ATV-3: Перспективите

Е, първият ATV вече е изстрелян. Дотук имаше само един дребен проблем, разрешен успешно. Докато аз пишех предишните записи от тази серия, пробите за Collision Avoidance Manoeuvre минаха, по твърденията на ESA, перфектно. Основната част от мисията тепърва предстои; ако през нея не се получи някой катастрофален фал, нещата ще са великолепен успех. Ще можем с чиста съвест да кажем, че Европа е стъпила стабилно в Космоса (което на фона на рязко ускорените космически програми на Индия, Китай и Япония напоследък означава, че сме хванали последната възможност да станем сериозна космическа сила).

Добре. Ще можем да снабдяваме и поддържаме МКС. Но бих бил абсолютно смаян, ако европейските амбиции си останат дотам. Както каза един от шефовете на НАСА: “Европейците имат от известно време чудесен носител – Ариане-5. Сега вече имат и чудесен безпилотен товарен кораб. Бих се учудил, ако не направят в най-скоро време и следващата стъпка – да изстрелят пилотиран кораб. Ще чакам с нетърпение да го видя.”… Е, това са предположенията. А реалността?

Реалността е, че шефът на ESA Жан-Жак Дорден ще има през октомври или ноември среща с висшите функционери на Европейския съюз. Ако първият полет е минал поне малко успешно, Дорден ще държи всички козове, които са му нужни, за да поиска средствата за програми за по-нататъшно развитие на кораба. (Тоест, ако не се случи катастрофален гаф – всички специалисти по Космоса трудно измъкват пари за развитие от правителствата си, и им е най-лесно, когато конкуренцията между правителствата е силна, и “другите” напредват успешно. Така че очаквам по-дребните гафове да бъдат дружно покривани от цялата общност.)

Накъде ще тръгне това развитие? Без съмнение натискът ще бъде основно към създаване на завръщащи се модули. Вероятно САЩ също ще притиснат, или спонсорират ЕС (а може би и двете) в тази насока – след като совалките бъдат пенсионирани през 2010 г., та чак до успешното пускане на “Орион” (най-рано 2015 г., а може би и 2020) възможностите за връщане на товар на Земята ще бъдат ограничени до няколкото допълнителни килограма на борда на “Союз”. Това ограничава много сериозно както изследванията, така и възможностите за реално промишлено производство на МКС.

Какво вече прави ESA по въпроса? Към момента в агенцията текат две изследвания на възможностите за развитие на ATV, с различни обхвати. Едното е част от т.нар. General Study Programme, и е започнато в началото на 2004 г. Другото (по-детайлното) се нарича CARV (Cargo Return Vehicle), и е започнато през есента на 2004 г. По същество всички те използват базовия модул ATVSM без никакви или почти никакви промени, като модифицират или заменят надстройката му – модула ICC.

Първото изследване разглежда следните три сценария:

Large Cargo Return Spacecraft

Този сценарий преценява възможността модулът ICC да бъде заменен от голяма капсула, която притежава термичен щит, и е способна да върне на Земята стотици килограми (всъщност, предполагам, поне 2-3 тона) образци и резултати от експерименти. Съществуват съмнения, че ESA е способна да построи такъв модул със собствени сили; не трябва обаче да се забравя, че през 1998 г. те изстреляха и изпитаха успешно т. нар. Atmospheric Re-entry Demonstrator (ARD), който по същество е точно това.

(Малко подробности за ARD: Основната му цел е да провери алгоритмите за контрол на полета, които бяха разработени за изоставения после проект за космоплана “Хермес”. Представлява капсула, подобна на тези на американските кораби “Аполо”. Алгоритъмът му за спиране в атмосферата е подобен на този на “Аполо” и совалките. Системата му за навигация и контрол се състои от GPS, инерционна навигационна система, компютър, захранване и двигателна система (7 хидразинови двигателя CHT 400 N и два сферични 58-литрови резервоара BT-01 за пропелант.) Забавянето на скоростта е класическо, чрез въздушното съпротивление, и на последния етап – чрез парашути.

Изстрелян е на 21 октомври 1998 г., с Ариане-5, полет 503. На височина 216 км. се отделя от ракетата. Достига максимална височина 830 км (повече от два пъти височината на МКС), след което отново навлиза в атмосферата на Земята. Кацането е извършено в Тихия океан, между Маркизовите острови и Хаваите, след час и 41 минути полет, на 4.9 км. от идеалната цел. По данни на ESA, по време на спирането в атмосферата температурата на топлинния щит е достигнала 900 градуса, и капсулата след кацането е била в перфектно състояние – без никакви повреди, запазила херметичност през цялото време, и всички системи са функционирали идеално. (Направо като соц-рапорт. Чак да не повярваш.) Към момента капсулата е изложена в Cité de l’Espace в Тулуза, Франция.)

Crew Transport Vehicle

Точно така – кораб с екипаж. Включва по-сложна модификация на модула ICC, която да го превърне в капсула, подобна на тази за връщане на товар. На първия етап се предвижда той да бъде използван като спасителна капсула за МКС, която да може при нужда да върне екипажа й на Земята. На последващ етап вече се предвижда пълноценното му използване за извеждане в орбита на екипаж и връщането му. (Това би изисквало сериозно разширяване на наземните системи, които подпомагат кораба. Например, тъй като изстрелването се извършва над океан, ще трябва под траекторията му в океана да има кораби, които да могат да извършват спасителни функции.)

