Nadmuchiwane statki kosmiczne-

Woschod 2 podczas kłopotliwego wejścia w atmosferę.

autor: Orland Krzyżanowski

8 kwietnia 2016 roku w ogłuszającym huku dziewięciu silników na paliwo ciekłe od ziemi oderwała się rakieta nośna Falcon 9. Inna niż wszystkie. Po kilkunastu minutach na orbicie znalazł się towarowy statek Dragon z niecodziennym ładunkiem zmierzając do portu docelowego jakim była Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. W tym samym czasie rakieta Falcon 9 zamiast ulec zniszczeniu po spełnieniu swojej roli… powracając z kosmosu wylądowała miękko na platformie morskiej. Po raz pierwszy  w historii będzie ją można ponownie wykorzystać do wyniesienia na orbitę innego ładunku. Niech to historyczne wydarzenie nie przesłoni jednak celu z jakim wzniosła się w powietrze.

Technologia XXI wieku?

Statek towarowy Dragon zadokował do ISS 10 kwietnia. Na jego pokładzie znalazł się doświadczalny moduł BEAM, który zostanie przyłączony do stacji i…nadmuchany. Ze względów bezpieczeństwa przewiduje się techniczne wizyty kosmonautów module, który poza tym będzie zamknięty. Wydawać by się mogło, że jest to technologia fantastyczna przypisana myśli twórczej 21 wieku. Nic bardziej mylnego.

Niecodzienny ładunek misjo zaopatrzeniowej CRS-8: nadmuchiwany moduł Międzynarodowej Stacji Kosmiczej. Nowość rodem z fantastyki naukowej?…nie do końca.

50 lat wstecz

Na początku załogowej eksploracji kosmosu w pionierskich lotach lat 60tych podobna technologia została wykorzystana w historycznym „pierwszym razie”- spacerze kosmicznym Aleksieja Leonowa. Nadmuchiwany moduł- śluza powietrzna była elementem prymitywnego statku Woschod 2 który znalazł się na orbicie 18 marca 1965 roku.

Tak wyglądał Woschod 2 w momencie rozpoczęcia pierwszego w historii spaceru kosmicznego.Stożkowata część jest modułem serwisowym. Element sferyczny to kapsuła powrotna oraz moduł dowodzenia. Do niego doczepiony był nadmuchiwany moduł Wołga.

Na jego pokładzie znajdowała się 2 osobowa załoga. Ciekawostką jest, że żeby wygospodarować miejsce w jednoosobowej kapsule na dodatkowego członka załogi zrezygnowano z systemów bezpieczeństwa w postaci katapultowanych foteli. Nie było sposobu ewakuacji w razie gdyby coś poszło nie tak. A pójść „coś” mogło nie tak na każdym etapie lotu. Pewnym pocieszeniem miał być fakt, że statek posiadał zapasowy silnik do deorbitacji w razie gdyby podstawowy nie zadziałał. Mało osób wie, że niewiele brakowało żeby podczas powrotu zabrakło na pokładzie jednego członka załogi…ale po kolei.

Moduł- śluza powietrzna WOŁGA

Dodanie śluzy powietrznej do Woschoda było koniecznością gdy zdecydowano się na profil misji zakładający przeprowadzenie pierwszego w historii spaceru kosmicznego. Wszystkie systemy statku były chłodzone powietrzem. Gdyby zdehermetyzowano kabinę w celu bezpośredniego wyjścia ze statku nastąpiłoby ich przegrzanie. Sam statek był na tyle improwizowany (zasadniczo zmodyfikowany Wostok) i ograniczony możliwościami rakiety nośnej, że nie wchodziło w grę jego diametralne przeprojektowanie…zresztą nie było też czasu w atmosferze wyścigu kosmicznego prowadzonego z USA. Rozwiązaniem okazał się złożony „rękaw”, który po wyniesieniu statku na orbitę został nadmuchany osiągając rozmiary 2,5m długości i  1,2m średnicy.

W ten sposób w 1965 roku na obicie znalazł się pierwszy nadmuchiwany moduł kosmiczny od razu wykorzystany przez załogę.

Kosmiczny thriller…

Oficjalnie pierwsze wyjście człowieka w przestrzeń kosmiczną zakończyło się spektakularnym sukcesem. Leonow przebywał poza statkiem 12 min. i 9 sek oddalając się od niego na 5m. Można by powiedzieć „i tyle w temacie, wszystko poszło jak po maśle”. Tak jednak nie było.

Po wyjściu ze śluzy Wołga Leonow rozpoczął nagrywanie używając ręcznej kamery filmowej. W międzyczasie spostrzegł, że ciśnienie w skafandrze wzrosło do poziomu w którym cały kombinezon się usztywnił zwiększając swoje rozmiary do poziomu uniemożliwiającego powrót przez otwór w śluzie! Co interesujące kosmonauta zachował na tyle zimną krew, że raz nie spanikował a dwa nie powiadomił o tym przez radio kontroli misji. Sam zdecydował o rozszczelnieniu swojego skafandra w próżni w celu wypuszczenia powietrza…co też zrobił i w ten sposób powrócił do śluzy. Tylko w ten sposób udało mu się zachować, życie. Planu awaryjnego nie było.

Jak się miało okazać kolejne trudności były jeszcze przed nimi. Zmodyfikowanie Wostoka do Woschoda nie powiększyło jego wymiarów. Dwójka astronautów miała problem z ponownym zajęciem swoich miejsc. Było to konieczne, w celu przywrócenia statkowi środka ciężkości przed manewrem deorbitacji. Udało im się to prawię minutę po spodziewanym odpaleniu silników hamujących. Statek zaczął schodzić z orbity kilkaset kilometrów po planowanym momencie rozpoczęcia manewru. Wiadomo było, że wyląduje nie w planowanym miejscu. Jakby tego było mało improwizowany Woschod nie uwolnił się od części serwisowej przez co zaczął niekontrolowanie się obracać.

Woschod 2 podczas kłopotliwego wejścia w atmosferę.

Dopiero zwiększone tarcie gęstniejącej atmosfery uwolniło kapsułę od zbędnego balastu na wysokości 100km. Kapsuła przyziemiła 386 km dalej niż się spodziewało w niezamieszkanym obszarze tajgi. W tym momencie kosmiczna misja zmieniła swój charakter na misję survivalową. 2 dni w zaśnieżonej tajdze w towarzystwie wilków. Jest to jednak historia na zupełnie osobny tekst.

Podsumowanie

Jak widać koncepcja „nadmuchiwanych” modułów nie jest tak nowa jak mogłoby się wydawać i ma za sobą już ciekawą 50letnią historię. W NASA również w latach 60tych pracowano nad konceptem „Inflatable station concept (1961r.)”. Blisko pół wieku później W ramach testów przeprowadzono próby na orbicie Genesis I oraz II w 2006 roku oraz 2007 roku.

Genesis I – 2006 rok.

Docelowo ma to umożliwić stworzenie konstrukcji orbitalnej jak na poniższym zdjęciu.

Tak to miałoby wyglądać docelowo.