Kino akcji na ISS, doczekaliśmy się!

Bez nazwy2

Jedna ze scen filmu z oficjalnego zwiastunu filmu „Grawitacja”. Premiera Październik 2013.

Ogrzewając miejsce I 16 w sali kinowej swoją na nim obecnością czekałem z niecierpliwością na początek filmu traktującego o docelowym punkcie, w którym każdy pasjonat chciałby aby astronautyka załogowa się znalazła. Chodzi oczywiście o najnowszego Star Treka. Łatwo nie było, gdyż mam systemowo wbudowane niezrozumienie dla polityki cenowej kin dla filmów 3D. Pomimo, że płacę więcej niż za zwykły film to jest doliczana opłata za okulary, które muszę przecież mieć włożone nie ze swojej winy, żeby owo 3D móc dostrzec. Jakkolwiek nie jest to kierunek który chciałbym aby tekst obrał.

W pewnym momencie -okolica 33 minuty od podanego rozpoczęcia seansu- gdy od natłoku rozpuszczających mózg reklam traciłem już nadzieje na rychłe rozpoczęcie filmu pojawił się zwiastun produkcji, na którą koniecznie musimy się wybrać jeżeli chcemy siebie uważać za pasjonatów astronautycznego tematu.

Moją uśpioną uwagę przykuły pierwsze sekundy niepodziewanego zwiastunu filmu „Grawitacja”. Nagle na ekranie kinowym pojawiła się bardzo ładnie odwzorowana stacja ISS, której niczego nie brakowało na pierwszy rzut oka. Jest to ważna przesłanka bo zdarza się, że nawet na dedykowanych wystawach prezentuje się modele w nieaktualnej konfiguracji.

Bez nazwy

W tym wypadku sprawa wygląda bardzo dobrze. Mamy stację która wygląda jak powinna i co więcej jest nawet wyposażona w moduł MLM Nauka planowany do dodania w najbliższym czasie. Jest to szczegół, który dobrze świadczy o przygotowaniu do nakręcenia filmu.

Początek fabuły wynika ze zwiastuna więc nie będzie spojlerem opisanie zalążka akcji która ma się toczyć. Dwójka kosmonautów odbywa spacer kosmiczny EVA na zewnątrz stacji gdy kosmiczne śmieci uderzają w ISS. Stacja zostaje zniszczona a bohaterowie muszą znaleźć drogę powrotu do domu. Jedną z najlepszych scen udostępnionego materiału jest fragment gdy nad rozpadającą się stacją przelatuje statek Sojuz  z trzymającym się kurczowo modułu orbitalnego kosmonautą w zdaje się rosyjskim kombinezonie Orłan.

gr4

Myślę, że czeka nas niezłe widowisko, które pod kątem poprawności powinno być czymś co będzie oglądało się na poziomie „Apolla 13”. Nie znam od tego ostatniego filmu fabularnego, który podejmowałby temat astronautyki w sposób, który nie raziłby nieprzygotowaniem do tematu… tak mam na myśli anty-astronautyczny film „Armagedon”, który obrażał potraktowaniem widza jak i praw fizyki.

Modelarstwo kosmiczne: rosyjski segment Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (2013r.)

Zdjęcie z misji STS-105. Segment rosyjski we wczesnej fazie budowy ISS (od lewej Zwiezda, Zarja) fot. NASA

Zdjęcie z misji STS-105. Segment rosyjski we wczesnej fazie budowy ISS (od lewej Zwiezda, Zarja) fot. NASA

Oglądając relacje z wydarzeń związanych z Międzynarodową Stacją Kosmiczną zazwyczaj korzystamy z programu telewizyjnego NASA TV. Dla miłośnika astronautyki jest to pozycja numer jeden na własnoręcznie skonfigurowanej liście oglądanych programów (może być też jak w moim przypadku jedyną pozycją). W ciągu ostatnich czterech lat jakość transmisji poprawiła się od takiej, która wymagała wiele dobrej woli i sporej wyobraźni do transmisji w rozdzielczości HD. Starty, dokowania, wycieczki telewizyjne po stacji i ciekawe wywiady. Jednym słowem jest co oglądać jednak trzeba pamiętać, że jest to kanał amerykański i w związku z tym przedstawia najczęściej materiał związany z eksploatacją tej właśnie części stacji.

