Nekada davno, ljudi su stvarno podelili svet. Ugovorom iz Tordesiljasa papa je 1494. naredio da Španci i Portugalci, tadašnje super-sile, podele Atlantik (tada još nisu znali da postoji Tihi okean). Špancima su pripale sve zemlje zapadno od linije povučene od severnog do južnog pola 270 legvi zapadno od Zelenortskih ostrva, a Portugaliji istočno od linije. U mladosti sam zamišljao da će isto tako Rusi i Amerikanci podeliti kosmos. Možda bi to i bilo tako da se nije umešala politika i druge zemlje.
A baš sam prošli put pisao o tome kako male i „male“ zemlje sve više zauzimaju svoje mesto u savremenoj kosmonautici. Japanci prave odlične rakete i neverovatne sonde, koje uspešno vrše međuplanetne misije. Indija planira da sleti na Mesec, italijanski spektrometri su ugrađeni bukvalno u svaku planetnu sondu, a Singapur i Vijetnam lansiraju sopstvene satelite u orbitu. Kanađani žele da pokrenu benzinske stanice u kosmosu, a Kinezi šalju rovere a možda i ljude na Mesec i Mars. Više ni teoretski ne bi bilo moguće podeliti „kosmos“, jer bi praktično čitavo čovečanstvo imalo udela u delenju tog kolača.
Sa suzama u očima razmišljam o srpskom delu tog kolača, ali mozak mi govori da tehnologija na našoj planeti još nije toliko napredovala da pronađe tako snažan mikroskop koji bi uočio tu mrvicu. Zašto je to tako, protećiće mnogo Morave dok ne dobijemo pravi odgovor. A drugi ne spavaju ... jaz između nas i ostalih se sve više produbljuje i raste. Šišaju nas svi u Evropi, pa čak i oni koji u našoj svesti tradicionalno ne spadaju u astronomske sile. Šačica Slovenaca sa Črnog vrha ima više otkrivenih asteroida i kometa nego mi pa puta 20, a finski lenderi „MetNet“ će sleteti na Fobos. Ali vrh vrhova, po meni, predstavlja ARCA, rumunska NASA (Asociația Română pentru Cosmonautică și Aeronautică). Napisaću nešto o njoj, pa vi vidite gde su naše komšije a gde mi.
Rumunsko udruženje za aeronautiku i kosmonautiku ARCA osnovala je krajem prošlog milenijuma grupa studenata koja je zaključila da Rumunija mora da ima aktivniju ulogu u svemirskoj tehnologiji, te se zato okrenula promovisanju inovativnih kosmičkih projekata. Zbog minimalnog budžeta s kojim su raspolagali, postavili su sebi kao glavni cilj da pobede na Google Lunar X Prize (GLXP) – takmičenju privatnog sektora, koje ima za cilj uspešno sletanje robota na Mesec slanje slika i podataka sa površine. To nije bilo sve, jer su imali ambicije da se bace i na projektovanje prve rumunske rakete koja bi mogla da ponese i astronaute. Tokom 2002. prijavili su se na još jedno veliko svetsko takmičenje, Ansari X Prize, koje je nudilo višemilionsku nagradu onim privatnicima koji uspeju da u dve nedelje lansiraju dvojicu astronauta na visinu od 100 km[1]. Među više od dvadeset ekipa, ARCA je bila jedan od vodećih timova, a od 2008. i zvanično učestvuje na Googleovm lunarnom takmičenju.
Do danas su u ARCA-i razvijani sledeći projekti: rakete porodice „Demonstrator“, suborbitna letilica sa ljudskom posadom „Stabilo“, suborbitna raketa bez posade „Helen“, i orbitna raketa-nosač „Haas“.
„Demonstrator“
Prva raketa koju je ARCA tim konstruisao bio je jedan model u razmeri 1:2 za potrebe konkursa X Prize. Gotovo čitava raketa je bila napravljena od kompozitnih materijala, uz mali udeo aluminijumskih legura. Raketa je bila tako napravljena tako da simulira skoro kompletnu X Prize misiju. „Demonstrator 1“ je javno prikazivan sa ciljem da pribavi što više sredstava za nadolazeće ARCA projekte.
Nova verzija rakete je nazvana „Demonstrator 2“, i prvi put je prikazana u Dragašaniju septembra 2003. godine. Bila je to ponovo raketa predviđena za X Prize takmičenje, samo ovog puta u razmeri 1:2,5. Za ovu raketu je napravljena i nova lansirna rampa, pogon za prenos goriva, itd. Raketa je trebalo da bude pokretana na monopropelnantno[2] ili na hibridno gorivo.
