Astronautika: misije

UVODNA NPOMENA

Priznajem da smo na ideju da pokrenemo ovo pitanje Zorkić i ja došli odmah nakon što smo čuli radosnu vest da je Srbiji ukinuta zabrana šengenskih viza. Naravno da odgovori nemaju svesne veze sa tim, ali pitanje je šta se sve kuva u mračnim hodnicima podsvesti jednog izmučenog stanovnika naših krajeva.

kuda_2a

Zato će moj odgovor na ovo pitanje biti višeslojan. Prema stepenu zanimljivosti, podeliću ih u tri kategorije. Počeću od trećeg mesta, najrealnijeg te stoga meni najnezanimljivijeg. Ono se odnosi na faktičko, u priličnoj meri suvoparno, sadašnje stanje, zasnovano na elementima koji su nam svima manje-više poznati. Čak i površan pogled na trenutno stanje u svetskoj aeronautici ukazuje da je čitava ova oblast u jednoj velikoj krizi. Jake svetske svemirske sile, Amerika, Rusija, Kina , Japan, Indija i ostali, nalaze se globalno u periodu velike i sveopšte ekonomske crne rupe, iz koje je pitanje kad će se i kako ko od njih izvući. Bojim se da nema ništa od planova da se svake sledeće godine budžeti za kosmičke poslove pune neophodnim milijardama. Bivši direktor Nase, Michael Griffin, u jednom intervjuu je rekao da će ljudi stići na Mars tek 2039. godine. To je izjavio pre nego što je otišao u penziju, pre nego što je Nasa osetila efekte ekonomske recesije, u vreme kada je Agencija za 25% smanjila izdavanja za eksperimente vezane za boravak ljudi u kosmosu.

 

1.

Dakle, put na Mars je, prema svemu sudeći, prvi logični kandidat za iskrcavanje ljudi nakon Meseca. Međutim, ako se u narednim decenijama ne dogodi nešto drastično novo (a pitam se šta bi to moglo biti), mislim da su realne šanse vrlo male. Svedoci smo velikih, čak bih rekao ogromnih, napora Amerike i Kine da konsoliduju svoje resurse i tehnologiju i dostignu ono što je pre 40 godina izgledalo lako i logično, a to je kolonizacija Meseca. Međutim, priča o Marsu je nešto sasvim drugo - čak i ako bi sve ostalo bilo sređeno (a daleko smo od toga!), ogromni troškovi će, bar po meni, biti kao Himalaji - nesavladiva prepreka.

Po nekim predračunima koje je napravio Konstantin Feoktistov, stručni inženjer slavnog Koroljevovog konstrukcionog biroa OKB-1 koji su lanirali prvi sputnjik i pripremali Gagarina za let, i čovek koji je i sâm nekoliko puta leteo u vasionu[1], cena ekspedicije na Mars sa ljudskom posadom iznosila bi preko hiljadu milijardi dolara. "Čak i kada bi površina Marsa bile pokrivena zlatom i dijamantima, još uvek nam se takva misija ne bi isplatila," izjavio je Feoktistov na predavnjima o svemirskim istraživanjima na Baumanovom tehničkom institutu u Moskvi.

U tekstu koji sam napisao pre dve godine, „Kružno putovanje na Mars - moguće ili ne?", stoji da NASA za let na Mars i spuštanje na njega razrađuje projekte koji podrazumevaju posadu od 6-7 astronauta, koje bi u višegodišnjoj misiji (ukupno 2,8 godina) podržavali glomazni prateći uređaji, uključujući tu i uređaje za reciklažu vazduha i vode[2]. Za energiju na Marsu (tamo bi trebali da proizvedu gorivo za povratak[3]) biće im potreban i jedan mini-nuklearni reaktor, koji će takođe morati da odnesu prvo na orbitu oko Zemlje, pa onda u orbitu oko Marsa, a ona dole, na površinu.

NASA ima planove (i još uvek ih pravi) da u prvoj fazi neke buduće misije na Mars najpre lansira tri džinovske teretne rakete nosivosti oko 400 tona (!), od kojih bi svaka morala da nosi nešto od bitne infrastrukture za uspostavljanje baze na Marsu, koja će ljudima morati da služi tokom njihovog boravka tamo. Recimo, prva raketa će biti opremljena sa puno goriva, i leteće najekonomičnijom orbitom ka Marsu. Kasnije je predviđena za povratak posade sa Marsa. Imaće svu potrebnu opremu i resurse za to, kao i kapsulu koja će ih na kraju spustiti u Tihi okean. Druga raketa će nositi svu kritičnu opremu: Marsovo vozilo, modul za proizvodnju tečnog kiseonik/metanskog goriva, nuklearni reaktor, rezervoare tečnog vodonika, i sl. Treća raketa će poneti površinsku laboratoriju, drugi nuklearni modul od 200 kW, mali kamion, alate, teledirigovane rovere, itd.

Kad se za 26 meseci „otvori" drugi prozor za lansiranje[4], u drugoj fazi se planira lansiranje još jednog kompleta ovakvih teretnih raketa, gde bi tek u trećoj raketi bila prva posada od 6-7 članova! Njihova putanja će biti brza (leteće oko 180 dana), te će u orbitu stići oko 2 meseca pre svoje 5. i 6. teretne rakete. Ako sve bude u redu, spustiće se na mesto sletanja predhodnih teretnih brodova i ostaće tamo oko 500-600 dana.

Ako znamo da samo za lansiranje rakete sa Zemlje, njen let idealnom putanjom do Marsa (sa najmanjom potrošnjom, a ne najkaraća), ulazak u orbitu i povratak kući - znači, samo tamo i nazad - treba 63 tone raketnog goriva (i oksidanta) po toni korisnog tereta, vidi se da je sve to skoro nemoguća misija. (Čitao sam da tona raketnog goriva košta oko 10.000 evra.) A svi ti troškovi su samo za svemirski hardver; gde je ekipa na Zemlji, gde su fabrike, instituti, poligoni, ljudstvo, uređaju za vezu i praćenje, gde su godine planiranja, testiranja, popravki, obrazovanja, itd? Koliko znam, sve to povećava ukupne troškove još za najmanje 3-4 puta.

Ovome bih dodao i jednu činjenicu koja se često zanemaruje a daleko je od nebitne. Tokom ovih godina, a to će sigurno nastaviti da se potvrđuje tokom sledeće decenije, sve više je zadataka na Marsu koje različiti roboti i sonde (i avio-jedrilice i baloni u budućnosti) obavljaju savršeno, mnogo puta ništa slabije od čoveka. Naprimer, ukoliko naučnici Nase žele da ispitaju komad neke stene ili meteorita, mogu jednostavno da naprave pametnog robota koji će da sleti na Mars, odabrati i prići steni, uzeti uzorak, samletie ga i sprovesti mnoštvo sofistikovanih testova a potom poslati rezultate na Zemlju. To je kudikamo lakše i jeftinije nego za istu stvar slati astronaute sa složenom opremom, koji će u suštini ionako obaviti isti eksperiment. Jedino ako bi se pronašao makar i posredan dokaz da na Crvenoj planeti postoji (ili je postojao) život, tada smatram da je iskustvo, pouzdanost i sposobnost improvizacije astronauta neophodna.

I za kraj ovog dela: Uprkos željama svih inženjera i naučnika (i sve poštene inteligencije) da istraživanje vasione bude vanpolitička tema, instanca koja Amerikancima daje konačnu dozvolu za put ka Marsu jeste njihov Kongres. Ako bi  ubuduću ekspediciju bile uključene i druge nacije, a to je sve realnija opcija za sve, moraće da se uključe i druga politička i (verovatno) vojna tela. Svi oni imaju, sem naučnih istraživanja, svoje različite planove i prioritete. Ubeđen sam da bi ostavljanje „svoje zastave i otisaka" na Marsu više zadovoljilo političke ambicije Vašingtona nego sva naučna istraživanja i rezultati.

Kao što se vidi, toj i takvoj budućnosti lično ne dajem baš veliku šansu.

 

2.

Ali, kao što sam na početku rekao, druga kategorija mog odgovora je malo zanimljivija, jer ima više mesta za maštanje, a to je već nešto za mene. Dakle, ako bih pitanje shvatio kao „Gde će najverovatnije leteti buduće robotske letilice", tu bih bio optimističkiji.

Odmah da priznam da sam lično puno očekivao od prve ruske misije posle 100 godina, Fobos-grunt", koja je za dlaku izbegla lansiranje u septembru ove godine. O tome sam napisao podroban tekst - zbog nedostatka para, pomoć su ponudili Kinezi (u zamenu za jedan satelitčić koji će „Grunt" da ponese do Fobosa), što će odložiti lansiranje za još 2 godine. Koncepcijski, strašno mi se dopada pomisao i da ću doživeti rezultate misije „Dawn", koja ima za cilj posetu asteroidima i istraživanje istih iz orbite koje će da traje po godinu dana. Biće to prvi put u istoriji da jedna sonda, i to na mlazni (ksenonski jonski) pogon, uđe u orbite dva udaljena nebeska tela. Leteće na niskoj orbiti i biće prava poslastica videti prve rezultate - za Ceres se kaže da je „hladan i vlažan" (ima podzemnu vodu?), a za Vestu da je „vruća i suva", sa tragovima vulkanizma.