Dla wielu amatorów tematu może być zaskoczeniem fakt, że sercem całego kompleksu jest segment rosyjski. Odpowiedzialny on jest za szereg krytycznych dla stacji systemów. To on obsługuje transporty kolejnych załóg. Większość zaopatrzenia stacji odbywa się również przez porty po stronie rosyjskiej. Korzysta z niego nawet europejski ATV (dokuje w tylnym porcie Zwiezdy). Po wycofaniu z eksploatacji wahadłowców tylko pojazdy rosyjskie są w stanie dostarczyć i sprowadzić na Ziemię kolejne załogi…oraz co ważne, ewakuować je w razie potrzeby. Dodatkowo dochodzą manewry orbitalne, które stacja przeprowadza (poza orientacją w przestrzeni, za którą jest odpowiedzialny jest amerykański CMG). Można by długo wymieniać niezbyt eksponowaną i zarazem niedocenianą rolę tego segmentu. Z drugiej strony ma on też wady, o których wspominają kosmonauci. Wnętrze jest ciasne (wręcz klaustrofobiczne wszędzie poza Zwiezdą) i głośne. Przejście pomiędzy modułami uniemożliwia przetransportowanie większych ładunków gdyż również jest zbyt małe.

Jeżeli nie lubisz ciasnych pomieszczeń moduł FGB Zarja nie jest dla Ciebie...a to drugi co do wielkości moduł strony rosyjskiej.

Jeżeli nie lubisz ciasnych pomieszczeń moduł FGB Zarja nie jest dla Ciebie…a to drugi co do wielkości moduł strony rosyjskiej.

Też chcę taki mieć!

W wolnych chwilach od kilku miesięcy wycinałem kolejne kawałki kartonu sklejając je mozolnie aż do zakończenia wraz z z ostatnim wykonanym elementem jakim był moduł Rasswiet. Poniżej prezentuję efekt finalny w postaci całego segmentu i statków go obsługujących (oprócz widocznego statku Dragon, który ma swój port przy segmencie amerykańskim.)

IMGP8604

Dużo Rosji w tym międzynarodowym przedsięwzięciu…

Budowa ISS zaczęła się od modułów rosyjskich i to najnowsze moduły tego kraju będą ostatnimi do niej dołączonymi (MLM nauka, NEM: moduł naukowo-energetyczny). Mało tego, być może stworzą pierwszą stację, która zostanie zmontowana z tych modułów na orbicie a nie na nią wystrzelona (pod nazwą OPSEK) gdy ISS zakończy swój żywot. Rosjanie zapowiedzieli możliwość odłączenia najnowszych jej części, które byłyby bazą dla nowej stacji. Jest to pomysł, który na pewno obniży koszt takiej placówki. Sama operacja separacji i przeniesienia na nową orbitę byłaby bezprecedensowa. Jakkolwiek wadą tego pomysłu jest fakt, że nie będzie ona stanowiła nowej jakości. Generacyjnie będzie dalej ulepszonym Mirem zbudowanym z… używanych części.

Jak widać cały segment ma ciekawą historię, ciekawą rolę jaką wypełnia obecnie i najprawdopodobniej ciekawą przyszłość. Jego jeden z mniejszych modułów pod nazwą Raswiett MRM 1 przedłużył wykonanie całości ze względu na liczbę detali ale w końcu postawił kropkę nad „i”.

Rasswiet MRM-1 został dostarczony na ISS przez wahadłowiec!

Rasswiet MRM-1 został dostarczony na ISS przez wahadłowiec!

