23. mart. 2010.
Tema aero-kosmičkih sistema za višekratnu upotrebu ne interesuje samo Nasu i američko Ministarstvo odbrane - i konstruktori drugih zemalja su predlagali ne manje interesantne predloge kosmičkih letilica koje bi možda mogle da zamene „Space shuttlove"
Jedno je sigurno - na ovom sajtu se vodi orkestrirana kampanja protiv nekih zemalja. Iako su u Evropi verovatno vodeća zemlja u aeronautici (Ruse ne računam), o Francuzima se kod nas praktično nikada i ništa ne piše. Da nema tu i tamo nekog tekstića o fenomenalnoj raketi „Ariane V" i njenim teretima, mi o Francuzima i njihovoj kosmičkoj agenciji Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) ne bi znali ništa. Pišući o Sovjetima/Rusima često sam nailazio na podatke da su oni i Francuzi još od sredine prošlog veka tesno sarađivali u mnogim kosmičkim projektima, a ta saradnja traje bogami i danas.
Znamo da NASA planira da lansira još samo 4 šatla i da od jeseni najverovatnije oni odlaze u zasluženu penziju. NASA je odavno razmišljala o zamenicima šatlova, ali ja sada ne želim ovde da pričam o projektu „Constellation", jer je o njemu pisano dovoljno, a i od Nove godine je otkazan. Neću da pričam ni o nekoliko njihovih alternativnih vojno-civilnih projekata[1], koji su konceptualno bili vrlo slični šatlovima i koji su trebali da ih zamene: „Venture Star", X-33, X-34, i sl. (svi otkazani 2001), a o X-37 (X-40A) sam već opširno pisao ovde. Ovde neću da pričam ni o naporima američkih privatnika da zapuše rupu u putovanjima Amerikanaca u orbitu koja će da zine povlačenjem šatlova. Pisaću o francuskim planovima da naprave kosmičke šatlove koji bi mogao da odu u orbitu, obave zadatke i slete na zemlju kao avion, o planovima, čini mi se, vrlo malo poznatim čak i u svetu.
Među najranijim projektima iz ove oblasti izdvojio bih planove francuske kompanije „SHECMA"[2]. Ona je još krajem šezdesetih godina prošlog veka počela da radi na razvoju koncepta dvostepenog transportnog kosmičkog broda koji bi bio lansiran po principu „vazdušnog starta"[3].
Teški avion-nosač (prvi stepen) imao bi svoj pogon, koji je uključivao četiri turbomlazna motora i četiri nabojnomlazna motora ("ramjet") na kerozinsko gorivo. Po potrebi, bilo je predviđeno i dodatno kačenje kriogenih komponenti za ubrzavanje.
Pogon orbitne letilice (drugi stepen) činilo bi šest motora koji bi radili na tečni kiseonik i vodonik. Četiri glavna pogonska raketna morora imala bi potisak od po 35 tona, dok bi dva manja hemijska motora za upravljanje imala potisak od po 700 kg.
Prema planovima francuskih inženjera, letilica bi se odvojile pri brzini od oko 7 Mahova i na visini od oko 35 km. Nakon toga, avion-nosač bi se vratio na mesto uzletanja, a orbiter bi, po trajektoriji bliskoj balističkoj, ušao u radnu orbitu.
 |
Projekat transpotrnog kosmičkog broda francuske kompanije „SHECMA". |
Nakon toga, tokom jeseni 1975. godine francuska Svemirska agencija CNES je napravila svoj prvi projekat za transportni sistem sa ljudskom posadom, koji je dobio naziv „Hermes". Industrijski razvoj projekta paralelno je poveren najjačim francuskim kompanijama „Aerospatiale" i „Dassault-Breguet".
Na konferenciji Evropske svemirske agencije ESA, koja je održana 1985. godine u Rimu, Francuska je obavestila svoje partnere o namerama da pokrene realizaciju ovog projekta šatla. Dve godine kasnije, na sastanku u Hagu, predstavnici agencije su dogovorili da svi pristupe projektu i da on postane sveevropski.
„Hermes" predstavlja šatl, ili kako se to opisno kaže „kosmičku letilicu za višekratnu upotrebu", odnosno vazdušno-kosmički avion sa nisko postavljenim strelastim krilima, prilagođen „bezrepoj" aerodimaničkoj šemi.
Kao i kod drugih poznatih šatlova, krila su imala tupu napadnu ivicu sa velikim prečnikom krivine sa jednodelnim elevonima[4]. Krajevi krila su bili podvijeni nagore, i na njima su se nalazila kormila pravca. U zadnjem delu trupa su se nalazio već tradicionalni za takav tip letilica balansni štit.
Termička zaštita za apsorbovanje toplote koristila je nekoliko tipova izolacionih materijala, a bila je raspoređena po trupu već prema šemi maksimalnih temperatura kojima bi pojedini delovi bili izloženi. U zonama maksimalnih termičkih naprezanja (više od 1.400° C) bila je predviđena upotreba ugljeničnih kompozitnih materijala, a na ostalim mestima koristile bi se zaštitne pločice od silicijum-karbida i elastični termozaštitni premazi visokih performansi.