Konačno, nakon više od dve ipo godine rada, napravljena je verzija „Demonstrator 2B“, prva raketa na svetu opremljena višekratnim raketnim monopropelantnim morotom napravljenim od kompozitnih materijala. Glavni cilj ove rakete bio je da u vazduhu isproba novi motor, kao i funkcionisanje lansirne rampe, čija je visina bila povećana na 18,2 m. Ova raketa uspešno je lansirana 9. septembra 2004. iz vojne baze Midia na obali Crnog mora. Kompletno rumunska oprema izmerila je visinu od 1.000 m, brzinu od 630 km/h i domet od 2.100 m. Da je nastavljeno s radom na ovoj verziji, inženjeri su očekivali visinu od 20 km.
„Demonstrator 2B“: dužina – 4,54 m; prečnik – 0,77 m.
Iskustva sa ovog lansiranja korišćena su u sledećim projektima svemirskih raketa. Kasnije je ovu raketu pokušala da iskoristi rumunska armija u programu „Security“. Vojna verzija je letela 6 km u vis i dostizala brzinu od preko 1 Maha. U vreme lansiranja, motor je već imao 28 zemaljskih probnih lansiranja.
„Stabilo“
Nakon 7 godina rada na različitim konceptima, sledeći projekat je bio jedinstveni jednosed lansiran balonom, koji bi služio za komercijalne suborbitne letove. ARCA tim, sa svojim čelnikom, ing. Dumitruom Popeskuom (1977), bio je ubeđen da će njegov neobični dizajn i sigurnosne mogućnosti privući pažnju i stimulisati mašti publike.
Kao prvi stepen služio je najveći do danas projektovan solarni balon Mongolfijeovog tipa, zapremine 350.000 m3. Njegov zadatak je bio da letilicu ukupne težine oko jedne tone vertikalno podigne na visinu od 22 km (za to je potrebno oko 1 sat i 45 minuta). Tada bi se palio peroksidni raketni motor drugog stepena, sa jednom komorom i 4 mlaznice, kakav je već isprobavan na raketi „Demonstrator 2B“, i kroz vrlo tanku ovojnicu balona bi podizao kapsulu u vis. Za oko 60 sekundi rada motor bi sagorevao oko 800 kg goriva, dajući loptastoj kapsuli sa putnikom ubrzanje od max 6,8 g i brzinu od 4.500 km/h. Nakon toga, kapsula bi se odvajala od traktorskog motora[1], i po inerciji nastavljala put do visine od oko 100 km. Nakon dostizanja apogeja i bestežinskog stanja, započinjalo je automatsko spuštanje, sa otvaranjem sistema padobrana na oko 4.000 m i pri brzini od 350 km/h. Samo ateriranje nije bilo brže od 7 m/s.
 |
2. decembra 2006. u Oneštiju je izvršeno probno lansiranje kapsule na visinu od 14,7 km uz pomoć najvećeg na svetu tzv. „zero pressure“ solarnog balona, napravljenog od ojačanog polietilena debljine svega 15 µm (hiljaditih delova mm). Zbog smanjenja troškova, umesto helijuma balon koristi Sunčeve zrake da bi zagrejao vazduh unutra (zato je crne boje). Do sada su izvršena tri lansiranja letilice „Stabilo“. Poslednja dva su nosila nazive „Misija 1“ i „Misija 2“.
|
27. septembra 2007. ARCA je lansirala svoju prvu složenu misiju, nazvanu „Misija 2“. Za to joj je bila potrebna pomoć i rumunske mornarice, i vojne i civilne vazdušne kontrole letenja. Bio je to prvi put u istoriji da se izvodi jedno civilno lansiranje balona sa vode. Na slici je „Stabilo 1B“ nakon leta na visinu od 12.000 m iznad Crnog mora.
„Orizont“
Dok je većina inženjera bila koncentrisana na lansiranje „Demonstratora 2B“, početkom 2004. manja grupa je razmišljala o novoj letilici. Lansiranje je trebalo da bude izvedeno iz helikoptera ili aviona, sa visine od 2.000 m odn. 17.000 m. Nakon dostignute visine, nabojni motor bi se otkačio, a krila se postavila u najmanji napadni ugao. Raketni hibridni motor (85% peroksid i parafin) bi se uključio kada pilot „Orizonta“ okrene letilicu pod uglom od 45 stepeni u vis – nakon toga avion bi poletaoi skoro vertikalno u vis. Po inerciji bi dostigao visinu od 100 km.
„Orizont“: dužina – 10 m; raspon krila – 10 m; dužina motora – 1,5 m; max težina – 2.000 kg; max brzina – 3.500 km/h; max visina – 100 km.