MRM-1 Rasswiet

MRM-1 Rasswiet jest jedynym modułem rosyjskiego segmentu, który dotarł na stację dostarczony przez amerykański statek. Podczas misji STS 132 został wyciągnięty z ładowni promu i za pomocą manipulatora stacji doczepiony do modułu Zarja od strony Nadir (skierowanej w w kierunku Ziemi w odróżnieniu od strony skierowanej ku gwiazdom- Zenit). Służy on jako dodatkowa przestrzeń na przechowywanie ładunków oraz węzeł cumowniczy dla statków Sojuz, który oddala port dokujący od niebezpiecznie blisko położonego modułu amerykańskiego Node 3.

Rasswiet na stanowisku montażowym. Fot. NASA

Rasswiet na stanowisku montażowym. Fot. NASA

Małe moduły w części środkowej Pirs i Poisk. Pełnią rolę śluzy powietrznej oraz portów do których dokują Sojuzy.

Małe moduły w części środkowej Pirs i Poisk. Pełnią rolę śluzy powietrznej oraz portów do których dokują Sojuzy.

Poisk i Pirs zadokowały do stacji jako samodzielne bezzałogowe pojazdy. Modułem napędowym była dostosowana część serwisowa statku Progress. Po zadokowaniu została ona odłączona od nowych modułów. Konfiguracja ta widoczna jest na zdjęciu poniżej.

Poisk po przycumowaniu do ISS. Widoczna część napędowa, która po spełnieniu swojej roli została odłączona. (fot. NASA STS-129)

Poisk po przycumowaniu do ISS. Widoczna część napędowa, która po spełnieniu swojej roli została odłączona. \(fot. NASA STS-129)

ATV zadokowany do tylnego portu Zwiezdy.

ATV zadokowany do tylnego portu Zwiezdy.

Europejski akcent

Europejski statek ATV jest jedynym nierosyjskim pojazdem dokującym w rosyjskim segmencie. Mało tego jest też na chwilę obecną największym statkiem zaopatrującym ISS po wycofaniu wahadłowców. (ciekawy artykuł dotyczący ich przyszłości znajduje się w AstroNautilusie 5/2012 ). Jest to najbardziej zaawansowany statek kosmiczny opracowany przez ESA. Ciekawostką jest fakt, że Amerykanie zdecydowali się na zakup modułu serwisowego ATV, żeby służył w budowanym statku Orion- następcy po wycofanych wahadłowcach. W związku z tym Orion będzie wyglądał najprawdopodobniej nie tak jak przedstawiały to wizualizacje NASA za ostatnie 10 lat a w sposób zaprezentowany poniżej.

Wygląd statku Orion w postaci grafiki komputerowej na chwilę obecną. Widać dużą różnicę pomiędzy pierwotnym projektem.

Wygląd statku Orion w postaci grafiki komputerowej na chwilę obecną. Za kapsułą załogi znajduje się moduł serwisowy europejskiego ATV.

Zdjęcie aktualnego wyglądu segmentu rosyjskiego.

Zdjęcie aktualnego wyglądu segmentu rosyjskiego.

Kompletny model struktury całości segmentu.

Kompletny model struktury całości segmentu.

Rosjanie rozbudują Międzynarodową Stację Kosmiczną!

Nauka umieszczona w osłonie aerodunamicznej rakiety Proton. (credit: RKK Energia)

Nauka umieszczona w osłonie aerodunamicznej rakiety Proton. (credit: RKK Energia)

Rosyjska Agencja Kosmiczna poinformowała właśnie, że rozstrzygnęła przetarg na budowę modułu NEM Научно-энергетический модуль dla ISS. W tym samym czasie  zakończono przeciąganą już od kilku lat budowę modułu MLM Nauka.

