Američki šatl ide za 3 meseca u istoriju. Da li će to da utiče na ruske planove? Kako snabdevati ISS? Imaju li Rusi spreman odgovor?
Pre par godina, Federalna kosmička agencija Rusije raspisala je konkurs za projekat višekratnog kosmičkog broda sa ljudskom posadom. Pobedila je koncepcija novog ruskog šatla pod radnim nazivom „Русь“, koji će proizvoditi raketno-kosmička korporacija „Энергия“ iz Podlipke. U stvari, biće to potpuno nov pristup u ruskoj kosmonautici, koja će obuhvatati kompletnu infrastrukturu – od rakete-nosača do kosmodroma.
Оd „Sojuza“ do „Rusa“
Ruski šatlovi hronično nemaju sreće. O stvaranju sopstvenih svemirskih šatlova ruski naučnici sanjaju još od onih vremena kada su svi živeli u Sovjetskom Savezu. Krajem sedamdesetih godina, u poznatim Mikojanovim konstruktorskim biroima ОКБ-155 započeti su radovi na orbitnom šatlu sa ljudskom posadom „Спираль“, koncipiran tako da u kosmos poleti uz pomoć snažnog četvoromotornog hipersoničnog aviona-bustera. Vremenom, inicijativa se ugasila, mada su neke ideje kasnije primenjene pri projektovanju čuvenog „Бурана“, koji je svoj prvi i jedini let izveo u novembru 1988. godine. Od tada u „Роскосмосу“ pokušavaju da zaborave na šatlove, usredsređujući svoje napore na stare ali pouzdane i bezbroj puta proverene brodove serije „Союз TMA“, konstruisane još 1962. godine (a modernizovane 1986.).
Međutim, neke stvari se nisu mogle zaboraviti: još tokom izgradnje Međunarodne svemirske stanice (ISS) postalo je očevidno da ruska kosmonautika neće dugo opstati ostavši samo na jednom modelu „Союзa“ – delom i zbog premalih mogućnosti u odnosu na američke spejs šatlove.
„Izgradnja ISS bi bila nemoguća bez šatlova,“ smatraju stručnjaci Ruske svemirske agencije „Роскосмос“. „Njihova nosivost je skoro 25 tona, i zato su jedino takvi kosmički sistemi bili u stanju da podignu u orbitu teške module, koji su, uzgred, i bili projektovani za svemirske šatlove.“
To je dovelo do toga da je 2005. godine „Роскосмос“ zvanično objavio reanimaciju programa izrade idejnog projekta za novi ruski višekratni kosmički brod. Sproveden je konkurs, na kojem su razmatrana tri predloga. Konstruktori iz naučno-proizvodnog preduzeća НПО „Молния“[1] predstavili su „9A-10485“, višekratni kosmički brod, skraćeno nazvan MAKS (rus. многоцелевая авиационно-космическая система, МАКС), kome nisu bili potrebni kosmodromi: bilo je predviđeno da MAKS uzleće sa specijalnog aviona-nosača (džina Ан-225 „Мрия“). Istina, novi aparat nije mogao da se penje stotinama kilometara u visine, ali je i to bilo dovoljno za dostavu ljudi i tereta na ISS. Stručnjaci iz РКК „Энергия“ (ranije Koroljevljeovi biroi ОКБ-1 НИИ-88) predložili su svoj „Клипер“ – projekat svemirskog šatla sa malim krilima i 6 sedišta, lansiran uz pomoć rakete, na kome su u tom trenutku stručnjaci biroa radili već šest godina. I na kraju, inženjeri Hruničevovog istraživačkog i proizvodnog svemirskog centra (rus. ГКНПЦ им. М. В. Хру́ничева) iz Moskve (tamo su pravljene teške rakete „Протон“[2] i moduli za ISS) izašli su na konkurs sa konceptom broda sa ljudskom posadom projektovanim na osnovu transportera TKC (rus. транспортного корабля снабжения), koji je već prošao letna ispitivanja.
Pobednički ruski šatl „Клипер“ po dizajnu liči na otkazani evropski mini-šatl „Hermes“ ili Nasin špijunski šatl X-38. Pošto se očekivalo da bi šatl bio težak između 13 i 14,5 tona, klasična raketa „Союз“ (nosi do 8 t u LEO) nije bila u planu, te je za njegovo lansiranje trebalo je da se kristi jača verzija, označena kao „Союз 2-3“. Mesto lansiranja – Francuska Gijana ili Bajkonur.
Evropa je trebalo da bude glavni ruski kooperant.
