na nuklearni pogon za let na Mars iz 1969. Brod je trebalo da bude težak oko 150 tona i da ima dužinu od 175 metara.

Rezultat je bio taj da je 1963. OKB-1 imao nekoliko planova za misije s posadom na Mesec, ali su ti tehnički detalji još uvek 'visili' u vazduhu. U međuvremenu su SAD već odabrale arhitekturu za misiju 'Apollo' i dovršavale dizajn različitih elemenata lunarnog programa. Svi planovi OKB-1 su se vrteli oko teške super-rakete 'N1', koju je Koroljev izvorno zamislio za misije na Mars. Ovaj lanser je mogao da podigne oko 75 tonau nisku Zemljinu orbitu, što je već tada bilo znatno manje od planirane nosivosti američkog 'Saturna V' (oko 130 tona). Pored 'N1', OKB-1 je imao na raspolaganju rakete izvedene iz interkontinentalnog projektila R-7 'Semjorka' i nadao se da će u budućnosti dobiti trosedni brod '7K', poznatiji kao 'Sajuz'.

6
Raketa zapamćena kao ill-fated rocket – lunarna raketa 'N1'. Od 4 probla lansiranja, nijedno nije uspelo. Nijedna nije uspela da odbaci I stepen. Prve dve su nosile brodove bez posade koji su trebali da oblete Mesec i vrate se na Zemlju, a poslednjedve su nosile i makete sovjetskog lunarnog orbitera 'Sajuz 7K-LOK' i lunarnog lendera 'LK'.

U dokumentu iz 1963. postojala su tri lunarna plana, nazvana 'L-3''L-4' i 'L-5', koja su planirala da koriste 'N1'. 'L-3' je trebalo da bude vodeći program, namenjen slanju sovjetskog građanina na površinu našeg satelita. Misije 'L-4' su trebali da u Mesečevu orbitu ponesu modifikovanu letilicu 'Sajuz' mase 11,5 tona, koja bi iz daljine proučavala površinu. Ove misije bi koristile raketu 'N1' s dodatnim stepenom '9KM', izvorno razvijenim za program '9K' za slanje 'Sojuza' oko Meseca. Program 'L-5' je okupio niz teških automatskih sondi, uključujući 16-tonske orbitere 'L-5S' i lunohode težine do 6 tona – veće i složenije od onih koje će na kraju biti poslati deset godina kasnije – koje bi kosmonauti kasnije mogli da koriste na površini. Postojanje tih planova već je bilo poznato, iako detalji programa 'L-5' ostaju pomalo zbunjujući. Nepostojanje u dokumentu plana 'L-1' za cirkumlunarni obilazak Meseca modifikovanom letilicom 'Sojuz' upadljivo je, verojatno zato što ovaj projekat nije nužno zahtevao raketu 'N1'. Samo godinu dana nakon objave ovog dokumenta, program 'L-1' je prema naredbi Nikite Hruščova prebačen u biro OKB-52 Vladimira Čelomeja, glavnog konkurenta Koroljova.

Plan 'L-3' je bio najvažniji, ali 1963. Koroljov nije bio siguran kako da ga sprovede. Prva opcija je bila montiranje različitih elemenata lunarnog broda u Zemljinoj orbiti, a zatim direktno slanje broda na Mesec. Ova šema, u Nasinom žargonu poznata kao EOR (Earth Orbit Rendezvous), zahtevala je lansiranje tri rakete 'N1': jedne s Mesečevim pogonskim blokom, i druge dve s teretnim tankerima s gorivom. Posada od dva ili tri kosmonauta bi poletela u 'Sajuzu' uz pomoć istoimene rakete i spojila se s kompleksom u Zemljinoj orbiti. Mesečev brod bi tada izveo manevar direktnog uspona, odn. sletio bi na Mesec direktno, bez ulaska u njegovu orbitu. Kompleks bi imao težinu u orbiti od oko 200 tona, a sastojao bi se od stepena za napuštanje Zemljine gravitacije, jednog kočionog stepena i stepena za spuštanja sa nogarima. Ovaj stepen bi se koristio i za napuštanje lunarne površine nakon završetka misije. Brod na Mesečevoj površini bi imao neobičan izgled, jer bi 'Sajuz' bio okrenut 'naopako', dizajn koji nikada pre nije viđen (verojatno bi se 'Sajuzov' orbitalni modul – BO – koristio kao sletna kabina).

