Historia rosyjskich przygotowań do załogowego przelotu wokół Księżyca w kontekście turystycznych planów firmy Space Adventures

Soyuz orbiting the Moon

Historia rosyjskich przygotowań do załogowego przelotu wokół Księżyca w kontekście turystycznych planów firmy Space Adventures.

Autor: Orland Krzyżanowski

W 2005 roku pojawiła się pod nazwą DSE- Alpha koncepcja lotu turystycznego wokół Księżyca: dwóch turystów i dowódca misji. Pomysłodawcą wyprawy jest posiadająca sukcesy w organizowaniu kosmicznej turystyki firma Space Adventures. Na chwilę obecną sprzedany został jeden z dwóch dostępnych biletów za cenę 150 mln dolarów, oraz znamy szczegóły misji zaprezentowane na konferencji w maju ubiegłego roku. Czy uda się zrealizować to ambitne przedsięwzięcie pokaże przyszłość. Jest na to szansa ponieważ firma ma realne osiągnięcia w swoim dorobku. Zorganizowała już loty dla 8 kosmicznych turystów z trzech krajów. Z drugiej strony pierwotne terminy odsuwają się a ostatnie porażki w latach 2014-2015 rosyjskich startów nie nastrajają optymistycznie gdyż to właśnie z rosyjskich rozwiązań technicznych projekt ma czerpać.

           Od strony technicznej pomysł wydaje się mieć solidne podstawy. Sprzęt w postaci statku i stopnia transferowego już istnieje. Niezwykle interesujące jest to że byliby to wielcy przegrani pierwszego wyścigu kosmicznego z lat sześćdziesiątych. Pierwotnie projektowany właśnie z myślą o misji księżycowej Sojuz, oraz stopień transferowy Blok D. Obydwie konstrukcje przeżyły programy do których zostały stworzone i znaleziono dla nich nowe zastosowania. Zamiast starać się odgadnąć przyszłość całkiem dużo informacji można uzyskać zaglądając w przeszłość. Cofnąć się musimy do momentu historii, w którym Rosjanie opracowali i przeprowadzili tego typu misje- lata 1964 do 1970 przypadające na szczytowy okres wyścigu na Księżyc. W tym miejscu należy wyjaśnić też pewne nieścisłości związane z nazwą historycznego programu przelotu wokół Księżyca.

Jedna nazwa dwa programy  

Program Zond był w rzeczywistości dwoma oddzielnymi projektami wykorzystującymi dwa typy statków. Pierwszym z nich, związanym z sondami o konstrukcji 3MW (Mars-Wenus) i wysłanymi w ramach misji Zond 1-3 tutaj się nie zajmę, gdyż ich przeznaczenie było zupełnie inne. Pomysł firmy Space Adventures przybliża nam zapoznanie się z misjami opartymi o statek Sojuz w ramach misji z lat 1967-1970 pod oznaczeniami Zond 4-8 (oraz części nieudanych misji, które zostały oznaczone w inny sposób- łącznie 14 pojazdów). Pomimo upływu niemal pół wieku od tamtych wydarzeń efekty ich pracy są mało znane amatorom tematu. Telewizyjne produkcje popularnonaukowe przez ilość i jakość (przynajmniej wizualną) programów nie pozwalają zapomnieć kto i jakim sprzętem ten wyścig wygrał. Pierwsze skojarzenie z lotem na Księżyc to najczęściej biała jak śnieg rakieta Saturn V oraz łatwo zapadający w pamięć kształt statku Apollo. Tym razem ta wiedza jednak nie wystarczy. Użyte rozwiązania będą rosyjskie i to im należy się przyjrzeć.