MAKS je predstavljao sistem tzv. dvostepenog vazdušnog starta, koji se sastojao od ukrajinskog aviona-nosača „Antonov-225“, na kome se nalazi orbitni avion sa ili bez posade (na slici se vidi kao mali šatl na zadnjem delu teretnog kontejnera sa rezervoarima kriogenog goriva). Kada se pojavio, MAKS je na Međunarodnom salonu naučnih inovacija u Briselu dobio zlatnu medalju.
Na državnom konkursu, kada je pobedio „Клипер“, MAKS-u je zamerano što je avion-nosač „inostrane proizvodnje“...
Na slici je „Союз TMA-6“ u trenutku približavanja ISS. Оvаkve ružne ali izuzetno efikasne i pouzrdane letilice trebale su da budu zamenjene „Клиперима“.
Za pobednika takmičenja proglašen je „Клипер“. Prema rečima mnogih stručnjaka, motivi za to nisu bili tehničke, već čisto političke prirode: „Роскосмос“ je lobirao za veliki program saradnje sa Evropskom svemirskom agencijom (ESA), a Evoropljani su hteli da participiraju u izgradi jedino nekog analoga američkom šatlu, sposobnom za sletanje na klasične aerodrome. „Клипер“, međutim, nikada nije uzleteo – prvo se saznalo da Evropa ipak ne želi da sarađuje sa Rusima na ovom projektu (na pritisak Amerike, prim. prev.), potom je u PKK „Энергия“ došlo do promena rukovodstva, i na kraju je 2007. čitav program proglašen ... neperspektivnim. Pored toga, na razvoj „Клиперa“ konstruktorima je dato svega 50 miliona rubalja (\(2 mil.), što nije bilo dovoljno ni da se brod napravi od papira. Današnje procene troškova govore o najmanje \)3 milijarde.
Uhvatiti korak sa Amerikom
U julu 2005. Ruska vlada je objavila da će za nacionalni kosmički program do 2015. obezbediti budžet od 305 milijardi rubalja (oko \(11 milijardi), od čega će deo otići i na „Клипер“. Pobedniku konkursa već je bilo dodeljeno preko 800 mil. rubalja (\)25 mil.), sa idejom da se ta sredstva upotrebe ne samo za studiju izvodljivosti, već i za izvedbu kosmičkog broda „u metalu“. Akcenat je bačen samo na orbitnu verziju broda, ali i sa mogućnostima buduće nadgradnje za kruženje oko Meseca pa čak i za put na Mars. Tada su postavljeni i žestoki rokovi – kako je saopštio rukovodilac „Роскосмоса“, Anatolij Perminov, svi projektni radovi treba da budu završeni ove godine. Još pre 5 godina, direktor korporacije PKK „Энергия“, Nikolaj Sevastjanov (1961), obećao je da je „prvo regularno lansiranje zakazano za 2012., dok će kompletan transportni sistem biti dovršen do 2015.“ Međutim, nakon mnogih otkazivanja, „Энергия“ javlja da će prvi let (ako šatl uopšte bude dovršen) biti sigurno pomeren.
Interesantno je ovde pokazati koliko je sve, pa čak i ovakav svemirski projekat, prožeto politikom. Naravno, ja nisam analitičar i ne umem da gledam (pre)daleko u napred, ali zato mogu unazad. Zašto su Rusi zacrtali baš 2015. godinu? Ne slučajno, jer su želeli da svoje planove usklade sa perspektivama američke agencije Nase. Ovi su već odavno planirali da do 2010. završe sa programom šatlova, i onda se svim kapacitetima bace na izgradnju novog kosmičkog broda „Orion“, čija ispitivanja su već poodmakla. Koliko prošlog leta, rukovodilac testiranjima, Ember Phillman, pričala je da je njihova kapsula, teška 8,9 tona, već uspešno završila prvu seriju testiranja, i da se debitantski start „Oriona“ očekuje 2016. godine. Na njihovu žalost, plan je 11. oktobra 2010. stopiran od strane Federalne vlade, a dolari su sa Mesečeve baze preusmereni na buduće letove na asteroide i eventualno sletanje na Mars.
Naravno, želja da se održi korak sa Amerikancima mi je jasna. Na našu žalost, i jednu i drugu stranu potresa svetska ekomonska recesija, i obe zemlje debelo kasne sa svojim ionako revidiranim planovima. Ipak, ostaje činjenica da su Amerikanci bili odmakli u testiranjima svog novog šatla, dok su Rusi još uvek imali projekat samo na papiru. Čak ni zvaničan naziv, kako se ispostavilo, nije konačno odobren.