„Helen“
Radi se o letilici sa tri stepena: „Demonstrator 2“, „2B“ i „2C“. Prva dva stepena su napravljena tokom takmičenja za Ansari X Prize 2003/2004, dok je „Demonstrator 2C“ nova raketa projektovana 2009. godine. „Helen“ je trebalo da predstavlja tzv. tehnološkog demonstratora za Google Lunar X Prize.
Nažalost, „Misija 3“ i „Misija 4“ su bile delimično neuspešne zbog problema sa balonom, ali je poboljšana verzija „Helen 2“ u „Misiji 4b“ 1. oktobra 2010. uspešno balonom podignuta na visinu od 14.000 m. Nakon toga, raketa se sopstvenim motorom vinula do visine od 40 km, ali prilikom sletanja padobrani su otkazali i kapsula je netragom nestala negde u moru. ARCA je tako pokazala da su i Rumuni sposobni da tehnički i logistički obavljaju i koordinišu ekstremno složene aeronautičke programe.
„Helen 2“ je prvi put isprobala inovativni sistem stabilizacije, kakav je planiran i za sletanje na Mesec. Sistem se zasniva na gravitacionoj metodi stabilizacije, koja ne zahteva reaktivne motore ili aerodinamičke površine, već ima jedno specifično klatno koje visi na ugljeničnim kablovima ili na sistemu krutih zglobnih šipki. Da bi stabilizovao raketu u vertikalnom letu, u gravitacionom polju, ovaj metod koristi masu tega u istom pravcu sa potiskom. Kontroverzna metoda se danas naziva Popescu-Diaconu, po imenima ljudi koji su ga smislili.
U cilju testiranja avionike za „Helen“ raketu, ARCA je imala u planu da 2010. lansira i „Misiju 5“ iz grada Sanpetrua. Ne znam šta je bilo s tim planom.
Neobični sistem za stabilizaciju rakete nazvan je po svojim tvorcima „Popescu-Diaconu“. Očekuje se da će klatno uvek upravljati vrh rakete u nebo i onda se zaustaviti, čekajući da eventualno ponovo „proradi“.
http://videolectures.net/mit801f99_lewin_lec20/
U 15:30 raketa je napunjena gorivom u položena u more (nije potonula jer su kompozitni rezervoari bili lakši od vode). U 16:00 počelo je punjenje balona i u 16:40 balon je pušten. Za oko 40 minuta dostigao je visinu od 14 km, krećući se brzinom od 120 km/h. Nakon toga, raketni morot je radio 30 sekundi i podigao kapsulu na 40 km.
Prvo lansiranje zakazano 4. avgusta 2010. zbog rupe na helijumskom balonu otkazano je samo 10 minuta pred lansiranje.
Rumunski vojni brod NSSL 281 „Costanta“ bio je važan faktor u prvom letu prvog stepena kapsule pod pritiskom rakete „Helen 2“. To je prvi primer u Rumuniji uspešne kooperativne saradnje neprofitne organizacije i armije.
Čitava neverovatno uzbudljiva tehnika leta „Helen 2“ prikazana je na ovom videu:
Neverovatan pokušaj lansiranja rakete sa vode. Da je to ipak moguće, pokazali su pre par godina rumunski aeronautičari iz organizacije ARCA.
„Haas“ i ELE
Projekat „Haas“ predstavlja inovativnu trostepenu raketu koja se lansira iz vazduha, prvobitno dizajniranu radi učešća na takmičenju Ansari X Prize i u evropskom programu privatnog slanja ljudi u kosmos. Raketa je nazvana po Conradu Haasu[1] (1509-1579), srednjevekovnom rumunskom pioniru raketarstva, koji je prvi predložio višestepenu raketu. Raketa bi trebalo da bude lansirana uz pomoć Mongolfijeovog balona[2] negde iz voda u blizini ekvatora.
„Evropski Lunarni Istraživač“, ELE, predstavlja trostepenu svemirsku sondu koja bi trebala da sa niske orbite oko Zemlje (LEO) krene ka Mesečevoj površini, odakle bi njen lender ELL slao naučne podatke na Zemlju. ELE bi do orbite trebalo da ponese raketa „Haas“.
Trostepeni „Haas“ i trostepeni ELE:
Procedura je sledeća: nakon lansiranja balonom sa mora, raketa će se dići do visine od 18 km. Raketa će visiti 200 m ispod balona. Nakon toga, upaliće se „hladni“ hibridni motori H1, pa H2 i konačno H3 stepena, čime će se ELE popeti na visinu od 140 km i ući u eliptičnu orbitu oko Zemlje. Težina u orbiti treba da dostigne oko 400 kg.