7
Plan lunarne putničke misije sa tri lansiranja 'N1' i sletanjem na Mesec bez ulaska u lunarnu orbitu. Na površini, 'Sajuz' bi sleteo 'naopačke'. Dole desno vidimo tankere s gorivom, a levo lender s nogarima.

Sledeća opcija, takođe neobjavljena, bila je mešavina direktnog uspona i LOR-a (Lunar Orbit Rendezvous, šema koju je za 'Apollo' odabrala NASA), odn. uključivala je manevar spajanja u Mesečevoj orbiti. Prema ovom planu, lunarni brod zasnovan na 'Sajuzu' ali bez kapsule za povratak na Zemlju, putovao bi s posadom direktno na Mesec. Kad bi misija bila završena, kosmonauti bi se vratili ali ne na Zemlju, već u Mesečevu orbitu. Tamo bi pristali uz prethodno lansirani 'Sajuz' kojom bi se vratili kući. Ovaj plan je trebalo da koristi samo dve rakete 'N1', ali je bio prerizičan (u slučaju da je letilica imala problema tokom putovanja ka Mesecu, kosmonauti bi bili osuđeni zbog nedostatka modula za spuštanje).

8
Plan lunarne misije sa dva lansiranja 'N1' i direktnim sletanjem. Kosmonauti bi se vratili drugim brodom koji bi ih čekao u lunarnoj orbiti.

Treća opcija je zahtevala tri 'N1' i bila je tipa LSR (Lunar Surface Rendezvous) i sastojala se od slanja svemirskog broda 'Sajuz' na Mesec direktnim usponom koji bi morao da se dopuni gorivom na površinu pre povratka. U ovom slučaju, lunarni 'Sajuz' bi sleteo na površinu u ispravnoj orijentaciji, tj. prema 'gore'.

9
Lunarna putnička misija sa tri lansiranja 'N1' i direktnim usponom. 'Sajuz' bi bio napunjen gorivom na lunarnoj površini.

Četvrta i poslednja opcija predstavljala je kombinacija LOR i EOR opcija uz pomoć dve 'N1' rakete. Jedno lansiranje bi ponelo čitav kompleks, koji se sastoji od lunarnog modula, povratnog broda i pogonskog stepena, u nisku orbitu, dok bi drugi 'N1' odneo kargo brod s gorivom potrebnim za odlazak iz Zemljine orbite. Lunarni modul je koristio dizajn drugačiji od onog koji će kasnije postati poznat kao 'LK' iz programa 'N1-L3', dok povratni 'Sajuz' nije posedovao orbitalni modul, sličan varijanti programa 'L-1'. Ova opcija je nesumnjivo bila najrealnija od svih, uprkos velikom broju potrebnih spajanja. Nažalost, nakon smrti Koroljeva, njegov naslednika Vasili Mišin, pod pritiskom svojih suparnika i vlasti, insistirao je na sprovođenju plana 'N1-L3' koji je koristio LOR arhitekturu s jednim lansiranjem sličnim 'Apollu'. Iako je dotad nosivost 'N1' porasla na 95 tona, još uvek je bila daleko ispod 'Saturna V' i kao rezultat toga, arhitektura 'N1-L3' je bila izuzetno rizična.

10
Plan lunarne misije uz pomoć dva lansiranja 'N1'. Trebalo je da se obavi punjenje goriva u niskoj orbiti i LOR šema za Mesec.