zond szablon

         W sierpniu 1964 roku po trzech latach od słynnej przemowy prezydenta Kennedy`ego, która rozpoczęła amerykański program księżycowy, do działania w tej materii przystąpili również Rosjanie. W odróżnieniu od koncepcji USA w tym wypadku wystartowano z dwoma programami księżycowymi, oraz dwoma konstruktorami. Siergiej Korolew miał opracować program lądowania człowieka na Księżycu a jego mniej znany (choć posiadający równie imponujący dorobek) konkurent, Władymir Czełomiej program załogowego przelotu wokół srebrnego globu. Pierwszy z tych dwóch projektów zasługuje na oddzielne opracowanie. Historia rakiet N1, lądownika księżycowego LK czy Sojuza LOK jest fascynująca, jednak pomysł firmy Space Adventure pokrywa się z projektem zleconym Czełomiejowi. Ten ostatni miał już konkretny pomysł w zanadrzu a jego podstawy powstały w latach 1961-1964. Istnieje możliwość, że Czełomiej dostał nieformalne zamówienie na taki projekt od Nikity Chruszczowa po wspomnianym przemówieniu Kennedy`egovi. Istotne jest to, że w roku w którym oficjalnie program rozpoczęto plany były już gotowe a pierwszy lot nowego pojazdu zaplanowano na rok 1967. Projekt dwuosobowego statku oznaczono nazwą LK-1 a jego rakieta nośna pod oznaczeniem UR-500K to znany wszystkim Proton, który doskonale służy do dnia dzisiejszego (Pomimo dwóch pechowych ostatnich lat w, którym Protony zawodzą z przerażającą częstotliwością weźmy pod uwagę całość okresu służby) . Projekt LK-1 z wyglądu przypomina mniejszą, zieloną kopię amerykańskiego Apolla z panelami słonecznymi w tylnej części. Składał się z następujących części idąc od przodu pojazdu. Przede wszystkim bezpieczeństwo- wieżyczka ewakuacyjna na paliwo stałe która odciągnęłaby statek na bezpieczną odległość gdyby rakieta nośna stworzyła zagrożenie. Pod wieżyczką znajdowałaby się dwuosobowa kapsuła VA ( Возвращаемый Аппарат ) o stożkowatym kształcie niemal dwukrotnie mniejsza niż ta z Apolla.

lk1small

LK-1

zlk1npom

Słabo znanym faktem jest to, że była ona w późniejszym okresie wykorzystywana wiele razy przy programie stacji Ałmaz oraz statków TKS (pomimo pięćdziesięciu lat które upłynęły od jej stworzenia, kapsuła miała niedawno ciekawy „moment”. W 2010 roku firma Excalibour-Almaz, która planowała wystrzelić na orbitę prywatną stację kosmiczną kupiła korpusy stacji Ałmaz oraz kapsułę VA. Niestety taka wizja startu prywatnego sektora w kosmos okazała się tylko zabiegiem biznesowym, który skończył się większą ilością pozwów sądowych niż lotów). Za częścią VA znajdowałby się cylindryczny moduł serwisowy. Odpowiadałby on za zasilanie, napęd i łączność. Na samym końcu modułu serwisowego były rozkładane panele słoneczne. W stronę Księżyca statek miał zostać wypchnięty przez stopień transferowy. Pomimo że poszczególne części systemu jak wspomniałem są w użytku do dzisiaj sam statek LK-1 nigdy nie poleciał. Oficjalnie projekt żył tylko rok. W 1965r. program przelotu wokół Księżyca przeszedł w ręce rywala Czełomieja- Siergieja Korolowa. W ten sposób konstruktor wziął na siebie ciężar dwóch rosyjskich programów księżycowych. Koncepcja poprzednika została przeprojektowana i o ile rakietę Proton zachowano dla tej misji, to statek załogowy został zastąpiony pomysłem Korolowa- konstrukcją Soyuz 7K-L1 (dalej będę używał krótszego- L1), która była zmodyfikowaną wersją Sojuza 7K-OK.

