Програмата “Космическа совалка” -1969 – 2011
През месец май разгласих история на галактическите разходки на програмата “Космическа совалка ”.
Сега, през юли 2011-та, когато програмата дефинитивно завършва, предлагам нова публикация, която разкрива историята й.
На фотографията – астронавти от задачата “Аполо 12 ” посещават безпилотната лунна сонда “Сървеър 3 ”, която е кацнала преди тях по-рано. Photo credit: NASA
На 20 юли 1969 година НАСА претърпява най-славния си миг, когато Нийл Армстронг и Бъз Олдрин от задачата на “Аполо 11 ” кацат на повърхността на Луната, а на 21-ви юли Нийл Армстронг произнася популярната си фраза – “Една дребна стъпка за човек, един голям скок за човечеството ”…
…но на Земята пред бъдещето на организацията стои една огромна въпросителна. Тогавашният админ на НАСА – Томас Пейн стартира нападателна акция за постигането на идната огромна стъпка на човек – която би трябвало да бъде направена на Марс. Пилотираната експедиция до Марс би трябвало да се реализира благодарение на нуклеарни ракетни мотори, които са в развой на разработка. Планът на Пейн е да стартира поетапно асимилиране на галактическото пространство към Марс, като по пътя към Червената планета би трябвало да се построят галактически бази и станции. И откакто те бъдат издигнати, би трябвало да бъде създадена галактическа совалка за на ниска цена достъп до галактическите станции.
Но напълно скоро откакто Нийл Армстронг стъпва на Луната, Томас Пейн получава леден финансов душ от Робърт Майо, бюджетен началник на тогавашния президент Ричард Никсън. Робърт Майо орязва бюджета по метод, който прави пилотираната задача до Марс финансово неприложима. Томас Пейн обаче продължава да смята, че финансовата обстановка благоприятства основаването на орбитална станция и галактическа совалка. Совалката притегля интереса на Военновъздушните сили на Съединени американски щати, които виждат в нея метод да извеждат военните спътници.
Конгресът, обаче, не харесва предлагането за построяването на станция и на совалка, и заради това и двете камари – Сенатът и Камарата на представителите подхващат стъпки за прекъсването на плана през 1970-та година. Познато, нали (като гледаме какво става в днешно време – политическото управление на галактическата стратегия не се е трансформирало за 40 години)…
Тогава НАСА дава отговор по следния метод – галактическата станция остава на назад във времето, а совалката е на челен. Тук е моментът, когато Военновъздушните сили се включват. През 60-те години се появяват доста проекти за военни галактически кораби и станции, като “Дайна Соар ” и “Пилотирана Космическа Станция ”, само че тези планове пропадат. Изведнъж при започване на 70-те години НАСА предлага галактическа совалка и дава обещание тя да е съобразена с потребностите на Военновъздушните сили. Наистина, Военновъздушните сили ще получат совалката на сребърен поднос, а НАСА ще управлява финансирането и структурата. Това беше е хитра мярка на НАСА, с цел да избави разпадащата се галактическа стратегия след гигантския триумф с “Аполо ” и стъпването на Луната. Но мярката дава триумф – Военновъздушните сили дават политическа поддръжка.
С тази поддръжка НАСА обаче към момента не може да завоюва Офиса за Мениджмънт и Бюджет (ОМБ). ОМБ е правоприемник на Бюрото на бюджета и е основан през 1970-та година от администрацията на Никсън. За страдание точно ОМБ оказва голямо въздействие върху развиването по-нататък. Мисията на ОМБ е да подсигури, че совалката е стопански преференциална. За страдание критиците на ОМБ смятат, че совалката ще е прекомерно скъпа и упорстват тя да бъде основана за по-малко пари, в сравнение с НАСА желае. Така совалката ще е по-малка и с по-малко благоприятни условия, в сравнение с Военновъздушните сили желаят, също така решението принуждава НАСА да се откаже от създаването на галактическа совалка с две течногоривни степени.
Всички дефекти, които совалката има, са плод на ето тези политически решения.