Međutim, konstruktorski biro OKB-1, svestan ograničenja 'N1', takođe je 1963. predložio arhitekturu sličnu arhitekturi budućeg 'Apolla' – nepoznatu do pre šest godina – koja je trebala da koristi tri lansiranja 'N1'. Uz 'L-3' lunarni 'Sajuz' brod, drugi 'N1' bi odneo u nisku orbitu i lunarni kompleks '19K', koji bi se sastojao od teškog lunarnog modula i stepena za spašavanje. Naredni 'N1' bi bio zadužen za lansiranje teškog broda '21K', tankera s 65 tona goriva za ovaj stepen. Jednom sastavljen u Zemljinoj orbiti, 200-tonski kompleks odlazio bi prema Mesecu u misiju sličnoj 'Apollu'.

11
Prvi poznati rival 'Apolla'
. Bilo je planirao tri lansiranja i tri spajanja u orbiti da bi se dobila ova konfizuracija. Jasno je da je američki koncept bio kudikamo bolji i pouzdaniji.

12
EOR-LOR lunarna misija sa tri lansiranja 'N1' i sa lunarnim brodom '19K' i tankerom '21K'.

I pored lunarnih planova nametnutih konkurencijom s Amerikancima, Koroljev nije želeo da se odrekne svojih voljenih putovanja s posadom na Mars, pa je jedno odelenje u OKB-1 nastavilo 1963. godine s radom na dizajniranju nekoliko teških međuplanetarnih brodova 'TMK' (rus. Тяжёлый Межпланетный Комплекс). Ti su brodovi bili direktni potomci originalnog 'TMK-a'[2] iz kasnih 50-ih, iako su sadržavali određene modifikacije.

13
Brod 'TKM' za let oko Marsa iz 1959.

'TMK-1' iz 1963. bio je brod od 15-18 tona sposoban da održava trojicu kosmonauta u životu od dve do tri godine koliko je trebalo da traje misija na Mars. Letlica u obliku konusa imala je pozadi odeljke za posadu i okretala se oko podužne ose kako bi stvorila veštačku gravitaciju. U prednjem delu se nalazila kapsula 'Sajuz'za povratak na Zemlju, dok su se u međuzoni nalazili staklenici podeljeni u sedam nivoa zaduženi za proizvodnju hrane i kiseonika za posadu. Dva velika ogledala bi usmeravala Sunčevu svetlost na ove staklenike. 'TMK-1' bi se takođe mogao da koristi za izgradnju svemirske stanice u Zemljinoj orbiti pre polaska na Mars ili Veneru. OKB-1 takođe pominje u svom izveštaju međuplanetarnu svemirsku letjelicu nazvanu 'TMK-2'. Razlike između dva projekta nisu baš najjasnije, iako se pretpostavlja da bi se 'TMK-1' koristio za probne letove – možda samo u Zemljinoj orbiti –, dok bi 'TMK-2', mase 16 tona, bio namenjen letovima sa posadom do Marsa i Venere.

14
Koroljevljev teški međuplanetni brod 'TMK-1' za 3 putnika.

15
Orbitna stanica sa jednim brodom 'TMK-1' i dva spojena 'Sajuza'.

'TMK' je mogao da se koristi za fly-by letove sa posadom, kao što je već bilo predloženo krajem 50-ih, ali i za misije u orbitu i na površinu Crvene planete. OKB-1 je 1963. razmatrao dve mogućnosti da pošalje čoveka na Mars pomoću konvencionalnog hemijskog pogona. Za prvu je bila potrebna Marsova letilica mase u niskoj Zemljinoj orbiti od 830 tona, sastavljena od nekoliko pogonskih stepeni, 'TMK-a' i sletnih letilica za posadu. Ovaj plan je zahtevao lansiranje ni manje ni više nego 22 konvencionalne rakete 'N1' (!). Brojka koja bi mogla da se smanji na 18 ako bi se koristio poboljšani 'N1' sa 95 tona nosivosti. Ako bi se koristila i verzija 'N1' s kriogenim stepenima (tj. sa tečnim vodonikom), broj lansiranja bi pao na 'svega' 15 (očekivao se da će do 1970. biti spreman kriogeni 'N1').

16
Plan putničke misije na Mars sa hemijskim pogonom. Može da se prati kako se konfizuracija iz etape u etapu smanjuje, da bi se na kraju od 240 tona koliko je krenulo ka Marsu, ka Zemlji uputilo samo 15 tona.

