Szok po Columbii

Autor: Marek Karolkiewicz | 16 lutego, 2003

NASA planuje rewolucję w technologii kosmicznej. Dzięki zastosowaniu napędu nuklearnego podróż na Księżyc trwałaby 24 godziny, zaś na Marsa tylko dwa miesiące

Miała to być rutynowa misja, 113. już lot wahadłowca. 16 minut przed lądowaniem zapłonęło błękitne niebo nad Teksasem. Prom kosmiczny Columbia, wdzierający się w atmosferę ziemską z szybkością meteorytu, rozpadł się z ogłuszającym hukiem na wysokości ponad 60 km. Na ziemię spadał deszcz rozpalonych szczątków. „Sceny jak w filmie „Wojna światów””, pisali później komentatorzy.
Siedmioro astronautów z trzech krajów, Stanów Zjednoczonych, Izraela i Indii, zginęło w tej katastrofie. W historii eksploracji kosmosu zapisana została kolejna czarna karta. Los Columbii dopełnił się niemal w 17. rocznicę tragedii Challengera, który 28 stycznia 1986 r. eksplodował nad Florydą. Także wówczas

siedmioosobowa załoga nie miała szans na przeżycie.

Wtedy loty amerykańskich wahadłowców wstrzymano na 32 miesiące. Obecnie nie wiadomo, kiedy pozostałe trzy promy z okaleczonej floty orbitalnej USA oderwą się od ziemi. Agencja kosmiczna NASA usiłuje ustalić przyczyny dramatu. Pracują nad tym również niezależne komisje. Być może, Columbia od początku skazana była na zagładę. Tuż po starcie od wielkiego zewnętrznego zbiornika paliwa oderwał się ponadkilogramowy fragment piankowej izolacji i uderzył z impetem w spodnią część lewego skrzydła. Prawdopodobnie oderwał kilka płytek z kompozytów węglowych tworzących osłonę termiczną. Podczas wchodzenia w atmosferę temperatura zewnętrznej powierzchni wahadłowca przekracza 1600 stopni. Możliwe, że wtedy uszkodzenia lewego skrzydła doprowadziły do nagłego wzrostu temperatur i dezintegracji promu. Prawdopodobnie los Columbii przypieczętował jednak splot różnych przyczyn – uprzednio wahadłowce wracały ze znacznie poważniejszymi ubytkami osłony termicznej. Przeciętnie prom kosmiczny „gubi” podczas lotu około 50 płytek ceramicznych z 20 tys. (w 1988 r. Atlantis na skutek uderzenia fragmentu pomocniczej rakiety nośnej stracił takich płytek kilkaset i wylądował bezpiecznie). Być może, komputer pokładowy Columbii zawiódł i wydał błędne polecenie, odpalając dwie z czterech dysz sterujących, aby zmienić położenie promu (lądowanie odbywa się automatycznie, astronauci siedzą bez ruchu, wciśnięci w swe fotele). Takiej radykalnej interwencji komputera w procedurę lądowania nie było w żadnym z wcześniejszych lotów wahadłowca.
Jak zwykle po spektakularnej kosmicznej (i nie tylko) katastrofie eksperci stwierdzają: „A nie mówiliśmy?”. Już dziewięć lat temu NASA otrzymała ostrzeżenie, że odrywające się podczas startu i lotu niewielkie fragmenty promu mogą okaleczyć wrażliwe spodnie powierzchnie płatów nośnych, co spowoduje zniszczenie statku. W kwietniu ubiegłego roku były dyrektor Rady Bezpieczeństwa Lotów Kosmicznych, Richard Bloomberg, bił na alarm: „Nigdy nie byłem tak zatroskany o stan wahadłowców jak obecnie”. Sama koncepcja eksploatacji promów kosmicznych spotkała się z ostrą krytyką. Pojazdy te zbudowano zgodnie ze stanem techniki lat 70. Najstarsza Columbia pierwszy lot odbyła w 1981 r. i planowano, że będzie realizować misje może nawet przez dwie dekady. „Zgodnie z przepisami autobus szkolny należy wymienić po 10 latach, lecz nieporównanie bardziej skomplikowany pojazd kosmiczny, mający chronić życie ludzkie w najbardziej ekstremalnych warunkach, ma pełnić swą misję przez lat kilkadziesiąt”, krytykują obecnie specjaliści. Wahadłowce były starannie konserwowane, jednak