Това е предлагането за изграждане на совалка от Норт Американ Рокуел – която включва два ракетни самолета – един притежател, и един орбитър, който остава в космоса… Тази идея предлага цялостна възвращаемост и повторна приложимост на съставените елементи. Photo credit: NASA
Както към този момент загатнах в предната глава, през 1971 година ОМБ не желае да даде съответно финансиране за построяването на совалките. През май 1971 година ОМБ предлага да се ограничи бюджета на НАСА до пик от $3.2 милиарда $ масраф за идващите пет години. За страдание това решение лимитира НАСА и остават задоволително пари единствено да се построи орбитър-а, само че не и ускорителна система. Възможно ли е НАСА да откри път за изграждане и на двете?
Още през 1969 година компания Локхийд Мартин, по време на изследванията от Фаза А, предлага двустепенна совалка, изцяло възвращаема, като двете степени са издигнати от алуминий, а за предотвратяване от високите температури при противоположното нахлуване се употребяват силициеви плочки. Тази нова идея се харесва в началото на Военовъздушните сили.
По това време експертите от НАСА правят изследвания по отношение на структурния материал. Основен е въпросът – дали да се употребява алуминий, или исполин? Алуминиевата рамка е обещаваща – алуминият е по-лек от титана, направата ще коства по-евтино. Титанът, обаче, може да устоя температури от 343 градуса по Целзий, без да настъпят сериозни структурни промени, до момента в който алуминият устоя единствено на до към 148 Целзиеви градуса. С това един галактически уред, издигнат от исполин, би претендирал по-лека защитна завивка от високи температури. Съответно тежестта на тази завивка би било 50% по-малко от това, което би било нужно за покривката на един алуминиев галактически уред. Така че без значение от по-ниската цена на алуминия, титановите свойства се избират по време на работата по дизайна през интервала 1970-1971 година.
По време на Фаза Б протича главната работа по желание на дизайн. На графиката нагоре съм показал примерна идея за изцяло възвращаема галактическа совалка, състояща се от два ракетни самолета. Такива концепции изискват горивни резервоари, които се намират вътре, в самите самолети. Горивните резервоари са планувани да бъдат основани от алуминий. Те ще изискват по-специална защитна завивка от високи температури. Освен това, екипажният отсек също би трябвало да е направен от алуминий. Но за изработването на структурните рамки на крилата и фюзелажа се планува потреблението на исполин, заради това, че би трябвало да поемат огромни температурни натоварвания.
Сега … спомнете си какво споделих при започване на тази глава за ОМБ и финансовите ограничавания, които налага… Концепциите, за които приказваме нагоре, и които са показани на по-горната илюстрация, са концепции, които е да бъдат издигнати освен това финансиране. Затова, в паралел с тези старания от Фаза Б, две от аерокосмическите компании – Локхийд и Груман организират изследвания на различни разновидности.
Става въпрос за други възможности, при които горивните резервоари се намират външно и по този метод самият орбитър (самолетът, който доближава до орбита) остава със относително дребен размер. Външните резервоари съставляват елементарни алуминиеви обвивки, а орбитърът, който би трябвало да се завърне назад на земята и да се употребява още веднъж, към този момент разполага по-малка повърхнина, която би трябвало да се пази от високите температури.
При тази настройка обаче совалката към този момент не е изцяло възвращаема, а горивният контейнер се изхвърля. Подобна идея се харесва на ОМБ, тъй като на процедура с нея понижава цената на разработка на галактическата совалка, само че редом с това скачат цените при изстрелване. Тука са разликите при концепциите, които се оферират от фирмите Локхийд и Груман… Локхийд оферират нещо като концепцията “Стар Клипър ” през 1965 година, който не се харесва на НАСА, само че организацията без значение от това поддържа Локхийд, тъй като ОМБ търси евтини други възможности. За разлика от Локхийд, Груман не се осланя на някакви предразсъдъци и първоначални концепции като този на “Стар Клипър ”.
