| Autor zadržava sva autorska prava na ovaj članak i bez njegove izričite saglasnosti nije dozvoljeno kopiranje i objavljivanje ovog članka u drugim sredstvima informisanja. |
Posetioci Moskovskog aviokosmičkog salona MAMKS2013 imali su priliku da u paviljonu RKK “Energija” vide u prirodnoj veličini komandni odsek novog ruskog kosmičkog broda.
Ekspertiza tehničkog projekta pilotiranog transportnog kosmičkog broda nove generacije (PTKK NP), kako oficijelno zvuči naziv projekta novog ruskog još uvek bezimenog kosmičkog broda, obavljena je u “Roskosmosu” krajem jula 2013. Tada je na naučno-tehničkom savetu “Roskosmosa” projekat prihvaćen, čime je faktički dato zeleno svetlo za njegovu tehničku realizaciju. Sledeći korak je potpisivanje državnog ugovora izmedju “Roskosmosa” i RKK “Energija” kojim će biti pripremljena radna dokumentacija projekta – praktično pripremljen akcioni plan kako da projekat PTKK NP bude ostvaren.
Budućnost ruske pilotirane kosmonautike - PTKK NP
Prema oceni predsednika i generalnog konstruktora korporacije RKK “Energija” Vitalija Lopote problemi vezani za pojedina tehnička rešenja o kojima je bilo reči na Savetu, mogu bez rizika na dalju dinamiku razvoja projekta biti odstranjeni.
Osnovni zadaci PTKK NP su letovi prema Mesecu, transportno-tehničko opsluživanje orbitalnih stanica i autonomni letovi u cilju obavljanja različitih naučnih eksperimenata. Shodno ciljevima programa, novi kosmički brod će imati tri osnovne verzije – orbitalnu, mesečevu i automatsku.
Poredjenja “Sajuza” (levo) sa orbitalnom (u sredini) i mesečevom verzijom PTKK NP
Orbitalna verzija namenjena letovima na niskim orbitama oko Zemlje ima masu od oko 14 tona i može da nosi šestočlanu posadu uz dodatan koristan teret od 500kg. U ovoj verziji PTKK NP može da leti autonomno oko Zemlje do 30 dana, ili u sklopu MKS do godinu dana.
Mesečeva verzija PTKK NP ima masu od gotovo 20 tona, četvoročlanu posadu i može da nosi dodatan koristan teret od 100kg. U postojećoj projektnoj dokumentaciji nije predvidjeno da mesečev PTKK NP bude korišćen u misjama za spuštanje na Mesec, što naravno u budućnosti ne treba biti isključeno. Za sada, planirani su letovi na relaciji Zemlja – mesečeva orbitalna stanica (LOS) – Zemlja. U solo misijama kruženja oko Meseca, PTKK NP može da leti do 10 dana, dok u sklopu LOS do 180 dana. Mesečeva verzija novog ruskog broda privlači posebnu pažnju, jer je to praktično prvi sovjetsko/ruski kosmički brod od aparata programa L1 i L3 iz poznih 60-ih namenjen letovima prema Mesecu.
Masa od 20 tona je naravno samo deo vrlo složene priče vezane za energetiku kompletnog mesečevog sistema. Naime, da bi PTKK NP mase 20 tona mogao da sa niske orbite oko Zemlje krene prema Mesecu potreban je dodatni raketni blok (na kome takodje uveliko rade u RKK “Energija”) koji će drugom kosmičkom brzinom “otrgnuti” mesečev brod od zemljine gravitacije i poslati ga na translunarni let. Masa ovog raketnog bloka iznosi 40-45 tona. Kada dospe na obitu oko Meseca, da bi se sada “otrgnuo” od njegove gravitacije, mesečevom brodu je potreban još jedan, istina manji raketni blok koji će prevesti brod sa orbite oko Meseca na putanju povratka prema Zemlji. Masa ovog raketnog bloka će iznositi 20-25 tona, tako da kada se sve sabere ispada da kompletan mesečev kompleks sistema PTKK NP sastavljen od dva raketna bloka i samog kosmičkog broda sa posadom ima ukupnu masu od oko 90 tona. Poredjenja radi, treći stepen mesečeve rakete-nosača “Saturn V” S-IVB je imao masu od 121t, dok je masa korisnog tereta – komandni modul + mesečev modul iznosila 45 tona. Naravno, za razliku od ruskog PTKK NP, “Apolo” je korišćen u misijama spuštanja na Mesec. Za sletanje na Mesec, gornjoj sumi treba dodati još 20-25 tona, tako da će biti veoma zanimljivo videti kako će stručnjaci RKK “Energija” rešiti problem mase, znajući da i ako sve ide po planu sa teškom RN “Angara A5”, u narednih desetak godina Rusija neće imati nosač kapaciteta iznad 25 tona za nisku orbitu. Čak i kada bi projekat super-rakete “Sadružestvo” nosivosti 70 tona zaživeo, za let oko Meseca novog ruskog kosmičkog broda bi trebalo nekoliko lansiranja.
Treća verzija PTKK NP je automatski teretni brod koji može biti korišćen za snabdevanje MKS ili buduće ruske orbitalne stanice neophodnim materijalima za nastavak istraživanja. U ovoj verziji brod može da ponese u kosmos nešto više od 2t, a da vrati na Zemlju oko pola tone.
Novi ruski kosmički brod se sastoji od tri odseka – komandnog odseka koji se u ruskoj terminologiji zove aparat za povratak (VA), agregatnog odseka (AO) koji se nalazi priljubljen uz VA i koristi se za njegovo precizno sletanje na Zemlju i pogonskog odseka (DO) koji nosi dva raketna motora za manevrisanje broda u orbiti (potisne snage po dve tone), rezervoare sa gorivom, dva sunčeva panela i sisteme koji tokom kosmičke etape leta PTKK NP održavaju funkcije broda. Kako je AO deo VA, često se ova dva odseka posmatraju kao jedan (komandni odsek), tako da pojedini izvori govore da se PTKK NP sastoji od dva odseka – VA i DO.
Osnovni delovi PTTK NP – aparat za povratak (VA) sa agregatnim (AO) i pogonskim odsekom (DO)
 |
|
PTKK NP sa sistemom za spašavanje na vrhu RN |
Dimenzije novog ruskog kosmičkog broda su:
- Dužina – 6,1m (orbitalna verzija)
- Prečnika aparata za povratak (VA) – 4,5m
- Prečnik pogonskog odseka (DO) – 3,5m
- Raspon sunčevih panela – 13,8m
- Zapremina kabine – 33m3
- Masa
- č14t – orbitalna verzija
- č20t – mesečeva verzija.
U izradi PTKK NP konstruktori su primenili veliki broj novih tehničko-tehnoloških rešenja. Brod će biti lansiran sa novog kosmodroma Vastočnij koji se gradi na ruskom Dalekom istoku, dok je povratak planiran na teritoriju Rusije, čime će po prvi put od raspada Sovjetskog Saveza Rusija imati potpuno nezavisan pristup kosmosu. Kao što je poznato, teritorija Kazahstana se koristi za lansiranja i povratak ruskih kosmičkih brodova “Sajuz”.
Sigurno jedan od najinteresantnijih detalja je novi princip povratka iz kosmosa, koji nije primenjen kod američkih suparnika – kosmičkih brodova tipa “kapsula” (“Orion”, CTS-100 i “Dragon”) i “raketoplan” (“Drim čejzer”). Naime, PTKK NP sleće vertikalno na Zemlju korišćenjem kombinacije padobrana, retroraketnih motora na čvrsto gorivo za meko ateriranje i rasklopivog stajnog trapa. Time je preciznost spuštanja svedena na grešku od samo deset kilometara, što će omogućiti brzo pronalaženje posade posle ateriranja. Za sada ima vrlo malo detalja o šemi spuštanja a na jednom od retkih snimaka “pravog” kosmičkog broda u pogonima RKK “Energija” na donjem delu VA vidi se jedna raklopljena “noga”, ali to može biti i deo noseće konstrukcije aparata, koji možda i nije deo broda nego pomoćne opreme.
Takodje, zanimljivo je da će se za spašavanje posade u slučaju neuspešnog starta koristiti dvostepeni raketni blok. To je jedan od najvećih rizika lansirne šeme sa novog ruskog kosmodroma Vastočnij, budući da za razliku od Bajkonura, najvećim delom putanja lansiranja ide iznad Tihog okeana.
Budući da će za vreme povratka sa Meseca PTTK NP ulaziti u atmosferu drugom kosmičkom brzinom (11 km/s) razvoju toplotne zaštite VA posvećena je posebna pažnja. Inženjeri su projektovali troslojnu toplotnu izolaciju koja je prema nezvaničnim informacijama jedno od revolucionarnih tehnoloških rešenja. Ona koristi kombinaciju legura smanjene gustine, specijalnog toplotnog materijala i konstrukcija na bazi ugljenika i penoplastike. Prvi sloj toplotne izolacije koji se nalazi uz korpus VA je posebna legura (V-1469), iznad koje je toplotna izolacija (VIM-3) koja je 1,5 puta lakša od materijala VIM-2 koji štiti kapsulu “Sajuza” tokom leta kroz atmosferu, dok je gornji treći sloj materijal Sintaktit 2,7 puta lakši od ekvivalenta na “Sajuzu”. Donji deo VA, koji će biti izložen najvećim termodinamičkim naprezanjima tokom prolaska kroz atmosferu, je prekriven toplozaštitnim ekranom sastavljenim od penoplastike (PPU-17), troslojnog omotača i materijala Sintaktit. Srednja masa jednog kvadratnog metra ovog materijala je 17,5kg, duplo manje od one kod “Sajuz TMA”. Njena efikasnost na toplotno-mehanička naprezanja je do tri puta veća od toplotne zaštite broda “Sajuz TMA-M”. Pored tehničke superiornosti, reč je o materijalu koji je daleko lakši od postojeće termičke zaštite “Sajuza”, tako da je totalna masa teoplotne zaštite VA PTKK NP zapremine 33m3 oko 720kg, dok je za kapsulu “Sajuza” čija je zapremine gotovo deset puta manja ona oko 430kg. Toplotna zaštita aparata za povratak se može menjati izmedju dva leta.
Deo toplotne zaštite termičkog ekrana donjeg dela VA
PTKK NP kreće sa orbite oko Zemlje prema Mesecu
Veza sa posadom, navigacija i kompletna balistika PTKK NP će se odvijati u realnom vremenu, korišćenjem satelitskih telekomunikacija do maksimalnog rastojanja broda od Zemlje od 500 000 km.
Kabina PTKK NP je potpuno drugačija od tesne kabine “Sajuza” u kojoj kosmonauti praktično mogu samo da upravljaju kosmičkim brodom, dok ostale aktivnosti obavljaju u prostranijem orbitalnom odseku. Visina kabine je 2,5m (nešto veća od “Oriona”), tako da kosmonauti u njoj mogu da stoje uspravno. U PTTK NP šest sedišta je poredjano “noge u noge” na bazu aparata prečnika 4,4m. Dva sedišta namenjena za komandanta broda i brodskog inženjera su postavljena nasparm četiri sedišta u kojima će sedeti (ili bolje rečeno ležati) ostali članovi posade. Sedišta PTKK NP takodje predstavljaju svojevrsnu tehnološku inovaciju. Izradjena su na bazi kompozitnih materijala (kombinacija ugljenika i plastike), čime je u odnosu na “Sajuz” po jednom sedištu uštedjeno od 15-20 kilograma. Za razliku od tzv. ložementa “Kazbek” (“čaura” u koju leži kosmonaut i koja se izradjuje individualno na osnovu gipsanog otiska njegovog tela) koji se koristi na “Sajuzu”, nova sedišta su planirana za kosmonaute različite visine i mogu se podešavati po potrebi. Kosmonauti će za vreme lansiranja i povratka na Zemlju biti odeveni u specijalnim skafandrima koji se, zajedno sa sedištima projektuju u NPO “Zvezda”.