ZOND

L1-ZOND

Sojuz L1 w stosunku do wersji bazowej został pozbawiony sferycznego modułu orbitalnego, oraz została dodana antena paraboliczna mająca zapewnić komunikację z Ziemią co jest największą różnicą od strony wizualnej pomiędzy pojazdami. Loty L1 były niezwykle interesujące ze względu na ilość komplikacji jakie się pojawiały. Problemy były zarówno z rakietą nośną jak i samym pojazdem. Wyniki negatywne to też wyniki i o ile główne cele niektórych misji nie zostały osiągnięte to okazało się, że wieżyczka ewakuacyjna jest konstrukcją dopracowaną i uratowała większość kapsuł podczas nieudanych wystrzeleń rakiet Proton jak i Księżycowej N-1 (Zond 1967A,1967B, 1969A,Zond L1S-1,L1S-2 ). Pierwszym L1, który poleciał z oficjalnym oznaczeniem, był Zond 4 (marzec 1968 r.). Miał on zebrać dane z głębokiej przestrzeni kosmicznej i został wystrzelony w kierunku przeciwnym do tego w którym znajdował się Księżyc. Czy został umieszczony na takim kursie celowo czy przez przypadek ciężko jednoznacznie powiedzieć (chęć uniknięcia komplikacji z powodu wpływu grawitacyjnego Księżyca wydaje się być logicznym argumentem)ix . Istotne jest to, że osiągnął odległość 330.000 tyś km od Ziemi i rozpoczął powrót. Tutaj niestety zdarzyła się usterka- zawiódł system kontroli lotu. Wejście z drugą prędkością kosmiczną w atmosferę po trajektorii balistycznej najprawdopodobniej zabiłoby załogę gdyby ta znajdowała się na pokładzie z powodu przeciążenia. Następną misją pod oznaczeniem Zond 5 (wrzesień 1968) był docelowy lot wokół Księżyca. Mało osób zdaje sobie sprawę że ustanowił on dwa „pierwsze razy w historii”. Był pierwszym statkiem kosmicznym, który okrążył srebrny glob i wylądował na Ziemi oraz fakt, że na pokładzie wysłano zwierzęta, które następnie żywe powróciły do domu. „Załogę” z większych przedstawicieli fauny reprezentowały dwa żółwie które wyprzedziły tym samym Bormana, Lovella i Andersa z Apollo 8 o trzy miesiącex. Niestety zanotowane przeciążenie podczas powrotu do atmosfery wyniosło 20g- to ciągle było za dużo dla człowieka.

Profil lotu ZONDów

Profil lotu ZONDów

Był listopad 1968 roku i słowo wyścig nigdy bardziej nie pasowało do opisu tego co się działo po obu stronach kosmicznych zmagań. Amerykanie przygotowywali się do misji Apollo 8 podejmując gigantyczne ryzyko związane z faktem przeprowadzenia ekstremalnie skomplikowanej misji włączającej satelizację na orbicie Księżyca i to od razu z ludźmi na pokładzie. Dodatkowo trzeba pamiętać, że była to dopiero druga załogowa misja samego statku Apollo. Po stronie rosyjskiej lotem, który miał umożliwić wreszcie załogową misję miała być misja Zond 6. Następna po niej miała polecieć już z Ludźmi na pokładzie. Start odbył się 10 listopada 1968 roku i statek udanie został umieszczony na trajektorii trans-księżycowej. Po niecałych czterech dniach minął Księżyc w odległości 2420 km wykonując serię fotografii po czym zaczął ponownie zbliżać się w kierunku Ziemi.

Historyczna fotografia wykonana podczas misji ZOND. Żeby ją zobaczyć statek musiał wrócić na Ziemię. Powód jest prosty- klasyczny aparat na

Historyczna fotografia wykonana podczas misji ZOND. Żeby ją zobaczyć statek musiał wrócić na Ziemię. Powód jest prosty- klasyczny aparat na „kliszę”, którą trzeba było wywołać, żeby uzyskać odbitki.