Te skróty nic nie mówią

Dla okazyjnego obserwatora wydarzeń tego, co nad nami mamy dwa niewiele mówiące skróty MLM i NEM. Za tymi nazwami kryją się jednak ważne informacje na temat przyszłości rosyjskiej załogowej aktywności kosmicznej. Jest to bardzo ważna informacja gdyż w obecnych czasach programy kosmiczne stają się ofiarą szukania przez różne kraje oszczędności i przyszłość jest bardzo niepewna. Dobrym przykładem jest bardzo rozmazany obraz przyszłości załogowych lotów prowadzonych przez NASA, która tnie budżet, anuluje i zmienia kierunki rozwoju dosyć radykalnie.

To jeszcze nie koniec

W 2011 roku media zachodnie oświadczyły, że stacja ISS została po 13 latach budowy ukończona. W planach było wtedy dołączenie do rosyjskiego segmentu jeszcze wspomnianego modułu Nauka jednak Rosjanie kilka razy jak dotąd przekładali daty jego wystrzelenia. Można było pozwolić sobie na założenie, że nic radykalnego w tej kwestii się nie wydarzy.

MLM Nauka

MLM Nauka

Jak się okazało Rosjanie liczą się trochę mniej z opinią publiczną niż kraje zachodnie i nie muszą zabiegać o jej poparcie. W związku z tym informowanie pasjonatów tematu na bieżąco nie jest traktowane priorytetowo a zapowiedzi różnych przedsięwzięć częściej mają charakter rywalizacji politycznej na arenie międzynarodowej.

Konkretnie, co mamy… 

W tym wypadku jednak mamy dwie konkretne rzeczy. Moduł MLM Nauka zostanie wystrzelony w 2014 roku. Jest on oparty na architekturze pierwszego modułu ISS Zarja- nieprzypadkowo. Został zbudowany, jako rezerwa na wypadek gdyby FGB Zarja nie doleciała szczęśliwie na orbitę, jako FGB-2 (co też nieomal się nie wydarzyło). Pomimo problemów Zarja szczęśliwie została kamieniem węgielnym nowego przedsięwzięcia. Dla częściowo wybudowanego FGB-2 można było poszukać nowej roli. Zadania jemu przypisane to eksperymenty, dodatkowe metry przestrzeni życiowej dla załogi oraz magazyn… jest jednak coś jeszcze.

Zapowiedziane moduły ISS- samodzielna stacja. (credit: RKK Energia)

Zapowiedziane moduły ISS- samodzielna stacja. (credit: RKK Energia)

Jesteśmy samodzielni!

Moduły FGB są oparte konstrukcyjnie o radzieckie statki TKS. Duże załogowe statki transportowe projektowane w ramach programu Ałmaz. To oznacza, że taki moduł jest samodzielnym, uniwersalnym statkiem kosmicznym posiadającym własny system kontroli lotu, zbiorniki paliwa i silniki. Jego autonomiczność powinna dać do myślenia szczególnie, gdy zdamy sobie sprawę z tego, czym mają być dwa moduły NEM, z których prace nad pierwszym rozpoczną zakłady RRK Energia.

Moduł NEM oprócz części hermetycznej służącej celom naukowym będzie posiadał również duże panele słoneczne, które zapewnią dużą dawkę energii rosyjskiemu segmentowi. Takie zestawienie informacji daje możliwość wyciągnięcia ciekawych wniosków.

zaktualizowany wygląd ISS po dołączeniu zapowiedzianych modułów.

Zaktualizowany wygląd ISS po dołączeniu zapowiedzianych modułów.

Ciekawe wnioski

W chwili obecnej ISS jest mniej więcej na półmetku swojego życia. Logiczne jest założyć, że każdy z zainteresowanych krajów już myśli o tym, co dalej, żeby nie zostawiać próżni.Dla przykładu projekt Mira 2 był opracowywany już w momencie składania pierwszej stacji tego typu.