Francuski šatl „Hermes" su na kraju prihvatili svi članovi ESA. Do kraja osamdesetih planirano je da to bude šestosed koji može da ponese 4.550 kg tereta, ali je nakon tragedije američkog šatla „Challenger" broj kosmonauta prepolovljen a teret smanjen na 3 tone. „Hermes" nije mogao da otvori svoj kargo u orbiti, jer su oduvek postojali problemi sa prekoračenjem težine.
Verzija „Hermesa" iz 1985. trebalo je da odnese 3 astronauta na visinu od 800 km i da tamo ostanu 30-90 dana.
Za francuske inženjere, proces odabira oblika šatla bio je dug i težak - nekoliko puta čitav projekat je radikalno menjan. Međutim, čak ni konačna verzija „Hermesa" nije bila najoptimalnija. Konstruktori nisu u potpunosti uspevali da iskomponuju šatl: zbog strogih ograničenja u težini čitav red sistema, neophodnih za let u orbiti, bio je smešten u jedan resursni modul koji bi se pred spuštanje odbacivao, i koji je igrao ulogu servisno-agregatnog modula. Taj isti modul je trebalo da posluži i kao komora pod pritiskom prilikom izlaska kosmonauta u kosmos. Sa takvim pristupom, nazvati „Hermes" šatlom, kao što su „Space Shuttle" ili „Буран", nije bilo moguće.
U ozbiljne nedostatke „Hermesa" možemo da ubrojimo i nepostojanje nehermetičkog tovarnog (kargo) prostora, što je ozbiljno umanjilo mogućnost upotrebe ove letilice za transportne operacije; na taj način bi veličina korisnog tereta koji se dostavlja u orbitu bila ograničena razmerana (prečnikom) ulaznog otvora. Nakon katastrofe letilice „Challanger", projekat je još jednom bio podvrgnut korenitim promenama - broj članova posade je sa 6 smanjen na 3, sedište svakog članove posade bilo je opremljemo uređajem za katapultiranje, koji je bio projektovan na osnovu sličnog uređaja „K-36" koji su Rusi već koristili u „Бурану".
Lansiranje „Hermesa" u orbitu bilo je planirano uz pomoć rakete-nosača „Ariane V", koja bi bila lansirana sa kosmodroma Kuru u Francuskoj Gijani. Prilikom starta, šatl bi se nalazio na vrhu rakete. Prilikom sletanja na Zemlju, bočna mogućnost manevrisanja bila je 1.500-2.000 km. Ukupna masa šatla je bila oko 21 tone, prazne konstrukcije 13,9 tona, a mogao je da ponese 3 tone korisnog tereta. Bio je dugačak 19 metara.
Početna verzija rakete-nosač „Ariane VG" sa „Hermesom" na vrhu. Evropski minićšatl je bio pretežak za postojeću raketu, pa su Francuzi pokušali da pojačaju postojeću „Arianu V" iz devedesetih. Kada je to konačno urađeno 1987, ispostavilo se da je šatl opet pretežak, i da mu treba potpuno nova raketa.
Kada je završen Hladni rat, i Amerikanc i Rusi, a sa njima i ESA, dogovorili su se da naprave zajedničku Međunarodnu orbitnu stanicu, i polako je nestala potreba za evropskim šatlom i orbitnom stanicom.
Jedan od velikih problema „Hermesa" bio je i resursni modul na kraju letilice. Pošto bi se on pred ponovni ulazak šatla u atmosferu odbacivao, pred svako novo lansiranje morao je da se dodaje i novi modul, a to već ne liči na jednostavnu višekratnu letilicu, iako je bilo predviđeno da „Hermes" poleti najmanje 30 puta bez velikog servisiranja.
Zahvaljujući širokoj saradnji u oblasti kosmosa između SSSR-a i Francuske, francuski inženjeri su u svom projektu iskoristili mnoga sovjetska naučno-tehnička iskustva. Konkretno, čitav jedan odred francuskih „spasonauta" prošao je puni kurs obuke o bezbednosnim tehnikama vezanim za kosmičke šatlove. U sistemu termozaštite „Hermesa" iskorišćeni su premazi i pokrivke kakve su korišćene i za ruski šatl „Буран". Francuzima su dati i mnogi sovjetski proračuni vezani za složenu problematiku nadzvučnih letova, za šta bi im inače bile potrebne godine i godine mukotrpnih testiranja i računanja (a i para, ljudi, itd.).
U prvoj polovini devedesetih godina, projektanti „Hermesa" su zapali u ćorsokak: na jednoj strani nisu uspevali da se uklope u žestoka težinska ograničenja koja su im se nametala, a sa druge strane tokom projektovanja rakete „Ariane V" početna masa koju je trebalo da ponese u orbitu postepeno je smanjivanja da bi konačno postala niža od one neophodne za odnošenje šatla u orbitu. Pojavila se potreba još jednog mukotrpnog redizajniranja „Hermesa", za šta niko više nije imao para ni vremena. Zbog toga je čitav projekat 1992. stavljen u fioku, a da nijedan šatl „Hermes" nikada nije napravljen. Potrošeno je uzalud preko 12 milijardi nemačkih maraka.
Od tada je ESA nekoliko puta pokušavala da se vrati planovima sličnim „Hermesu", kao što je šatl „Kliper", ali je uvek (ponajpre zbog manjka evra) na kraju odustajala. U međuvremenu, ESA je projektovala i proizvela automatski kosmički transporter ATV[5], i planirala je da nastavi svoj program slanja ljudskih posada na Međunarodnu stanicu, CSTS (Crew Space Transportation System). Nažalost, bez para, ovaj projekat je pomeren na 2017. E sad, Obama planira da se ISS napusti do 2015. godine ... Šta će onda biti sa tim evropskim projektom - niko ne zna. Da li će opet da sarađuju sa Rusima, i okrenu se možda Mesecu, ili čak Marsu, i dalje?
Koliko sam ja uspeo da pronađem, Evropa za sada pravi planove da sledeće godine najpre isproba svoju tehnologiju vraćanja iz orbite. U tu svrhu će im poslužiti letilica IXV (Intermediate eXperimental Vehicle), koju će lansirati u orbitu uz pomog nove male evropske rakete, "Vega". [New video]
 |
U početku, prema francuskim planovima „Hermes" je trebalo da servisira malu svemirsku stanicu „Man-Tended Free Flyer" (MTFF), kojiu bi u okviru programa Columbus izgradili Nemci i Italijani. |
Na ovoj slici iz 1994. prikazan je doprinos ESA programu ISS kada budu pokrenuti evropski programi iz 1991-93. za letove sa ljudskom posadom. Desno se vidi „Crew Transfer Vehicle" (CTV), pored cilindričnog modula „Columbus" (COF).
Evropska letilica IXV će biti lansirana u orbitu već 2012. godine. Ona treba da pokaže Evropljanima da li su položili sve potrebne testove za lanje letilica za višekratnu upotrebu u orbitu oko Zemlje.
Esin budžet do 2000. godine u milionima \(. Projekat „Hermes" se odvijao u 2 faze, a u julu 1991. predračun za troškove do kraja iznosio je \)4,5 milijarde, od čega bi Francuzi dali 43,5%, Nemci 27%, a Italijani 12,1%. U trenutku otkazivanja projekta već je bilo potročeno oko \(2 ilijarde, a bez posla je direktno ostalo oko 1.500 ljudi.
[1] Da se ne lažemo, SVI ti projekti su debelo finansirani iz nepresušnih vojnih fondova, i uvek su predstavljali odgovore na konkretne i moguće korake protivnika (npr. „Mercury" protiv „Востока"; „Skylab" protiv „Салюта"; „Shuttle" protiv „Бурана"; X.20 protiv „Hermesa", itd.). I mnoge druge zemlje su želele da održe kakav-takav korak u toj trci sa svojim projektima: VETA, „Sanger" (Nemačka), „Concept Ascender" (V. Britanija), „Hope" (Japan), „Shavit" (Izrael), „Project 921-3" (Kina) itd.
[2] Kompanija je postala čuvena posle Foklandskog rata (1982), kada je jedna jedina argentinska raketa „Exocet" potopila čuveni britanski brod HMS „Sheffield". Raketu je pokretao motor „Atar 8K-50" koji je proizvodila firma „SHECMA"
[3] Tehnika lansiranja raketa ili aviona na visini od nekoliko desetaka kilometara ili više uz pomoć nekog nosećeg aviona (prvi stepen) ili druge letilice koja bi dospela na tu visinu. Najčešće se ovaj metod koristi za lansiranje letilica u suborbitnu putanju, ili za izvođenje satelita u LEO orbitu. Poslednjih godina ovo je najppularniji način odlaska u orbitu, a ovom tehnikom je lansiran i „SpaceShipOne".
Rusi za ove stvari najčešće koriste veliki avion Ан-124-100ВС, a Amerikanci raketu „Pegasus" ili avion Lockheed-1011.
[4] Kontrolne površinekoje objedinjuju finkcije elevatora (površine na horizontalnim stabilizatorima koje dižu avion gore-dole) i elerona (dva flapsa na prednjim krilima koji kontrolišu naginjanje aviona levo-desno).
[5] Prvi ovakav transporter, „Jules Verne", lansiran jeu martu 2008. ka ISS, i odneo je gorivo, vodu, vazduh i opremu. ESA planira da do 2015. napravi još 4 letilice. U novembru ove godine biće lansiran drugi ATV, nazvan "Johannes Kepler", do se treći ATV nazvan „Edoardo Amaldi" tek gradi. Dizajn letilice je komplementaran sa ruskim „Прогресима", samo što je 3x veći. Svaki ATV košta oko \)300 miliona (bez lansiranja).
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