Jak dotąd wszystko szło dobrze. Niestety jeszcze przed wejściem w atmosferę, awarii uległa gumowa uszczelka doprowadzając do dekompresji kabiny. Cały ładunek biologiczny jaki znajdował się na pokładzie zginął. Pomimo tego odnotowano również pierwszy sukces w postaci idealnego kontrolowanego wejścia w atmosferę, wyhamowania w niej, następnie planowanego krótkiego odbicia ponad i powtórnego zanurzenia się przy minimalnym przeciążeniu. Była to w tamtym czasie niecodzienna technika i wymagała precyzyjnego systemu kontroli lotu. Gdyby hipotetyczni astronauci nie udusili się kilka godzin wcześniej po raz pierwszy weszliby bezpiecznie w atmosferę. Ich radość jednak byłaby przedwczesna gdyż w tym momencie wydarzyła się druga usterka, która powtórnie przesądziłaby ich los. Spadochron uruchomił się za wcześnie co spowodowało zerwanie głównej czasy i kapsuła rozbiła się o ziemię. Oczywiste było to, że następna misja nie będzie załogowa a pierwsi polecą Amerykanie, co też się wydarzyło niecały miesiąc później.

Po tej porażce na następną próbę było trzeba poczekać dziesięć miesięcy. Po osiągnięciu wokółksiężycowego lotu przez USA, Rosjanie stracili impet w działaniu. Jednak wysiłki inżynierów zostały w końcu wynagrodzone. W sierpniu 1969 roku w swój księżycowy lot udał się Zond 7. Misja przebiegła modelowo. Gdyby załoga znajdowała się na pokładzie odbyłaby podręcznikowy lot z kontrolowanym powrotem do atmosfery. Po raz pierwszy w historii programu wróciłaby żywa i w dobrej kondycji. To był jedyny księżycowy lot Sojuza w historii, który był całkowitym sukcesem i jeżeli plany Space Adventures zbliżą się do realizacji to kciuki będziemy trzymali za przebieg misji w takim właśnie kształcie. Dalsze losy programu Zond nie powtórzyły sukcesu szczęśliwej siódemki. W Zondzie 8 znowu awarii uległ system odpowiedzialny za wprowadzenie statku do atmosfery co oznaczało wejście z drugą prędkością kosmiczną po trajektorii balistycznej i mordercze przeciążenia. Po tym locie planowane Zondy 9 i 10 zostały anulowane. Warto dodać, że pomimo tego iż program Zond był bezzałogowy nie obyło się bez ofiar. W lipcu 1968 roku w czasie przygotowań do startu na wyrzutni wybuchł stopień Blok D zabijając trzech ludzi i niszcząc pojazd, który dostał oznaczenie Zond 1968B. W ramach drugiego programu księżycowego (lądowania na powierzchni) w trakcie dwóch nieudanych startów rakiety N-1 zniszczeniu uległy Zond L1S1 i S2. Tutaj warto wspomnieć że wieżyczki ewakuacyjne zadziałały sprawnie ratując kapsuły. W tym wypadku wina leżała po stronie nieudanej konstrukcji N1.

Tak miałaby wyglądać współczesna misja.

Tak miałaby wyglądać współczesna misja.

Podsumowując trzeba zdać sobie sprawę, że loty księżycowe człowieka codziennością stały się tylko na szklanym ekranie. Po zakończeniu programu Apollo od czterdziestu lat nikogo tam nie było a sprzęt, który dostarczał ludzi od takiego samego czasu nie istnieje. W świetle tych faktów trzeba spojrzeć na przedsięwzięcie Space Adventures pod bardziej wymagającym kątem. Faktycznie byłby to powrót człowieka do lotów w głęboki kosmos, ale jak pokazuje historia może być to dużo bardziej skomplikowane niż sugerują kolorowe prezentacje opisujące taką misję. Jedyną załogową wyprawą, która faktycznie wykonała lot o takim profilu był Apollo 13 (jakkolwiek należy pamiętać, że wymuszone to było dramatycznymi okolicznościami). Będąc jednak fascynatami tematu można mieć nadzieję, że za sprawą ciągłości programu rosyjskiego i posiadania dwóch dopracowywanych od kilku dekad konstrukcji zobaczymy niedługo ludzi, którzy znów zbliżą się do Księżyca. Na chwilę obecną jest to jedyna taka szansa w dającej się przewidzieć niedalekiej przyszłości po anulowaniu amerykańskiego programu Constellation w 2010 roku.