U početku nisam bio, ali sam vremenom postao veliki pristalica motoa već pominjanog bivšeg direktora Nase, Griffina, „bolje, jeftinije, brže", te očekujem vrlo skoro, a to znači za našeg života, posetu relativno malih ali zato jako specijalizovanih sondi svim planetnim svetovima u solarnom sistemu. Već je u toku New Horizons" i njegov put ka Plutnovom sistemu, a za neku godinu se nadam i očekujem da će se sakupiti sredstva i za druge srodne pothvate.

Strašno je dobra i jaka ideja da se nekim svemirskim letilicama, koje su završile svoje primarne misije (recimo, posetu nekoj kometi[5] ili asteroidu) a kojima nisu prošli rokovi i koji još imaju goriva i snage u uređajima, dodele novi zadaci i naučne obaveze. Voleo bih da se jedna od tih letilica spusti, recimo, na neku kometu (to će 2014. uraditi Rosetta") i odleti sa njom u deep-space. Bilo bi to zanimljiv projekat, da sonda bez goriva leti po bespućima gde naše letilice nikad neće, i šalje podatke nekog zanimljivog naučnog eksperimenta.

Drugim rečim sam hteo reći, mene bi itekako zadovoljio i ovakav način dolaženja do naučnih rezultata u planetologiji, a ne lično. Zašto, ako je to tako teško i skupo, trošiti pre svega ogromno vreme, tapkati u mestu, i čekati neka „bolja vremena". Sećam se da je Griggin (a ko bi drugi) 2007. govorio da su njemu kojim slučajem bile te pare koje su skrckane na šatlove, da bi „mi" za 15-20 godina bili na Marsu. Slično mislim i ja: za te pare koje ćemo potrošiti planirajući i leteći sa ljudskom posadom na Mars, siguran sam da se mogu preduzeti desetine vanredno spektakularnih kosmičkih misija.

 

3.

I na kraju, ako bih pitanje sa početka shvatio najslobodnije, treći odgovor je najinteresantniji, najvećim delom ezoteričan jer je vremenski daleko od nas ovde i naše realnosti, moguć najverovatnije samo u mojoj mašti.

Ako bih razmišljao o tome gde bih voleo da se uprave buduća kosmička istraživanja (a da nema realnih prepreka, kao što su recimo novac, politika, lobiranja, prioriteti, krize i sl.), a da ipak ostanem u realnim a ne-SF okvirima, to bi sigurno bili beskonačno zanimljivi i raznovrsni svetovi našeg Sunčevog sistema.

Žao mi je kad pomislim da najmanje do 2025. neće biti neke stvarno velike međuplanetne misije. Znam, recimo, da će Amerikanci i Evropljani (verovatno i Rusi i Kinezi) združeno pokušati da lansiraju brodove ka Jupiteru i Saturnu, kao deo programa „Outer Planets Flagship 1". Tu će, zapravo, da se radi o dve misije, koje će uslediti jedna za drugom.

Prva će biti misija „Laplace", ili kako se to kaže, Europa Jupiter System Mission" (EJMS). I ova misija će, nažalost, da košta i košta - za sada se pominje $3,8 milijardi NASA, a $650 miliona ESA. Ali gušt će da bude neviđen: NASA će postaviti orbiter (JEL) oko Evrope i Ia, ESA oko Ganimeda i Kalista, a ako se ubace i Rusi, obećali su izbacivanje lendera na Evropu! NASA razmatra da napravi nuklearni lender-grejač, koji će da otopi led na Evropi i uroni u „podledni" okean. Već se u Nasi razrađuje prototip podmornice pod imenom „Endurance" koja se zasniva na ovoj ideji, a koja se ispituje na Antarktiku. Za sada može da istopi ledenu koru debelu 25 metara. Zamisli samo da ovde na Zemlji dobijemo slike podvodnog sveta na Evropi!

Koliko znam, ova misija neće biti lansirana pre 2020. godine, a tek nakon 4 gravitaciona ubrzavanja (Zemlja-Venera-Zemlja-Zemlja), brod će stići na odredište 2029. godine.