MLM Nauka i NEM będą w stanie stanowić samodzielny segment. Jest to o tyle ważne, że już kilka lat temu Rosjanie zapowiedzieli oddzielenie swoich segmentów ISS, które stanowiłyby rdzeń nowej stacji o nazwie OPSEK (opisałem tą koncepcje tutaj). Mało tego. Opóźnienia, które tak irytowały amatorów tematu i mogły być kwitowane złośliwymi komentarzami pod adresem rosyjskiej agencji mogą mieć drugie dno. Im później te moduły zostaną umieszczone tym będą nowsze, gdy nastąpi koniec eksploatacji ISS. W ten sposób Rosjanie zapewniliby sobie płynne przejście pomiędzy kolejnymi stacjami.

Moduł Nauka zadokuje w porcie nadir modułu, Zwiezda co oznacza, że mały moduł/ śluza Pirs zostanie odrzucony ze stacji.

więcej na: http://www.khrunichev.ru oraz http://www.energia.ru/en/news/news-2012/news_12-14.html

Wizualizacja z przed kilku lat nowej rosyjskiej stacji kosmicznej. Z lewej strony dokuje następca Sojuza. (www.russianspaceweb.com)

Wizualizacja z przed kilku lat nowej rosyjskiej stacji kosmicznej. Z lewej strony dokuje następca Sojuza. (www.russianspaceweb.com)

Perspektywy rosyjskiego programu kosmicznego w kontekście deorbitacji ISS około 2025 roku

Segment rosyjski ISS

Segment rosyjski ISS

Perspektywy rosyjskiego programu kosmicznego w kontekście deorbitacji ISS około 2020 roku
(na podstawie artykułu zamieszczonego w serwisie Russian Space Web – „A concept of the Russian successor to the ISS autor Anatoly Zak”)

Amerykańsko-rosyjska współpraca przy budowie ISS była wydarzeniem bezprecedensowym w historii podboju kosmosu. Nie brakowało w czasie planowania i realizacji emocji po obydwu stronach i często jak można się domyślać była to kwestia pieniędzy. Amerykanie mieli de facto kilkadziesiąt lat opóźnienia w sprawie stacji kosmicznych, które trzeba było nadgonić, a Rosjanie dla odmiany kilkadziesiąt lat doświadczenia ale kraj który to osiągnął dopiero co upadł i nowa Rosja cierpiała na poważną zapaść gospodarczą.  Nic dziwnego, że gdy budowa ISS wkracza obecnie w ostatnią fazę, obydwie strony myślą co by można w przyszłości osiągnąć samodzielnie. Amerykanie ze względu na możliwości ekonomiczne (choć jest to kwestia dyskusyjna w obliczu zmiany polityki kosmicznej w 2011), a Rosjanie ze względu na olbrzymie doświadczenie zdobyte na przestrzeni czterdziestu lat utrzymywania kolejnych stacji na orbicie. Konflikty ujawniały się również w trakcie wspólnego korzystania ze stacji, gdy Rosjanie chcieli podreperować swój budżet umożliwiając loty turystyczne do swojej części stacji. Amerykanie sprzeciwiali się temu, co irytowało stronę rosyjską, która jeszcze parę lat wcześniej była jedynym państwem posiadającym swoją stację orbitalną. Obydwa kraje zawsze miały inny zamysł w wykorzystaniu przestrzeni kosmicznej. Priorytety amerykańskiego programu co kilkanaście lat się zmieniają. Rosjanie od początku istnienia zakładali, że celem jest ustanowienie stałej obecności człowieka w przestrzeni kosmicznej [1].

W kontekście takich problemów w 2001Rosja zapowiedziała budowę stacji orbitalnej będącej następcą ISS. Miała ona powstać na bazie projektów stacji Mir i Mir 2, gdy tylko Rosja wyjdzie z zapaści gospodarczej. W 2004 roku zespół pod przewodnictwem Nikołaja Anfimowa przedstawił możliwą konfigurację przyszłej stacji. Miała składać się z zespołu napędowego skonstruowanego na bazie statku TKS [2] oraz ciśnieniowego modułu naukowego. W tym czasie jednak Rosja zaczęła wychodzić z kryzysu i stawiać sobie cele bardziej ambitne. W czasie piątego Międzynarodowego Kongresu Aeronautycznego (International Aerospace Congress) zapowiedziano separacje rosyjskich modułów od ISS między rokiem 2015 a 2025. Potwierdzono w tych planach wysoką inklinację orbity nowej stacji w okolicach 70 stopni, co umożliwiłoby obserwację większości terytorium Rosji.