Sledeća opcija je uključivala manevar tzv. 'vazdušnog kočenja' ('aerobraking') za ulazak u orbitu Marsa. Zahvaljujući upotrebi ove tehnike, Marsov brod bi imao znatno manji početnu masu, od svega 540 tona. Zauzvrat bi morao da nosi aerodinamični štit u obliku 'blunt body'[3] da bi usporio u atmosferi Marsa. OKB-1 je procenjivao da bi im za provođenje ovog plana bilo potrebno 15 konvencionalnih 'N1' raketa, odn. 13 poboljšanih 'N1', ili 5 poboljšanih 'N1' sa kriogenim stepenima.

17
Plan putovanja sa 'vazdušnim kočenjem'. Vidi se letilica oblikom prilagođena za kočenje pomoću Marsove atmosfere. Ovu tehniku su prvi isprobali Japanci 1991. a na Marsu su to uradili Amerikanci 1997. – za kočenje su korišćeni solarni paneli!

Uz ove projekte, planirana je i izgradnja Marsovog nuklearnog broda nazvanog 'TMKE-M' ('E' одлектическый', a 'M' od 'Марс'. Vidi prvu sliku). Ovaj 75-tonski brod je trebalo da ponese trojicu kosmonauta u orbitu Marsa koristeći nuklearni reaktor od 7 MW koji bi služio za elektro-raketni pogon baziran na plazmenim motorima[4]. Na suprotnom kraju bi se nalazili odeljci za posadu i kapsula za sletanje u Zemljinoj atmosferi. Tipična misija u Marsovu orbitu trebalo je da traje oko tri godine.

Svi ovi navedeni planovi su bili izgubljeni u vremenima nakon Koroljevljeve smrti. Sovjetski Savez je na kraju izgubio Trku za Mesec, a Sjedinjene Države su odustale od slanja čoveka na Mars. Da li bi SSSR dobio priliku da pobedi Nasin program 'Apollo' da Glavni inženjer nije iznenada preminuo? Odgovor je negativan. 1966. kocka je već bila bačena. Dok su Sjedinjene Države u 'Apollo' uložile gotovo 4% saveznog budžeta, SSSR je ulagao samo mrvičak tih sredstava, a što je najgore, i to usitnjeno[5]. Ali – uvek postoji neko 'ali' – moguće je da bi Koroljevljeva harizma i politički utecaj omogućili realizaciju programa 'L-1/Zond' za cirkumlunarne misije oko Meseca pre 'Apolla'[6]. Delimična pobeda, bez sumnje, ali u ovom slučaju istorija je mogla da sledi i drugačije puteve.

Bilo kako bilo, pre više od pola stoleća napustio nas je jedan od najvažnijih likova svemirskog doba. Kao što je i sam rekao nakon lansiranja Sputnika, 'Put do zvezda je otvoren'. Trenutno pratimo na našem sajtu diskusiju na temu da li je ili nije realno da se nadamo da će se jednoga dana ostvariti vaši snovi (!) o međuplanetarnom putovanju.

18
Sergej Pavlovič Koroljev
 (1907-66). Samo mi ga tako zovemo, jer je njegovo pravo prezime Karaljov. Za života, bio je poznat jedino kao Glavni konstruktor (rus. Главный Конструктор) i njegovo pravo ime nisu znali čak ni mnogi kosmonauti da bi Koroljeva zaštitili od atentata CIA. Na paradama i pri lansiranjima je bio obučen u obično odelo i stajao je sa strane. CIA je pomno analizirala slike Gagarinovog lansiranja smatrajući da će Glavno konstruktor biti prvi koji će se poljubiiti s njim i ispratiti ga u kosmos i da će ga tako prepoznati. Koroljev se pozravio tek deseti... Tek su posle smrti ukapirali ko je bio i kako je Koroljev izgledao.

Referenca:

 

[1] Kakav bi ja bio rusofil da ovu temu već nisam obradio. Još davno sam napisao e-knjigu 'Rusi na Marsu'.