Druga misija, koja takođe neće biti tako skoro (ne pre 2030.), biće misija „Titan Saturn System Mission" (TSSM). Ona predviđa posetu Saturnovim mesecima Titanu i Enceladu. Dok u orbiti oko Titana bude leteo i radio jedan orbiter, planirano je da u atmosferu Titana izbaci specijalni balon na topli vazduh (koji će zagrevati radioizotopski grejač). Tokom 6 meseci trajanja ove misije, Montolfierov balon će napraviti pun krug oko ekvatora ovog tajnovitog satelita i sve snimati. Slike i podatke će preko orbitera biti upućivani na Zemlju. Drugi lender, poznat pod nazivom „Titan Mare Explorer" (TiME), biće takođe izbačen iznad Titana, sa planom da uz pomoć padobrana padne u jedno od mnogih njegovih naftnih mora, verovatono u ono polarno, Ligeia Mare. Interesantno je da je planirano da sonda pluta na površini 3-6 meseci i analizira organsku površinu nepoznatog mora.

Maštam o tome da kao što sada Cassini" kruži godinama oko Saturna i besprekorno radi i snima, isto tako neki drugi svemirski istraživači budu oko svih velikih planeta solarnog sistema i šalju nam podatke i slike. Kakvo bogatstvo se samo krije u obilju još neistraženih pa i neotkrivenih nebeskih tela oko nas.

Kaš to se vidi, verovatno nisam odgovorio na primarno formulisamo glavno pitanje, ali nije mi to prvi put. I u Gimnaziji sam par puta dobijao jedinice iz pismenog iz srpskog, sa napomenom na dnu, ispisanom rukom moje profesorke, „Odlično samo promašena tema - ocena 1+!!!"



[1] Ima i krater na Mesecu nazvan po njemu. Početkom šezdesetih, bio je u timu naučnika koji su radili na letilici na jonski pogon koja bi odletela do Marsa.

[2] Proračuni pokazuju da bi za 6-članu posadu i za misiju koja bi trajala 2-3 godine bila potrebna raketa nosivosti od najmanje 400 tona! „Saturn V" je imao nosivost od 118 tona a do Meseca je mogao da odnese manje od 50 tona.

[3] Marsova atmosfera ima oko 95,3% CO2, 2,7% azota, 1,6% argona, 0,13% kiseonika, 0,07% CO i tragove vode, neona, ksenona itd. Korišćenjem Sabatierove hemijske reakcije između marsovskog CO2 i donešenog vodonika, kosmonauti će moći da proizvode metan, vodu i kiseonik. (Za svaku tonu donešenog vodonika, dobijaće se 2 t metana i 4,5 t vode.) Takođe će moći direktno iz atmosfere da ekstrahiju azot i argon. Svi gasovi će se čuvati u rezervoarima, zamrznuti i u tečnom stanju.

Tečni metan/tečni kiseonik će se koristiti kao gorivo za raketne motore prilikom povratka. Tečni kiseonik će se dobijati iz Sabatierove reakcije elektrolizom vode. (Elektrolizom 4,5 t vode će se dobijati 4 t kiseonika i oko 0,5 t vodonika.)

[4] Termin u aeronautici koji opisuje usko definisan momenat u kome je nužno lansirati raketu, ukoliko nam je cilj da ostvarimo randevu sa nekom planetom ili nekom specifičnom tačkom u svemiru i da im se u budućnosti putanje preklope. Taj momenat se periodično javlja i u skaldu je sa sinodičkim periodom; naprimer, za Mars taj perid iznosi oko 2,135 godina, odn. oko 780 dana.

Kada su "Voyageri" trebali da budu lansirani 1977. godine, svi su bili u panici, jer se takav prozor "otvarao" tek jednom u 176 godina i ta šansa se nikako nije smela propustiti. I nije.

 

[5] Nakon završetka primarne misije, letilica „Deep Imact" je dobila nove zadatke: da svojim većim od dva teleskopa prvo traži vansolarne planete (EPOCh), a 2010. poseti kometu Hartley-2. Sonda je već trebala da ispita kometu Boethin, ali je kometa bila previše mala i tamna, a orbita teška za proračunavanje, da se odustalo.

Šta kažu na istu temu:


Danije Reponj
Marino Tumpić
Srđan Penjivrag
Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


 
 leksikon 190


stranica posmatraci2019

CURRENT MOON


tvastronomija18