Linki z których korzystałem- głównie rozkład lotów kolejnych misji i wprowadzenie do rosyjskiego programu księżycowego :
http://en.wikipedia.org/wiki/Soviet_moonshot -rosyjski program księżycowy
http://www.astronautix.com/craft/lk1.htm – opis konstrukcji LK1
http://www.astronautix.com/craft/soyz7kl1.htm -Sojuz L1
http://en.wikipedia.org/wiki/Soyuz_7K-L1 -Sojuz L1
http://en.wikipedia.org/wiki/Zond_program#Soyuz_7K-L1.2FL1S_test_missions -spis wszystkich misji
http://burro.cwru.edu/stu/advanced/20th_soviet_zond.html – spis wszystkich misji

Grafikę z rozrysowanym programem ZOND zrobiłem w Gimpie na podstawie
szablonów z http://cmapsnasacmex.ihmc.us/ w załączniku podsyłam miniaturę gdyż od jakiegoś czasu nie ładuje im się strona z tą grafiką (http://cmapsnasacmex.ihmc.us/servlet/SBReadResourceServlet?rid=1238619730371_1478470294_24561&partName=htmltext )

Reklamy

Informacje Orland Krzyżanowski
Witam na blogu tematycznym poświęconemu historii załogowej astronautyki. Wpisy będą miały charakter artykułów z zachowaniem poprawności formalnej w postaci podania źródeł bądź przypisów w wypadku korzystania z czyjejś pracy. W polskojęzycznym internecie nie ma wielu stron traktujących wybrane zagadnienia szczegółowo a dotyczących mniej znanych zagadnień w postaci koncepcji i różnych studiów dotyczących eksploracji przestrzeni kosmicznej w przeszłości.

2 Responses to Historia rosyjskich przygotowań do załogowego przelotu wokół Księżyca w kontekście turystycznych planów firmy Space Adventures

  1. JSz says:

    Orlandzie, jak zawsze bardzo ciekawy artykuł. Mam tylko wrażenie, że został napisany jakiś czas temu. Dwie rzeczy wydają się być mocno zdezaktualizowane:
    1) kapsułę TKS nie czeka już „świetlana przyszłość”, gdyż firma Excalibur Almaz zbankrutowała,
    2) „doskonała służba” Protona to już też historia po kilku ostatnich awariach.

    • Dziękuje za komentarz. Przyznaję. Tekst nie był napisany na dniach. Jest to oryginalny tekst jaki przesłałem do redakcji „Astronautilusa” w 2013roku . Z racji zamknięcia wydawania czasopisma szkoda, żeby poświęcony czas poszedł na darmo i zamieszczam teksty, które publikowałem w magazynie, gdy brak czasu nie pozwala mi na napisanie czegoś świeżego. Twoja uwaga jest jak najbardziej celna i poddam tekst edycji. Dzięki!
      Z drugiej strony weź pod uwagę całość czasu wykorzystywania Protonów i fakt, że ostatnie niepowodzenia nie są winą wadliwego sprzętu czy rozwiązań technologicznych. Z tego co się zorientowałem problem tkwi w masakrycznie fatalnej kontroli jakości oraz niedofinansowaniu sektora. W całości czasu eksploatacji konstrukcji mam nadzieje, że będzie można potraktować ten czas jako epizod.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s

%d blogerów lubi to: