Czas e-biznesu

Wszystkie najświeższe informacje o Polsce z Czasu e Biznesu.

Początkowo oczekiwano, że wahadłowiec kosmiczny będzie w pełni wielokrotnego użytku dwustopniową rakietą

Dla każdego, kto pamięta lata 80. XX wieku, Prom kosmiczny był kultowym symbolem lotów kosmicznych. Przez trzydzieści lat (1981-2011) w ramach tego programu odbyło się 135 misji, na które składały się orbitalne eksperymenty naukowe, rozmieszczanie satelitów, wystrzeliwanie sond międzyplanetarnych, udział w Program Shuttle-Mirwdrażając Kosmiczny teleskop Hubble (HST) oraz budowa Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Po drodze były też tragedie, takie jak Pretendenta (1986) Kolumbia katastrofy (2003).

Ale tutaj jest interesujący i mało znany fakt: rzeczywisty projekt promu kosmicznego mógł być zupełnie inny. Zamiast wielokrotnego użytku System transportu kosmicznego (STS) i jednorazowych zbiorników zewnętrznych (ET) oraz rakiet na paliwo stałe (SRB), które wszyscy pamiętamy, pojawił się też pomysł na w pełni wielokrotnego użytku dwustopniowy samolot kosmiczny na orbitę (DC-3). W uroczym filmie animatora lotów kosmicznych Mgiełka szara sztuka (Hazegrayart w YouTube), widzowie mają szansę zobaczyć, jak wyglądałby pełny start i lądowanie.

Zanim Program Apollo spełnił swój cel, polegający na wysłaniu astronautów na Księżyc, aby prowadzili badania księżycowe i „wygrali wyścig kosmiczny”, NASA zastanawiała się, jakie będą następne kroki. Obejmowały one architektury misji, które uzupełniałyby osiągnięcia Merkury, Bliźnięta i Apollo programy i możliwe statki kosmiczne, które zastąpiłyby Saturn V super ciężki system startowy.

Z jednej strony niektórzy opowiadali się za zorganizowaniem załogowych misji na Marsa, co było postrzegane jako kolejny logiczny krok. Gdy nadeszło lato 1969 r., Apollo 11 misja osiągnęła „Lądowanie na Księżycu”, głosy te zostały wzmocnione. Alternatywnie, pojawiły się propozycje, które najpierw kładły nacisk na „pierwszorzędność w aktywności orbitalnej, księżycowej i planetarnej Ziemi”, co stopniowo doprowadziło do powstania ludzkiego Marsa.

Te ostatnie propozycje kładły nacisk na możliwość ponownego wykorzystania i opłacalność. W 1968 roku George Mueller, szef Biura Załogowych Lotów Kosmicznych (OMSF) NASA, wystosował wniosek o propozycje zintegrowanego startu i ponownego wejścia pojazdu (ILRV) w celu spełnienia tych wymagań. Doprowadziło to do powstania Space Task Group (STG) w celu określenia optymalnego projektu statku kosmicznego wielokrotnego użytku i zawarcia umów z partnerami komercyjnymi.

Do września 1969 roku STG wydała raport pt. „Program Kosmiczny Postapollo: Kierunki na przyszłość”.

“[D]rozwijać nowe systemy i technologie dla operacji kosmicznych z naciskiem na kluczowe czynniki: (1) wspólność, (2) możliwość ponownego wykorzystania i (3) ekonomia, poprzez program skierowany początkowo na rozwój nowej zdolności do transportu kosmicznego i modułów stacji kosmicznych, które wykorzystać tę nową zdolność do promowania poczucia społeczności światowej poprzez program, który zapewnia możliwość szerokiego udziału i współpracy międzynarodowej”.

Przechwytywanie obrazu DC-3 STS w locie po pierwszym etapie wyłączenia silnika. Źródło: Haze Grey Art

Raport stworzył również trzy klasy przyszłego wahadłowca wielokrotnego użytku:

  • Klasa I: orbiter wielokrotnego użytku zamontowany na jednorazowych dopalaczach
  • Klasa II: wiele jednorazowych silników rakietowych i jeden zbiornik na paliwo (półtora stopnia)
  • klasa III: zarówno orbiter wielokrotnego użytku, jak i wzmacniacz wielokrotnego użytku

Jednocześnie NASA Centrum Projektowania Misji (MDC) zaczął rozważać możliwe projekty statków kosmicznych, aby spełnić te cele w lipcu 1969. Do grudnia MDC wydał swój raport końcowy, zatytułowany „Dwustopniowy system transportu kosmicznego ze stałymi skrzydłami”. Jak podano w raporcie:

„Wzrost przyszłej ekspansji załogowej przestrzeni kosmicznej zależy od rozwoju systemu transportu kosmicznego wielokrotnego użytku z praktykami operacyjnymi podobnymi do obecnych procedur statków powietrznych. Taki system mógłby radykalnie obniżyć koszty operacyjne i umożliwić szybką ekspansję lotów kosmicznych.