„Radno ime broda je ’Рус’, ali to će tek doći na red,“ izjavio je na prezentaciji projekta predsednik kompanije PKK „Энергия“, Vitalij Lopota. „U našoj radnoj dokumentaciji ga vodimo jednostavno kao ’Transportni pilotirajući brod nove generacije’ (rus. пилотируемый транспортный корабль нового поколения, ПТК НП)“. Teško je reći koje ime će biti na kraju, no sigurno je da će brod dobiti dostojni naziv.
Kakav će biti novi „Русь“? Izvesno je da je zamišljen tako da bude bez bočnih „krilaca“, da bude težak oko 12 tona, i da bude dovoljno prostrane konstrukcije. Moraće da u orbitu ponese posadu od 6 ljudi (sadašnji „Союзи“ imaju samo 3 sedišta). Planira se da će novi brod moći autonomno da leti do 30 dana, dok će parkiran uz ISS ostajati u orbiti i do godinu dana. Povećanje nosivosti je bio jedan od osnovnih zahteva, jer se u budućnosti planira da se posade na ISS povećavaju u dva koraka – svaki put po 6 kosmonauta. (Za upoređenje: posadu američkog „Oriona“ trebalo je da čine 4 čoveka.)
„Takođe razmatramo mogućnost proširenja funkcija broda: da isporuči i vrati teret, obezbedi sletanje na teritoriju Ruske Federacije sa velikom tačnošću, i ispunjava ne samo orbitne letove, već i one druge, kosmičke,“ ističe Lopotov. Zato će bespilotna verzija letilice „Русь“ moći da ponese najmanje 2.000 kg tereta. Na Zemlju će vraćati ne manje od pola tone tereta, dok danas kosmonauti sa orbite mogu da donesu svega 50 kg.
Lunarna verzija će imati 16,5 tona, samo 4 sedišta, i moćiće da vrati na Zemlju 100 kg korisnog tereta. Misije u orbiti oko Meseca trajaće do 14 dana, dok će boravak na lunarnoj orbitnoj stanici (ЛОС) moći da se oduži i na 200 dana.
Evropljani su želeli da budu partneri u programu „Orion“, ali su ih Amerikanci odbili. Zato su se čelnici ESA okrenuli Rusima sa željom da zajedno projektuju letilicu, pre nego da učestvuju u čisto ruskom „Клиперу“. Tako je 2006. stvoren projekat CSTS (Crew Space Transportation System). Dve godine kasnije ESA je ipak nastavila samostalno (ATV plan), dok је Rusiја 2009. nastavila svoj potpuno samostalni projekat ППТС, odn. ПТК НП.
„Русь“ ćе, аkо ikada zaživi, imati šest sedišta i biće mnogo komotniji od sadašnjih „Союза“. Verzija predviđena za kruženje oko Zemlje imaće oko 12 t, a ona za Mesec oko 16,5 tona.
Postoje planovi i za putovanje ruskog šatla nove generacije i na Mars. Isti način spuštanja viće primenivan i prilikom ateriranja na Zemlju.
Mesečev lender (u prvom planu desno) prilazi lunarnoj orbitnoj stanici (ЛОС). Nakon uspešnog spajanja, posada, koja je na ЛОС stigla posebnim tipom broda „Союз“ (prikačen pozadi na stanicu), prećiće u lender i pripremiti se za aluniranje. Bočno se vidi uzletni modul lendera iz prethodne misije sletanja na Mesec, prikačen bočno na stanicu. ЛОС verzija iz 2006. ima 6 bočnih portova.
Pred novi brod su postavljeni i ekonomski zahtevi: moraće da bude ekonomičniji i efikasniji od najnovije verzije „Союза“, broda „Союз TMА-М“.
Ima nagoveštaja da će letilica izgleda koristiti raketne motore (trastere) za kočenje prilikom sletanja, a ne kao što danas rade brodovi tipa „Союз“ – kočenje uz pomoć padobrana.
Nagoveštavaju se i druge inovacije. Naprimer, predviđa se gradnja nekoliko verzija broda, namenjenih za letove u Zemljinoj i Mesečevoj orbiti, za remont drugih kosmičkih aparata, a takođe i za uklanjanje sa orbite „mrtvih“ satelita i drugih krupnih delova komičkog otpada. „Русь“ će biti projektovan za višekratnu upotrebu – do 10 uzastopnih lansiranja u kosmos.
Stvaranje nove rakete
Proizvodnja šatla nove generacije, međutim, iako izuzetno važan, nije i jedini konstruktorski zadatak. „Русь“ je samo deo kolosalnog i perspektivnog raketno-kosmičkog kompleksa, koji u sebe uključuje brojne elemente zemaljske infrastrukture vezane za kosmos.