Още към средата на 1970 година Груман предлага 29 конфигурации, които се вписват в три категории: цялостна възвращаемост, възращаемост на орбитър, който се изстрелва от невъзвращаема ракета, и възвращаемост на орбитър с външен горивен контейнер. Мениджърът на Груман – Лоурънс Мийд споделя, че първата категория е най-удачна, само че нали казахме, че ОМБ се мъчи да ореже средствата за създаването и се търсят способи да се пестят средства. Така другите две варианти остават предпочитани. През март 1971 година НАСА инструктира и другите аерокосмически компании- МакДонъл Дъглас и Норт Американ Рокуел да разработят проекти за конфигурации с външен горивен контейнер.
Ето ние в този разбор виждаме по какъв начин НАСА се принуждава да изостави истинските си концепции за цялостна възвращаемост и подрежда на аерокосмическите компании, с които по-късно ще подписва контракти, да работят по конфигурации с частична възвращаемост… при които автоматизирано се подвига цената на изстрелването!
В края на краищата към края на 1971 година се получава дизайн, който няма нищо общо с първичния план за галактическата совалка.
На 5 януари 1972 година президентът на Съединени американски щати Ричард Никсън прави изказване, че НАСА ще продължи работата по галактическата совалка. Окончателното решение обаче не идва до 15 март 1972 година, когато към този момент е решено, че с изключение на външен горивен контейнер, който ще зарежда главните мотори на совалката, ще има и два твърдогоривни ускорителя… Изборът на тези твърдогоривни ускорители идва след осъзнаването, че би трябвало да има спомагателни взаимни отстъпки по отношение на лимитираните финансови условия, сложени от ОМБ. Основната компания, ангажирана в направата на совалката, е Норт Американ. За твърдогоривните ускорители дава отговор Мортон Тиокол, а за външния контейнер – Локхийд Мартин. За в допълнение икономисване на средства обособените съставни елементи се изготвят в друг интервал от време.
Космическата совалка “Ентърпрайз ” в настройка, подготвена за старт. Photo credit: USAF
Все още прекалено много хора смятат, че първата галактическа совалка, издигната от НАСА, е “Колумбия ”. “Колумбия ” в действителност е първата совалка, която полита в космоса. Но преди “Колумбия ” е била издигната още една совалка – “Ентърпрайз ”. Макар че “Ентърпрайз ” в никакъв случай не полита в космоса, тя служи за провеждането на доста проби. “Ентърпрайз ” е летяла единствено в земната атмосфера, с цел да се удостовери способността й да се приземява независимо.
Всъщност името “Ентърпрайз ” идва не от някъде другаде, а от известната научно-фантастична поредност “Стар Трек ”. Наименованието й е обещано в миг, когато публиката към момента има вяра, че совалката в действителност ще докара до на ниска цена достъп в космоса.
Първоначално “Ентърпрайз ” е планувана да лети и в космоса, само че до създаването на совалката “Колумбия ” настъпват доста сериозни промени в дизайна, особено във връзка с тежестта на фюзелажа и крилата. Оборудването на “Ентърпрайз ” за орбитален полет би означавало цялостно демонтиране на совалката и разпращането на обособените съставни елементи до виновните компании. Затова НАСА преценя, че “Ентърпрайз ” е най-добре да си остане единствено за проби, а останалите совалки да бъдат създадени изначало.
На 17 септември 1976 година “Ентърпрайз ” е изведена на стартовата площадка на Рокуел в Палмдейл, Калифорния, с цел да бъде показана пред хората. По време на специфичната гала e поканен и основателят на Стар Трек, Джийн Родънбери. На 31 януари 1977 година “Ентърпрайз ” отпътува към база Едуардс на Военно-въздушните сили. Там, през същата тази година, “Ентърпрайз ” прави няколко тестови атмосферни полета, които имат огромно значение за по-нататъшното развиване на програмата.
Космическата совалка “Колумбия ” полита на 12 април 1981 година – това е първият полет в програмата на галактическата совалка!!! Credit: NASA
Историческият миг, когато първата совалка полита в космоса, настава на 12 април 1981 година – тъкмо 20 години след полета на Юрий Гагарин!
Тогава “Колумбия ” е изстреляна с двама астронавти на борда – Джон Йънг и Робърт Крипен. Това е първият пилотиран полет на американски галактически транспортен съд след последния полет на транспортен съд “Аполо ” през 1975 година, когато е тестовият план “Аполо-Союз ”.
Интересен факт към първия полет на “Колумбия ” – това е първият в историята на американската космонавтика орбитален полет на галактически транспортен съд, който лети с хора на борда, без преди този момент да е извършен сполучлив тестов безпилотен галактически полет! До този миг всички галактически кораби на НАСА, преди да бъдат пуснати да летят с човек на борда, са имали тестови полети в космоса в безпилотен режим – и това е правилно както за “Мъркюри ”, по този начин и за “Джемини ” и за “Аполо ”… Но “Колумбия ” излетява без да е направила преди този момент даже едно сполучливо политане и завръщане от орбита в безпилотен режим. Да, имало е преди този момент тестови полети на “Ентърпрайз ”, само че всички те са били атмосферни, а не космически…
Този самоуверен ход на НАСА да изстреля “Колумбия ” с хора на борда още от първия път демонстрира мощната религия на галактическата организация, че тя може всичко, че е имунна от всевъзможни сериозни провали… Успехът на стратегия “Аполо ” с изпращането на хора на Луната е толкоз огромен, че в един миг инженерите и учените на НАСА в действителност стартират да получават самочувствие, че могат всичко…
В последна сметка “Колумбия ” в действителност демонстрира проблеми при първия полет, които не се оказват съдбовни за астронавтите Йънг и Крипен. Около 16 от покривните плочки на “Колумбия ” са изгубени, а още 148 са повредени.
“Колумбия ” се завръща в космоса. Photo credit: NASA
На 12 ноември 1981 година галактическата совалка “Колумбия ” се завръща в космоса. За пръв път в историята на човечеството пилотиран галактически транспортен съд лети наново в космоса!
Това е и последният полет, при който горивният контейнер е оцветен в бяло. Всички задачи след тази летят с небоядисан горивен контейнер – това е огромният червен издължен съставен елемент на совалката, който сте следили при всяко изстрелване. Оказва се, че с пестенето на багра се освобождаваме и от огромно количество непотребна маса – над 200 кг, които биха могли да се употребяват за преноса на потребен товар.
На илюстрацията: галактически модул “Спейслаб ” в товарния отсек на совалката. Image credit: NASA
През 80-те години на 20-ти век се случва забавен прелом. Съединени американски щати остават без галактическа станция. Космическата станция “Скайлаб ” на НАСА, която e издигната от отломките на лунната стратегия “Аполо ”, e от дълго време изведена от орбита – още през 1979 година…
В същото време Съюз на съветските социалистически републики построяват няколко станции от серията “Салют ”, а през 1986 година към този момент имат и “Мир ”. С това руснаците към този момент стартират да получават значителен опит при дълготрайни задачи. А през 80-те години политиците на Съединени американски щати по този начин и не съумяват да се провеждат да одобрят градежа на орбитална галактическа станция.
А когато няма галактическа станция, има… “Спейслаб ”.
“Спейслаб ” е специфичен галактически модул, който прилича модулите на галактическа станция, само че лети прикачен за галактическата совалка и в никакъв случай не се отделя от нея. Използва се в интервала от 1983 до 1998 година. В отсъствието на станция, астронавтите на НАСА натрупат опит в “Спейслаб ” и организират там разнообразни биологични опити. Самият “Спейслаб ” се основава взаимно от НАСА и Европейската галактическа организация и служи за галактически опити точно на Съединени американски щати и на Западна Европа, до момента в който в това време страните от Източна Европа, Съюз на съветските социалистически републики работят на орбитална станция “Мир ”.
“Спейслаб ” се състои от лаборатория, където астронавтът може да работи в обикновено облекло (не в галактически костюм), секции за излагане на опити в открития космос, както и тунел за прекосяването на астронавти от екипажния отсек на совалката към модула…
Единственият голям минус на този метод на работа е, че галактическата совалка не се зарежда от слънчеви акумулатори, а от горивни кафези, които употребяват водород и О2. Горивото стига за към две седмици, след което совалката би трябвало да се прибере назад на Земята, другояче ще остане без електрическо захранване… Така НАСА в продължение на повече от десетилетие е лимитирана и не може да прави същински дълготрайни задачи в космоса… Нещо, което Русия придобива и без галактически совалки…
Космическата совалка “Челинджър ” по време на задачата си през август 1985 година. На фотографията – опити от задачата на “Спейслаб ”. Photo credit: NASA
1985 година е годината, през която може би НАСА се е чувствала най-близко до отварянето на галактическото пространство за всеки един човек. През същата тази година са осъществени общо девет полета! Това е връх, който в никакъв случай по-късно не е още един.
Тази иконична фотография демонстрира злополуката на совалката “Челинджър ”. Photo credit: NASA
През 1984 година президентът на Съединени американски щати Роналд Рейгън подхваща стъпки да отвори галактическото пространство освен за астронавти, които са държавни чиновници, само че и за елементарни хора. Под негово настойничество стартира програмата “Учител в космоса ”. Повече от 11 000 учители аплайват за полет в космоса. През 1985 година (златната година) НАСА избира Криста Маккалъф да бъде първият жител, първият елементарен човек, първият граждански в космоса.
С злополуката на “Челинджър ” през 1986 година първият граждански, който бива изстрелян, умира… Умират и очакванията, че галактическата совалка в действителност ще отвори галактическото пространство за всеки един човек. След злополуката Роналд Рейгън прави следната тирада: “Ще има още совалкови полети, с повече екипажи, повече доброволци, повече жители, повече учители в космоса. Нищо не свършва ”… За страдание обаче всичко свършва и НАСА в никакъв случай повече не позволява елементарен граждански да лети на совалката, по съображения за сигурност. Програмата “Учител в космоса ” е сменена от програмата “Астронавт – учител ”. Вместо НАСА да одобри учители, всеки преподавател, който кандидатства за астронавт, е задължен да напусне учебното заведение си и да подпише контракт с НАСА.
Барбара Морган, която е запаса за учителката Криста МакКалъф и това я избавя от трагична орис (т.е. тя единствено стои на стартовата площадка и е очевидец на цялата трагедия), въпреки всичко взема решение да напусне учебно заведение и се причислява към астронавтския корпус. Тя полита в космоса през 2007 година като част от програмата “Астронавт-преподавател ”. Командирът на задачата на совалката “Индевър ” тогава сподели: “Аз нямам преподавател като член на екипажа си. Аз имам член от екипажа си, който в миналото е работил като преподавател ”…
А галактическата совалка в никакъв случай повече не изстрелва елементарни хора в космоса… Първите галактически туристи, по подигравка на ориста, политат на съветски кораби “Союз ”.
Космическата сонда “Магелан ” напуща товарния отсек на совалката “Атлантис ” през май 1989 година. Photo credit: NASA
След близо тригодишно прекъсване на полетите след злополуката на “Челинджър ”, совалки още веднъж отлитат в космоса. Само че този път обществото стартира да губи интерес, защото совалката няма да революционизира космоса и няма да го отвори за всеки човек. На всичкото от горната страна хора към този момент не летят оттатък околоземна орбита, не стъпват на Луната.
През 1989 година НАСА стартира да изстрелва междупланетни сонди от борда на галактическа совалка. Може би това се е предписание за да се покаже на хората, че астронавтите към момента вземат участие по някакъв метод в междупланетни задачи, въпреки и маргинален. Космическите совалки изстрелват междупланетната сонда “Магелан ” до Венера и междупланетната сонда “Галилео ” до Юпитер. Совалките изстрелват и телескопите “Хъбъл ” и “Чандра ”… Мисиите до “Хъбъл ” и героичните ремонти съумяват да приковат вниманието на хората към космоса… само че единствено ненапълно.
Що се касае до междупланетните мисии… в последна сметка се оказа, че е безсмислено да се изстрелват със совалки. “Галилео ” в действителност полетя до Юпитер от борда на совалка, само че сондата-близнак на “Галилео ” – “Касини ” полетя до Сатурн посредством най-обикновена ракета… А и астронавтите, като се изключи че бяха единствено незадълбочено упоменати, не обраха лаврите от огромните открития на “Галилео ” и “Магелан ”… Обраха ги междупланетните сонди и учените, работещи зад тях.
Скачване на галактическата совалка “Атлантис ” с съветската станция “Мир ” през 1995 година. Photo credit: NASA
През 1993 година американският президент Джордж Буш (старши) и съветският президент Борис Елцин подписват съглашение за градеж на нова орбитална станция, която през днешния ден знаем като “Международната галактическа станция ”. Преди това обаче като част от предварителните проби совалките летят до орбитална станция “Мир ”.
Програмата, на инат на критиците, които се притесняват за надеждността на съветската техника, завършва сполучливо.
Скачената совалка “Индевър ” с “Международната галактическа станция ” през 2011 година. Photo credit: NASA/ESA/Paolo Nespoli
През 1998 година стартира структурата на “Международната галактическа станция ”, след дълги закъснения и отлагания. В началото на 21-ви век хората стартират да изричат опасения за сигурността на застаряващите совалки. Настъпват и опасения, че НАСА е прекомерно подвластна от галактическите си совалки и че в продължение на 30 години (както знаем, совалката е издигната през 70-те години) НАСА не е съумяла да построи нито един нов галактически транспортен съд.
Докъм 2002 година нямаше никакви проекти НАСА да се отхвърля от галактическите си совалки. Планираше се те да се употребяват най-малко до 2015-2020 година, а за какво не и до 2025 година. Всъщност, може даже да се каже, че НАСА нямаше никакви съществени проекти за Луната, метеорит и Марс през въпросната 2002 година… Беше признато, че совалката ще си се употребява още най-малко едно-две десетилетия, през които “Международната галактическа станция ” ще е във фокус на програмата.
Всичко се промени през 2003 година, когато совалката “Колумбия ” се разпадна и седем астронавти починаха.
Разпадането на “Колумбия ” на 1 февруари 2003 година. Photo credit: NASA
С това смъртната присъда на совалките беше дефинитивно подписана. Катастрофата на “Колумбия ” докара до необятен спор в обществото по отношение на смисъла на пилотираната стратегия. Хората видяха, че полетите на совалката се загатват в новините доста рядко и заемат предна страница на всички вестници единствено когато има повреда. Космическите запалянковци осъзнаха, че в случай че би трябвало да организираме пилотирана стратегия, тя би трябвало да е смислена, да е забавна за хората, да е в същото време скъпа за науката.
Така първо се роди концепцията за изпращане на човек на Луната до 2020 година, само че тази концепция не съумя да грабне сърцата на хората ( “На Луната? Защо отново там, ние сме били към този момент там… ”). Тя беше сменена от концепцията за изпращането на човек на метеорит до 2025 и потреблението на елементарни ракети и капсули, създадени от частни компании, за изпращането на хора до околоземна орбита. Появи се явлението “космически туризъм ”. Заговори се още веднъж за отварянето на космоса за всеки един човек, въпреки че към този момент на напълно друго равнище.
А полетите на совалката приключиха с изстрелването на 8-ми юли 2011 година, когато “Атлантис ” се насочи за финален път в космоса:
Последният старт на галактическа совалка, сбъднат на 8-ми юли 2011 година. Photo credit: NASA TV
С това си отива една стратегия, родена в епохата на колосални политически търкания, със съмнителна цялостна стойност. Пенсионирането на галактическите совалки е извънредно неотложно, тъй като програмата води началото си от края на 60-те и началото на 70-те години. По всички стандарти, след 40 години научно-технологичен напредък, галактическата совалка е безнадеждно остаряла. Време е да отстъпи мястото си на новите ракети и галактически кораби, които ще бъдат създадени напълно скоро.
:
http://history.nasa.gov/SP-4221/intro.htm
http://science.howstuffworks.com/space-shuttle10.htm
http://www.squidoo.com/space-shuttle-enterprise
http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/missions/sts-1/mission-sts-1.html
http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/technology/sts-newsref/spacelab.html