Dwustopniowa konfiguracja spełniająca te wymagania została zaprojektowana przez NASA-MSC. Ważną cechą tej konfiguracji jest to, że zarówno orbiter, jak i dopalacz mają stałe skrzydła i ogon i wyglądają podobnie do konwencjonalnych samolotów. Stałe skrzydło Tre zapewnia dobrą charakterystykę przelotu poddźwiękowego i poziomego lądowania, które są bardzo podobne do współczesnych samolotów o wysokich osiągach”.

Przechwycenie obrazu animacji DC-3, pokazujące, jak pomoże w stworzeniu stacji kosmicznej. Źródło: Haze Grey Art.

W krótkim czasie dwa projekty stały się liderami. Jeden z nich wezwał do zamontowania statku orbitalnego o stałym skrzydle z jednorazowym zbiornikiem na paliwo i solidnymi dopalaczami. Opowiada się za tym projektem, twierdząc, że umożliwiłby on większą ładowność, chociaż przewidywane koszty byłyby wyższe. W styczniu 1971 r. NASA i Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych zdecydowały się na ten projekt, i tak powstał prom kosmiczny.

Druga propozycja, która została pominięta, dotyczyła dwustopniowego systemu zaprojektowanego przez inżynierów z NASA Manned Spaceflight Center (MSC) i popieranego przez George’a Muellera. Projekt został później uproszczony przez inżyniera NASA Maxime Fagetktórego poprzednie prace obejmowały projekt Kapsułka rtęci. Stało się to DC-3, dwustopniowym, w pełni możliwym do odzyskania systemem z orbiterem o nieruchomych skrzydłach, zamontowanym na większym prostoskrzydłym urządzeniu wspomagającym.

Szczegóły są pięknie oddane w animacji. Zaczyna się od startu DC-3 STS na szczycie 10-silnikowego wzmacniacza, a następnie polegania na dwóch silnikach rakietowych, aby dotrzeć do LEO. Pokazane jest również lądowanie z napędem oraz ostatnie ujęcie STS na orbicie, gdzie dostarcza moduł do stacji uprawy kosmicznej. Daje to widzom szansę zobaczenia, co mogłoby się stać, gdyby NASA wybrała opcję DC-3.

Podobnie jak Buran prom kosmiczny opracowany przez Sowietów przed upadkiem, DC-3 jest jedną z wielu koncepcji, które pojawiły się w epoce kosmosu, ale nigdy się nie spełniły. Takie jest życie! Era promów kosmicznych zakończyła się oficjalnie w 2011 roku wraz z wycofaniem pozostałej floty. Z wyjątkiem katastrof Challenger i Columbia, można śmiało powiedzieć, że NASA nie żałuje drogi, którą wybrała.

Oprócz ważnych badań prowadzonych na orbicie, rozmieszczenie Hubbletwory ISS i wiele historycznych osiągnięć, prom kosmiczny potwierdził technologie, które są obecnie wykorzystywane w misjach nowej generacji, takich jak Marzyciel, X-37B, AstroClipper, i Shenlong statek kosmiczny (a może Skylon!)

Przetestowano również i zatwierdzono możliwość ponownego wykorzystania statków kosmicznych, które od tego czasu zostały skomercjalizowane przez firmy takie jak SpaceX, United Launch Alliance (ULA), Virgin Galactic, Blue Origin, Rocket Lab i inne. Dzięki współpracy między NASA a tymi wykonawcami, możliwość załogowego startu została przywrócona na ziemie USA w 2020 roku wraz z uruchomieniem misji Crew-1.

Wiele z pozostałej infrastruktury i elementów programu promu kosmicznego – takich jak dopalacze rakiet na paliwo stałe (SRB) – jest obecnie wykorzystywanych w systemie startu kosmicznego (SLS), superciężkim systemie startowym i następcy Saturn V. Jak zawsze, nie da się docenić drogi do przodu bez zrozumienia drogi za nami. Ale czasami miło jest zastanowić się nad ścieżkami, którymi nie poszliśmy!

READ  Kapsuła Boeing Starliner wystrzelona podczas krytycznego lotu testowego NASA na stację kosmiczną