Kao prvo, potrebna je nova raketa-nosač – jer „Русь“ ne može da poleti sâm od sebe. Današnji 7-tonski „Союзи TMA“ i teretni „Прогресси“ stižu u orbitu uz pomoć raketnih nosača tipa „Союз-ФГ“. Čime lansirati 12-tonskog „Русьa“ – bilo je veliko pitanje, pa je 2009. raspisan tender za razvoj i proizvodnju novog nosača. U jednom trenutku, kao i za nerođenog „Клиперa“, predložena je upotreba novih raketa „Oнега“ (modifikacija rakete „Союз“, poznata i kao „Союз 3“) ili rusko-ukrajinskog „Зенита-2“. Stručnjaci iz РКК „Энергия“ su predložili novu rusku raketu „Ангара“, koja se trenutno dovršava u Hruničevljevim zavodima. Iako Ruska svemirska agencija odbija da objavi pobednika, mnogi izvori iz Rusije smatraju da TЦСКБ „Прогресс“ iz Samare i КБ Машиностроения iz Miassa vode u trci za novu raketu. [O ovoj temi ću uskoro posebno pisati.]
Levo je raketa „Союз-ФГ“. Prvi put je poletela maja 2001. Od 2002. to je jedina raketa kadra da ponese „Союз TMA“ sa ljudskom posadom ka ISS. Do sada je imala 23 leta – svaki uspešan, a poslednji 15. decembra 2010.
Desno je „Союз 2“ (14A14), čija pojačana verzija je trebalo da ponese u orbitu šatl „Клипер“. Planirano je da različite verzije „Dvojke“ zamene sadašnjih raketa „Moлния-M, „Союз-У“ i „Союз ФГ“. Projektni naziv ove rakete je „Русь“, što pravi dodatnu zabunu.
Kao drugo, Rusima će biti potreban i novi kosmodrom za lansiranje novih raketa. Danas se pretpostavlja da će „Русь“ biti slat u kosmos sa novog kosmodroma Vastočnij, koji će se nalaziti u Amurskoj oblasti (Sibir). Trenutno, kosmodroma još nema – radovi će započeti ove godine[3].
Na kraju, ipak je sasvim nepoznato kako će na ruske svemirske planove uticati financijska kriza. Amerikanci su se već nasukali na ovaj greben – Kongres SAD-a je pretprošle godine odbio da odobri Nasi godišnji budžet od 18,2 milijarde, tako da su svi programi na izgradnji „Oriona“ i raketnog nosača „Ares I“ u vrednosti od preko \(230 milijardi otkazani zbog financijskog bestežinskog stanja.
Ali bojim se da glavni problem na putu „Русьа“ neće da leži u nedostatku rubalja i kratkih rokova. Osnovni funkcionalni cilj novog ruskog šatla je – letovi na ISS. Kvaka je u tome, što je Obama rekao da je predviđeni rok za okončanje eksploatacije Međunarodne stanice 2015. godine (ili koju godinu kasnije), tj. baš u periodu kada se očekuju prvo lansiranje „Русьа“. U međuvremenu, Amerikanci su već izrazili spremnost da Kinezima prodaju svoj deo stanice – recimo, učestvovanje u eksperimentima na ISS u svojstvu „mušterije“ koštalo bi ih upola manje od punog učestvovanja u projektu. Iznos transakcije sa Kinezima nije obelodanjen, ali je NASA objavila da bi to bilo dovoljno sredstava da godinu dana ranije dovrše pripremu za let na Mars. Isto tako, od učestvovanja u ruskom projektu mogu da odustanu i Evropljani (planirali su da daju više od milijardu ipo evra), koji još odavno naginju ka razvoju bespilotne kosmonautike. Ako bi se to dogodilo, lako bi moglo da se desi da „Русь“ ostane bez posla.
[1] Kompanija je osnovana 1976. radi proizvodnje prvog sovjetskog šatla. Novu firmu je vodio Глеб Е.Лозино-Лозинский, projektant avio-kosmičkog sistema „Спираль“. Danas imaju preko 250 zaposlenih doktora nauka.
[2] Do sada je lansirano preko 360 ovih raketa. Tokom 2009. kompanija je imala ukupno 25 lansiranja, a ove godine se očekuje oko 30. Kompanija je trenutno odgovorna za lansiranje svakog trećeg kg u orbitu u svetu. Danas su delimično u ekonomskom savezu sa „Lockheed-Martinom“, i do sada su imali preko 100 komercijalna lansiranja i zarađenih \)8,5 milijardi.
[3] Rusi još uvek eksploatišu kazahstanski Bajkonur, i za to svake godine plaćaju $120 miliona.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