Nakon odbacivanja III stepana rakete „Haas“, upaliće se glavni motor E1 stepena i podignuti ELE na visinu od 250 km. Nakon jedne orbite, ponovo će se uključiti raketni motor i letilica će se uputiti ka Mesecu. Nakon utrošenog goriva, E1 će biti odbačen.
Tokom leta ka Mesecu, motori E2 stepena će vršiti korekcije putanje a nakon stizanja do Meseca i kočenje radi ulaska u orbitu.
Nakon odbacivanja E2 stepena, počeće spuštanje ELE-ovog lunarnog lendera ELL. U tome će pomoći monopropelantni motor E3 stepena. Do sletanja na površinu protećiće oko 116 sati (4 dana i 2 sata).
Levo: trostepena raketa „Haas“. Zajedno sa ELE, visoka je 17 m. Prečnik – 3,6 m; ukupna težina – 23.300 kg; LEO težina – 400 kg. (kliknite sliku da su uveća)
H1 stepen: težina – 14.800 kg; vreme rada – 100 s; potisak – 470 kN (48 t);
H2 stepen: .7.350 kg; vreme rada – 110 s; potisak – 440 kN (45 t);
H3 stepen: težina – 2.100 kg; vreme rada – 168 s; potisak – 58 kN (5,9 t).
Desno: ELE– „Evropski Lunarni Istraživač“.
E1 stepen: težina – 316 kg; vreme rada – 170 s; potisak – 5 kN;
E2 stepen: težina – 65 kg; vreme rada – 185 s; potisak – 1 kN;
E3 stepen (ELL): težina – 42 kg; vreme rada – 120 s; potisak – 137 N.
Rumunski tim ispred probne rakete „Haas“. Svakom ko se zapalio za rumunski projekat predlažem da pogledaš ovaj Haas video. Odličan je.
Upoređenje ekih svetskih lansirnih vozila male i srednje klase.
IAR-111 i „Haas 2“
Trenutno, Rumuni i ARCA uveliko rade na još jednom projektu koji treba da se pojavi na Guglovom Lunar X Prize takmičenju, ali i da pomogne razvoju svemirskog turizma. Radi se o IAR[3]-111 „Excelsior“.
Radi se o nadzvučnom dvosednom hidroavionu sa raketnim motorima na tečno gorivo, koji bi na visini od 48 km oslobodio lunarnu raketu „Haas“. Nakon toga, avion bi se kao jedrilica vratio i sleteo ponovo na more. Avion bi na velikim visinama leteo brzinom od 1,5 Mahova, a posada bi bila u kabini na odbacivanje, koja bi se pri 1,2 Maha i na visini od oko 100 metara padobranom nezavisno spuštala. Za razliku od svog prethodnika, „Haas 2“ će biti konvencionalna raketa, pokretana konvencionalnom 85% mešavinom vodonik-peroksida.
Očekuje se da će svi radovi biti kompletirani do sredine 2012. a da će prvo uzletanje biti do kraja te godine. Prvi nadzvučni let se očekuje 2013.
kliknite na ilustraciju
Tehnički podaci za E-111 još nisu poznati
Na slici se lepo vidi gde će na supersoničnom avionu „Excelsior“ nalaziti lunarna raketa „Haas 2“.
[1] Haas je 1529. u pokrajini Sibiu uspešno lansirao višestepene rakete punjene barutom. Takođe je predložio upotrebu delta-krila za raketu. Eksperimentisao je i sa velikim brojem različitih goriva, a pominju se i neke životinje koje je lansirao u vazduh.
[2] Taj balon ima prečnik od 160 m, težinu od 7 tona, zapreminu 2.000.000 m3, i max. domet od 18 kilometara.
[3] IAR (Industria Aeronautică Română), odn. Rumunska aeronautička industrija, kompanija osnovana 1925.u Gimbavi pored Brašovana. Ima preko 1.200 zaposlenih i preko 170 inženjera.
[1] Radi se o vrsti raketnih motora koji vuku kapsulu a ne guraju je kao što je uobičajeno kod konvencionalnih raketa. Takvi motori su korićeni na spasilačkim sistemima u programima „Mercury“, „Apollo“ i „Союз“.
[1] Ovo je uspelo letilici „SpaceShipOne“ 4. oktobra 2004. Njome je upravljao piloteo Brian Binnie, koji se podigao na 112 km.
[2] I gorivo i oksidator mogu da se kao hemikalije sipaju u jedan rezervoar. U ovom slučaju, korišćen je 70% vodonik-peroksid kao jedino gorivo. Kao hibrid, korišćen je bitumen kao gorivo i vodonik peroksid kao oksidtor.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