niemal przy każdej misji pojawiały się problemy

– rysy na instalacjach paliwowych, pękające drzwi i wadliwe komputery. Brakowało części zamiennych do tak archaicznych urządzeń. Doszło do tego, że NASA poszukiwała na aukcjach internetowych elektronicznych chipów z lat 80., czyli z „epoki kamiennej” komputerów, niezbędnych do naziemnych systemów kontroli lotu. W agencji kosmicznej panuje frustracja, gdzyż najlepsi fachowcy zbliżają się do wieku emerytalnego, zaś budżet NASA był systematycznie redukowany – o 40% w ciągu ostatniej dekady! W tej sytuacji należy uznać niemal za cud, że od katastrofy Challengera do tragedii Columbii minęło aż 17 lat.
Po utracie wahadłowca prezydent George W. Bush zapowiedział, że eksploracja kosmosu będzie kontynuowana. Złośliwi mówią, że gospodarz Białego Domu zainteresował się tym problemem dopiero po śmierci siedmiorga astronautów, bo jako gubernator Teksasu nie odwiedził ani razu centrum NASA w Houston. Prawdopodobnie tym razem przerwa w startach promów kosmicznych będzie krótsza niż po katastrofie Challengera. Wydaje się, że te przestarzałe pojazdy długo jeszcze będą latać na orbitę. W budżecie przygotowanym na krótko przed katastrofą Columbii, w którym, jak zapewniają eksperci, nie będzie już radykalnych zmian, NASA przewidywała eksploatację promów kosmicznych do 2025 r.! Wcześniej prezydent Bush ze względów oszczędnościowych zrezygnował z planów budowy samolotu kosmicznego X-33 o kształcie klina i „rewolucyjnym” napędzie rakietowym (przy okazji skreślił z programu NASA także bezzałogową misję w pobliże Plutona). Na zlecenie NASA firma Boeing kontynuuje prace nad samolotem kosmicznym X-37, który będzie jednak mniejszy od wahadłowców i nie przejmie wszystkich ich zadań. X-37 ma mieć 8,4 m długości i 4,6 m rozpiętości skrzydeł. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, w 2006 r. X-37 zostanie wyniesiony na orbitę przez rakietę nośną Delta II (przed katastrofą Columbii przewidywano użycie do tego celu wahadłowca). Będzie mógł pracować samodzielnie nawet przez trzy tygodnie, potem wyląduje, również o własnych siłach. Przewiduje się, że X-37 stanie się wzorem dla większego samolotu kosmicznego, który być może zastąpi wahadłowce, nim jednak ten będzie gotowy, miną lata.
Zwolennicy promów kosmicznych twierdzą, że muszą one pozostać w eksploatacji, aby przetrwała stacja kosmiczna ISS, będąca obecnie

jedyną placówką ludzkości w kosmosie.

Pracuje na niej dwóch Amerykanów i Rosjanin. Zajmują się głównie utrzymaniem stacji w gotowości, na eksperymenty naukowe pozostaje im najwyżej 10 godzin tygodniowo (według Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej, zaledwie 30 minut tygodniowo). Stało się tak, ponieważ ze względów oszczędnościowych zrezygnowano z zamontowania modułu sypialnego i kapsuły ratowniczej dla siedmiu członków załogi – orbitalna platforma może pomieścić tylko trzech.
Stacja ISS, obecnie o masie około 60 ton, pochłania niewyobrażalne wprost kwoty. Koszt jej budowy oceniano w 1998 r. na 8 mld dol., jednak szacuje się, że, doliczając koszty lotów wahadłowców i rosyjskich statków Sojuz i Progress, przewożących nowe załogi i zaopatrzenie, po zakończeniu budowy rachunek opiewać będzie na 100 mld.
Krytycy nie bez racji twierdzą, że z naukowego punktu widzenia utrzymywanie tego orbitalnego giganta nie ma sensu. „ISS to wczorajsza technologia. Kolejnych 10 lat przetwarzania moczu na wodę na pokładzie stacji kosmicznej nie przyniesie nam więcej, niż już wiemy”, mówi Robert Park, fizyk z University of Maryland. Stacja pochłania znaczną część budżetu NASA i uzasadnia misje przestarzałych, niebezpiecznych wahadłowców, transportujących kolejne elementy konstrukcji. Istnienie wahadłowców umożliwia utrzymywanie stacji, w ten sposób koło się zamyka bez wielkich korzyści dla ludzkiego poznania.
Po katastrofie Columbii pojawiły się liczne opinie, że przy obecnym stanie techniki załogowe misje kosmiczne to ryzykowny i horrendalnie kosztowny luksus, służący głównie narodowemu prestiżowi i dumie. „Nie nasyciły one ani jednego głodnego, nie uzdrowiły ani jednego chorego”, pisze monachijska „Süddeutsche Zeitung” w artykule pod znamiennym tytułem „Za wcześnie w kosmos”. Owszem, kiedyś ludzie będą musieli poszukać sobie innej siedziby we wszechświecie, gdy Ziemia zostanie zagrożona przez słoneczny żar lub deszcz meteorytów. Ale stanie się to w przyszłości tak odległej, że trudno ją sobie wyobrazić. Obecnie każdy grosz wydany na załogowe wyprawy jest groszem zmarnowanym, pisze gazeta.
Tradycyjne rakiety nośne przecież także nie są niezawodne. 11 grudnia ubiegłego roku 96 sekund po starcie uległa zniszczeniu europejska Ariane, na szczęście bez ludzi, ale z satelitami na pokładzie. Do Atlantyku runęło 600 mln dol.
Znacznie bardziej skuteczne z poznawczego punktu widzenia i tańsze od załogowych misji są wyprawy automatycznych próbników. W bieżącym roku pomkną ku Marsowi trzy sondy, w tym europejska Mars Express, która przeniesie na powierzchnię Czerwonej Planety lądownik Beagle 2. Wystrzelone w 1977 r. sondy Voyager podążają ku granicom Układu Słonecznego – przysłały na Ziemię tyle danych, ile zawiera 6 tys. kompletów wielkiej encyklopedii „Britannica”. Amerykańsko-europejska sonda zmierza ku Saturnowi, próbnik kosmiczny NASA