W 2007 roku na konferencji prasowej  zapowiedziano również, że nowa stacja byłaby również platformą dla statków kosmicznych zmierzających w kierunku Księżyca lub Marsa (choć to jest na dzień dzisiejszy przejawem myślenia życzeniowego). W 2009 roku powtórzył deklarację umieszczenia na orbicie nowej rosyjskiej stacji bez wyznaczania jednak daty, kiedy miałoby to nastąpić. Wszystko najwyraźniej będzie zależało od długości eksploatacji ISS.

Jak miałby wyglądać Orbitalniy Pilotiruemyi Eksperimentalniy Kompleks na chwilę obecną? W przeciwieństwie do jakiegokolwiek innego obiektu czy to Mira, projektu Mira 2 czy ISS, sercem nowej stacji będzie czterotonowy rdzeń o kształcie kuli zaopatrzony w 6 portów dokujących NODE. Będzie to jedyny stały element stacji. Wszystkie inne moduły będzie można dodawać i usuwać wraz z upłynięciem czasu ich przydatności. Moduł NODE ma zostać wkrótce umieszczony na ISS i wraz z kilkoma innymi oddzielić się od niej, gdy zapadnie decyzja o deorbitacji [3]. Rosjanie opracowali również bardziej kontrowersyjny plan działania: odłączenie całej swojej sekcji, gdy stacja będzie jeszcze działać. Pozbawiłoby ją to możliwości kontroli lotu i wysokości orbity, gdyż te elementy znajdują się w module Zvezda. W takim wypadku w ciągu najbliższej dekady ISS mógłby uratować tylko zmodyfikowany europejski ATV, dając jej możliwość manewrowania (choć przy mnogości funkcji jaką spełnia rosyjski moduł serwisowy tak naprawdę podobna sytuacja oznacza koniec stacji). W tym czasie Rosjanie będą musieli zmienić inklinację orbity na taką, którą mógłby obsługiwać nowobudowany kosmodrom Wostocznyj. Do jej zmiany użyte zostałyby w roli holowników kosmicznych statki transportowe Progress.

Tak może wyglądać rosyjska astronautyka za dekadę lub dwie. Nie wszystko zależy od samych Rosjan. Obecna stacja jest międzynarodowa i duży wpływ na ich plany będą miały ruchy wykonane przez Amerykanów. Rosja ma długotrwałą wizję eksploracji kosmosu, do której konsekwentnie dąży. Nowa seria rakiet Rus-M, nowy załogowy statek kosmiczny PPTS (Perspektivnaya Pilotiruemaya Transportnaya Sistema), będący następcą wysłużonego Sojuza, a wszystko to startujące z nowego kosmodromu Wostocznyj do nowej rosyjskiej stacji orbitalnej. Na chwilę obecną Rosjanie wydają się mieć mniej problemów z planowaniem swojej przyszłości niż ich amerykańscy koledzy.

 ukończony segment rosyjski gotowy do odłączenia jako samodzielna stacja.


Ukończony segment rosyjski gotowy do odłączenia jako samodzielna stacja.

Bibliografia:
[1] http://www.fas.org/ota/reports/8319.pdf -Memorandum techniczne -Działania Rosjan do ustanowienia stałej obecności człowieka w kosmosie 1983r. (PDF)
[2] http://en.Wikipedia.org/wiki/TKS_spacecraft#TKS_FGB
[3] http://www.russianspaceweb.com/iss_node.html

oraz:
http://www.russianspaceweb.com – Serwis internetowy poświęcony rosyjskiej astronautyce.
http://en.wikipedia.org – angielskojęzyczna wikipedia