[2] Napisao sam jednom e-knjigu 'Sovjetski građanin na Marsu'. Zanimljivo je da je isti san za let na Mars i da drugim svetovima sa njim još od pre rata delio i njegov savremenik i jedini konkurent na planeti po vizijama, energiji i znanju, Wernher Magnus Maximilian Freiher von Braun. Braun je bio 5 godina mlađi a živeo je 11 godina duže. Možda jednom napišem storiju o njemu. Danas više nema takvih ljudi i 'glavonja' u univerzumu, ako ne računamo Kanje Vesta, Kardašijanke, Lebrona ili Tajger Vudsa...

[3] Oblik padajućeg tela i napadni ugao određuju silu otpora tog tela. Ako preovlatava pritisak a ne trenje, onda takvo telo zovemo 'blunt body'. Verovatno naši aerodinamičari koriste neki drugi izraz, ali ja ga ne znam.

[4] Jako zanimljiv koncept motora, ne samo za ono vreme već i danas. Smislio ga je jedan od Koroljevljevih zamenika, M. Meljnikov. Takav pogon je dao ideju inženjeru i kosmonautu K. Feoktistovu za brod 'TMKE-M', čija bi težina na lansiranju iznosila 75 t a ka Marsu bi se uputilo ~30 t. Krupan nedostatak projekta je bio mali potisak plazmenog motora (svega 7,5 kg), pa je brod morao da se mesecima vrti u sve široj spirali.

[5] Složena priča, o kojoj sam nešto rekao u e-knjizi 'Zašto su Sovjeti izgubili Moon race?'.

[6] To je bio špic Sovjetskog napora za slanje ljudi na Mesec. Uspeli su da s uspehom pošalju četiri bespilotna broda (prvi je bio 'Zond 5' u septembru 1968.). U to vreme SSSR je još uvek bio u vođstvu u Trci jer je to bio prvi brod koji je obišao Mesec i posle 6 dana se vratio na Zemlju. Tokom misije CIA je uhvatila glasove ruskih astronauta koji su prenosili telemetriju i komentarisali let što ih je sledilo jer su mislili da su Rusi nekako poslali prve ljude... Amerikanci su pobedili kada su u decembru 1968. poslali 'Apollo 8' koji se s putnicima obišao oko Meseca.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari  

ddragovic
+1 #2 ddragovic 29-04-2021 01:36
Tako je Dragante - više Mesec i nije bitan.
Kina grabi i nisu spori već grabe na svim poljima. 60-50 godina razvoja SSSR-a i SAD-a sabili su u deceniju!
Što se tiče bogatih privatnika ne brini - ima ih i Kina i tek će ih biti. Kina ima preko 70 privatnih kosmičkih agencija i milijardera više nego SAD. Kladim se da će vrlo brzo porasti interes i za kosmos, mada čvrsto verujem da ni sada nisu problem pare nego organizacija i ciljevi... Amerika ni sad nema problema s parama (Bajden je za svoga kratkog mandata već dvaput naložio printanje po $2000 milijardi!), ali je problem što one idu u privatne džepove a ne u razvoj
dragant
+2 #1 dragant 28-04-2021 22:57
Baš su dirljivi ti planovi. Kao iz nekih stari stripova. Ali šta je bilo, bilo je. Više nije ni važno ko je prvi stigao na Mesec. To skoro da više nema nikakvu vrednost. Što nije slučaj sa Gagarinom, koji je otvorio kosmiču eru.

Bitno je šta će biti dalje. Sada najviše verujem da Kinezi otići najdalje. Možda izgledaju spori, ali ne staju. Veliki državni kosmički sistem. Ameri imaju sada zamah sa Maskom, ali mi se to više čini kao ispad, a ne kao zdrava razvojna linija. A ono što Ameri redovno rade, mimo Maska, je skupo i sporo. Mislim na rakete sa ljiduskom posadom za Mesec i Mars. Ono gde su Ameri dobri su sonde i robotske letilice.

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži