Początek końca ery wahadłowców

Autor: Brian Berger
Tłumaczenie: Artur Wrona

Misja "Return to Flight" wahadłowca Discovery oznacza początek końca programu, którego rozwój ilustruje pułapki jakie NASA stara się ominąc rozpoczynając nowy kierunek eksploracji kosmosu.

Trzydzieści pięć lat temu, gdy NASA usiłowała znaleźć cele dla projektowanego systemu transportu kosmicznego, obiecano zbudowanie pojazdu wielokrotnego użytku, mogącego wynosić wszelkiego rodzaju satelity - cywilne, wojskowe, komercyjne oraz pomocnego w ewentualnej konstrukcji stacji kosmicznej.

Połączenie wymagań wojskowych i cywilnych, po uwzględnieniu nacisków politycznych i budzetowych, które nie omijają żadnego z dużych projektów kosmicznych, zaowocało kompromisami, których efekty przychodzi nam oglądać dzisiaj. Właśnie wtedy podjęto decyzję o użyciu zbiornika zewnętrznego krytego pianką izolacyjną, która zniszczyła Columbię i niemalże powtórzyła katastrofę w przypadku promu Discovery.

"Decyzja z 1972 aby oprzeć przyszłość programu kosmicznego o wahadłowce skutkuje konsekwencjami, które obecnie, ponad trzy dekady później, nadal ograniczją NASA" - mówi John Logsdon, dyrektor Instytutu Polityki Kosmicznej na Uniwersytecie George′ Washingtona oraz członek grupy dochodzeniowej badającej katastrofę Columbii. "Mike Griffin [administrator NASA] oraz jego współpracownicy pracują ciężko, aby się upewnić, że podjęte teraz decyzje zagwarantują efektywny rozwój programu eksploracji kosmosu, nie ograniczając jednocześnie przyszłej ′elastyczności′ NASA."

Utrata promu Columbia w lutym 2003 roku spowodowała zmianę polityki kosmicznej Stanów Zjednoczonych. Poza odnalezieniem bezpośrednich przyczyn technicznych katastrofy, grupa dochodzeniowa badająca katastrofę Columbii [CAIB - Columbia Accident Investigation Board] wykonała dodatkową pracę dla Białego Domu, zalecając wymianę floty wahadłowców i powrót na Księżyc.

Podczas, gdy NASA podejmuje wysiłki w celu wypełnienia głównego zalecenia CAIB - modyfikacji zbiornika zewnętrznego ET w celu zapobieżenia odpadaniu pianki izolacyjnej - agencja wzięła do serca radę CAIB, aby rozpocząć pracę nad wymianą wahadłowców.

Obecne plany NASA zakładają zakończenie ekploatacji floty wahadłowców w roku 2010 lub wcześniej i budowę nowych systemów w oparciu o istniejące technologie - osobno załogowego i towarowego.

Aktualnie, mimo częściowego sukcesu powrotu do służby wahadłowców po dwuipółletniej przerwie, NASA po raz kolejny stara się przekonać nieufne społeczeństwo do nowego systemu transportu kosmicznego. Problemy napotkane w trakcie budowy obecnych wahadłowców nadal są aktualne - naciski US Air Force, różnego rodzaju kompromisy czy też ograniczenia budżetowe. Jednak tym razem, zamiast pojazdu mogącego robić wszystko dla wszystkicie, proponuje się zestaw pojazdów zaprojektowanych do konkretnych zadań.

Pomyłki przeszłości

Zanim Projekt Apollo zaowocował pierwszym lądowaniem na Księżycu, NASA wykreowała wizję przyszłości zawierającą załogowe kosmiczne placówki - od stacji orbtalnej aż po bazę Księżycową. Potężny Staurn V miał służyc do wynoszenia sprzętu, zaś samolot kosmiczny [kosmoplan] do transportu ludzi na orbitę i z powrotem.

Pierwsze koncepcje wahadłowców kosmicznych przewidywały dwustopniowy, w pełni odzyskiwany ⁽¹⁾ pojazd zdolny do startu i lądowania niczym samolot. "Jakże odległe od tego co otrzymaliśmy.", mówi Logsdon.

W 1970, Biały Dom stracił apetyt na wielkie programy kosmiczne. Zakończono produkcję rakiet Saturn V, a NASA mogła zapomnieć o stacji kosmicznej. Zmusiło to Agencję do szukania sojuszników mogących poprzeć program promów kosmicznych. Kluczowym okazały się sfery wojskowe. Pentagon zgodził się brać udział w programie, jednak pod warunkiem, że wahadłowce spełnią ich oczekiwania.

Jednym z nich, było umożliwienie wynoszenia na orbitę tajnych ładunków o długości do 18 metrów i wadze do 18,2 tony. Należy jednak zaznaczyć, że wymagania Pentagonu pokrywały się z planami NASA, zakładającymi ewentualną budowę przyszłej stacji kosmicznej.

Wśród innych sugestii departamentu obrony, była możliwość do startu i lądowania na platformie startowej umieszczonej na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych po zaledwie jednej orbicie polarnej. Z powodu ruchu obrotowego Ziemii jest to niemożliwe, NASA została zmuszona do dodania do projektu skrzydeł w konfiguracji delta umożliwiających lot ślizgowy do miejsca lądowania, oraz ograniczenia masy osłon termicznych.

Jak więc widzimy, koncepcja wahadłowca wyewoluowała z załogowego kosmoplanu do odważnego projektu pojazdu ogólnego przeznaczenia mającego wynosić w kosmos wszystkie amerykańskie ładunki - począwszy od cywilnych, poprzez wojskowe, na komercyjnych skończywszy, wykonując do pięćdziesięciu startów rocznie.

W 1971 NASA próbowała przekonać komisję budżetową o konieczności wyasygnowania 10 miliardów dolarów na w pełni odzyskiwalny, dwustopniowy pojazd, usłyszała jednak w odpowiedzi, że otrzyma kwotę o połowę mniejszą.

Rozpoczęło to półroczne poszukiwania alternatywnego projektu spełniającego załozenia budżetowe. Pierwszą zmianą w projekcie, było umieszczenie zbiornika paliwa na zewnątrz, kolejną - wspomożenie głównych silników promu pomocniczymi rakietami na paliwo stałe, które generalnie są tańsze w projektowaniu, ale droższe w eksploatacji.

W końcu NASA przycięła projekt wahadłowca do wymaganych pięciu miliardów dolarów, otrzymując pojazd o wiele droższy w obsłudze i mniej bezpieczny niż początkowo obiecywała.

Logsdon twierdzi, że w 1972 Biały Dom popełnił pomyłkę polityczną "stawiając NASA w pozycji, w której Agencja musiała obiecać więcej niż mogła dać." aby uzyskać akceptację dla programu wahadłowców.

"Konsekwencje tamtej pomyłki do dziś wiążą ręcę kierownictwu NASA." mówi Logsdon.

Zamiast powtarzać pomyłki przeszłości, NASA dzisiaj chce zaproponować system do wynoszenia ludzi w przestrzeń kosmiczną, który korzysta z doświadczeń swego poprzednika.

Odrobione lekcje

NASA jeszcze oficjalnie nie ujawniła planów przyszłego systemu transportu kosmicznego, ale twierdzi, że ma w planach budowę pojazdu załogowego Crew Exploration Vehicle oraz drugiego, bezzałogowego systemu do transportu ładunków.

Ponadto, ani NASA ani Pentagon nie zamierzają łączyć swoich wymagań w jeden system, co ustalono dopiero piątego sierpnia w liście wysłanym przez obie agencje do Biura Białego Domu ds. Polityki Naukowo-Technicznej. W liście tym, sygnowanym przez Griffina oraz podsekretarza US Air Force Ronalda Segę [główny urzędnik Pentagonu ds. kosmosu] można przeczytać "[Departament Obrony] oraz NASA wierzą, że oddzielenie załogowej eksploracji kosmosu od bezzałogowych lotów z załadunkiem najlepiej zapewni pewny i wydajny dostęp do przestrzeni kosmicznej wspierając jednocześnie nasze zaplecze przemysłowe zarówno w kwestii systemów napędzanych paliwami ciekłymi jak i stałymi."

W liście wspomniano również, że Departament Obrony potrzebuje raczej pojazdu o nośności 100 ton, który NASA mogłaby wykorzystać do przyszłych misji księżycowych, nie ma natomiast żadnego interesu w rozwijaniu małych rakiet niezbędnych do wynoszenia CEV.

Z kolei NASA chce oprzeć oba pojazdy na wielu wspólnych elementach - najlepiej, aby różniece konstrukcyjne wynikały z odmiennego przeznaczenia.

Trzy dekady temu NASA zapowiadała wahadłowce tak tanie i łatwe w ponownym przygotowaniu do lotu, aby mogły wykonywać do 50 startów rocznie. W rzeczywistości, promy kosmiczne obecnej generacji okazały się systemem tak kosztownym i trudnym do przygotowania, że 50 lot odbył się dopiero w 10 roku eksploatacji we wrzesniu 1992.

Griffin w wywiadzie telewizyjnym kilka dni po ostatnim starcie Discovery powiedział, że wahadłowce są niewypełnioną obietnicą. "Promy kosmiczne są o krok od zapewnienia ludziom rutynowego dostępu do kosmosu, ale nie tego nie zapewniają. Musimy to zmienić."

Przypisy:

1. Zaproponowane przez Maxa Faggeta z Centrum Lotów Załogowych w Houston. Wcześniej brał udział w projektowaniu kapsuł Mercury i Gemini.