przygotowuje się do przejścia przez ogon komety.

Taki właśnie powinien być główny nurt eksploracji kosmosu, głosi wielu ekspertów.
Po zagładzie Columbii loty wahadłowców prędzej czy później zostaną wznowione, zaś stacja ISS będzie obroniona mimo powstałych obecnie trudności z zaopatrzeniem. Stany Zjednoczone nie mogą zrezygnować z tak prestiżowych projektów. Co więcej, do grona państw zdolnych samodzielnie wysłać ludzi w kosmos zapewne dołączą Chiny. Być może w październiku na pokładzie Boskiego Statku V na orbicie znajdą się pierwsi chińscy taikonauci. Wydaje się jednak, że NASA wyciągnęła z tragedii wahadłowca ważne wnioski. W przyszłości Amerykanie zamierzają więcej energii i środków poświęcić na poszukiwanie życia na innych globach Układu Słonecznego przy użyciu sond automatycznych. Kwestia życia pozaziemskiego wciąż fascynuje miliony Ziemian, przy czym możliwe jest, że pod lodem księżyca jowiszowego – Europy, znajduje się ocean wody, a w nim istoty żywe. NASA planuje rewolucję w technologii kosmicznej poprzez zastosowanie napędu nuklearnego. Projekt ten nazwany „Prometheus” ma kosztować w ciągu trzech lat około 2 mld dol. Sonda kosmiczna o napędzie nuklearnym zostałaby wysłana około 2010 r. Ten Jupiter Icy Moons Orbiter krążyłby między księżycami Jowisza.
Napęd nuklearny z reaktorów umożliwiłby statkom międzyplanetarnym rozpędzanie się także w przestrzeni kosmicznej i osiąganie fenomenalnych prędkości, trzy razy większych, niż rozwijane przez obecne rakiety. Dzięki temu podróż na Księżyc zajęłaby 24 godziny, zaś na Marsa tylko dwa miesiące.
Energia z reaktorów zapewniłaby też zasilanie licznym instrumentom pokładowym (z energii słonecznej nie można „wycisnąć” wiele).
Nie wiadomo jednak, czy wystarczy pieniędzy (zwłaszcza, jeśli sytuacja międzynarodowa pozostanie napięta), czy będzie wola polityczna, czy uda się opanować problemy technologiczne, czy protesty przeciwników energii nuklearnej w kosmosie nie doprowadzą do fiaska tej ambitnej inicjatywy. Kiedy w 1989 r. prezydent George Bush senior wystąpił z podobną inicjatywą wielomiliardowego projektu eksploracji Marsa, spotkał się z chłodnym przyjęciem i Kongres storpedował jego plany.

Ludzie na Marsie?
Po wyprawach na Księżyc w badaniach kosmosu zabrakło wielkich idei. Niektórzy, jak Gregory Benford, astronom z University of California i były doradca NASA, uważają, że po katastrofie Columbii głównym celem Stanów Zjednoczonych powinno stać się wysłanie misji załogowej na Marsa. Stanie się to najważniejszym przedsięwzięciem XXI wieku, które przez ponad dwa lata elektryzować będzie całą ludzkość. Trzeba jednak zakończyć najważniejsze przygotowania przed 2010 r., zanim najlepsi inżynierowie kosmiczni nie odejdą na emeryturę, dopóki w budżecie państwa są jeszcze pieniądze. Nawet najwięksi optymiści wiedzą jednak, że wyprawa na Czerwony Glob będzie możliwa najwcześniej w 2015 r. Tak naprawdę przy obecnej technologii zapewne w ogóle do niej nie dojdzie. Astronauci, narażeni podczas długiego lotu w stanie nieważkości na promieniowanie kosmiczne, nawet, gdyby nawet dotarli na Marsa, po siedmiomiesięcznej podróży nie byliby w stanie utrzymać się na nogach. Tylko nowy napęd statków kosmicznych, np. nuklearny, który znacznie skróci czas lotu, pozwoli ludziom stanąć na Marsie.