Kabina PTKK NP
Aparat za povratak novog kosmičkog broda je višekratne namene i tokom orbitalnih letova i kratkovremenih misija oko Meseca može biti korišćen do deset puta. Ukoliko PTKK NP leti u duže misije na orbiti oko Meseca, u okviru orbitalnog lunarnog kompleksa, onda aparat za povratak može ponovo biti korišćen do tri puta. Planirana je izrada pet obrazaca VA sa vekomk trajanja od 15 godina. To znači da u RKK “Energija” očekuju ukupno pedeset misija PTKK NP u intervalu od 15 godina, znači u proseku tri misije godišnje. Pogonski odsek je naravno jednokratne upotrebe tako da će za svaku misiju biti izradjivan novi DO.
 |
 |
 |
| Tri snimka “pravog” VA novog kosmičkog broda za vreme ispitivanja u RKK “Energija”. Iako se ne vide najjasnije, obratite pažnju na rasklopljene noge stajnog trapa | ||
Posle gašenja projekta rakete-nosača “Rus-M” koja je trebala da bude korišćena za lansiranje PTKK NP, došlo je do poprilične konfuzije na relaciji RKK “Energija” – “Roskosmos”, jer je novi ruski kosmički brod praktično preko noći ostavljen bez nosača. Jedno vreme se govorilo da bi modifikovana ukrajinsko-ruska RN “Zenit-2” nosivosti 13,7t mogla biti korišćena za prva eksperimentlana lansiranja novog broda sa Bajkonura. Onda su, pre godinu dana iz “Hruničeva” stigle prve najave da bi teška “Angara A5” mogla da bude korišćena kao nosač. Kako se prvo lansiranje ovog nosača očekuje do kraja 2014, male su šanse da nova raketa obavi dovoljno lansiranja da dobije zeleno svetlo kao nosač PTKK NP do njegovog prvog leta koji se planira krajem 2017. početkom 2018. Pored toga, lansirna rampa za RN “Angara” na kosmodromu Vastočnij treba da bude sagradjena 2018. tako da i sa te strane “Angara” ne može biti upotrebljena za prva lansiranja novog broda. Pre nekoliko dana saopšteno je da će biti obavljena pet eksperimentalna lansiranja PTKK NP – prva tri bespilotna a dva zadnja sa kosmonautima. Za bespilotna lansiranja sa Bajkonura u period 2018-2020. biće korišćena modifikovana RN “Proton-M”. Dobri poznavaoci kosmonautike će se sigurno setiti da ovo nije prvi put da se “Proton” koristi u okviru pilotiranog kosmičkog programa. U periodu 1968-1970. ovom raketom je prema Mesecu lansirano sedam kosmičkih brodova “Zond”, modifikovani “Sajuzi”, koji medjutim nijedanput, iako je to bilo planirano nisu poneli kosmonaute na translunarne letove. Ako bespilotna testiranja pomoću “Protona” budu uspešna, 2019/20. biće obavljena dva eksperimentalna leta sa najverovatnije dvočlanom posadom. Za ove misije kao nosač biće korišćena teška RN “Angara A5” uz lansiranja sa novog kosmodroma Vastočnij.
Predsednik Vladimir Putin i direktor RKK “Energija” Vitalij Lopota u kabini makete PTKK NP na MAKS-u