Тази модификация би превърнала ЕС в четвъртата (ако междувременно не ни изпревари още някой) космическа сила, способна самостоятелно да изведе екипаж в Космоса. (Китай успешно развива своя програма, с малко закъснение същото прави и Индия; програмите и на двете страни са базирани почти изцяло на руско ноу-хау; китайците буквално са закупили капсула от “Союз” и са направили своя кораб по неин образец.)

Unpressurized Logistics Carrier

Тази модификация на ATV е предвидена за извеждане в орбита на нехерметизирани товари, монтирани на специален олекотен товарен модул. Предвижда се те да бъдат поставяни на необходимото място на МКС чрез космическа разходка или механичната ръка на станцията. По този начин вероятно могат да бъдат извеждани в орбита и неголеми допълнителни модули за станцията… или за други цели. 🙂

Второто изследване разглежда следните сценарии:

Спасителен модул / свободно летяща лаборатория

ATV лесно може да бъде превърнат в неголяма лаборатория, безпилотна или с минимален екипаж. Поради много по-малката й маса от тази на МКС, тя би предложила по-ниска микрогравитация. Би могла периодично да се скачва с МКС за презареждане и поддръжка.

Друга полезна роля на този вариант е възможността той да действа като спасително убежище за космонавтите при тежки аварии на МКС. Изцяло отделен и херметизиран, той би могъл да подслони обитателите на станцията за времето, докато спешна спасителна мисия бъде подготвена и изстреляна.

Връщане на малки товари

Този вариант предвижда в модула ICC да се вгради неголяма капсула, която побира до 150 кг. товар, отстрелва се от кораба при обратното навлизане в атмосферата, и е способна да осъществи връщане, и достави товара си в непокътнат вид.

Не е трудно да се види, че вариантът е сравнително лесен и евтин, но и ползата от него е твърде минимална в сравнение с по-сериозните. Бих предположил, че той е “резервният план” на ESA за в случай, че с ATV стане сериозна авария, и не бъдат отпуснати средства за сериозните модификации и варианти. Вероятно би могъл да бъде полезен и при мисии, които имат нужда именно от това – доставка на сериозен товар на орбита, и връщане на не повече от 150 кг. обратно.

Мини-космическа станция

С поставянето на втори скачващ възел ATV-тата придобиват способността да се скачват един с друг, подобно на вагоните на влак. Поне единият от крайните скачващи възли спокойно би приел и кораб с екипаж. Този вариант би дал на ESA принципната възможност да достроява МКС по своя инициатива, или дори при нужда да построи собствена космическа станция.

Exploration Transport Vehicle

Този вариант е насочен към бъдещи сериозни изследователски програми. При него модифицираният ATV може да бъде използван за превоз към орбити около Луната или Марс на тонове товари, примерно космически телескопи или сродни им уреди, или пък планетарни кораби. (Не ми се вярва обаче да бъде използван за космически експедиции с екипаж дотам – за тази цел са необходими доста по-сериозни като размер космически кораби, а те изискват носители от категорията на “Сатурн-5”, “Енергия” или бъдещия “Арес”. Разбира се, опция е извеждането им на части и сглобяването на орбита, но ще са необходими твърде много изстрелвания – разработката на тежък носител може да се окаже по-практичната идея.)

Бъдещето

Не чета мисли, и не зная какво ще поиска Дорден, ако нещата се развият добре. Предполагам обаче, че първата стъпка ще е Large Cargo Return проектът, и колкото се може по-бързо след него и Crew Transport Vehicle. (Успоредно може да бъде реализиран и проектът за връщане на малки товари – той не би бил особено скъп.) Като се имат предвид мощността и размерите на ATV, бих очаквал CTV да може да извежда в орбита до 6, може би дори до 8 души екипаж. Тоест, комбинацията от него и директни изстрелвания с Ариане-5 на практика би покрила повечето от възможностите на космическата совалка. А това е едно добро начало. 🙂

Всъщност, планира ли ЕС разработката на тежък носител, и експедиции към Луната и/или Марс? Към момента не ми е известно да има такива планове, или поне да бъдат разглеждани сериозно. Когато обаче американците (а може би не само те) започнат да изграждат постоянна база на Луната, сигурно необходимостта от по-интензивна космическа програма ще бъде осъзната по-ясно. Ако междувременно и ATV в различните си модификации покаже надеждност и функционалност, пък може да бъдат събрани и необходимото самочувствие и смелост.

Най-сетне, остава и въпросът за средствата, с които да се финансират тези проекти. В ЕС вече веднъж се обсъждаше въпросът за покачване на процента от националния продукт, отделян от държавите-членки пряко за съюза. Планът беше да бъде увеличен с четвърт процент, и огромната част от увеличението да бъде заделено за научни и развойни цели – очакваше се средствата за тях да бъдат увеличени с 300-400%. Въпросът беше повдигнат в изключително неподходящ момент, точно по време, когато всички големи страни в ЕС бяха много разтревожени за бюджетите си и, както следваше да се очаква, се провали. Ако обаче бъде повдигнат отново в по-подходящ момент, и бенефициентите извършат достатъчно сериозна лобистка подготовка, нищо чудно идеята да бъде приета. Така че средства… в някой момент може да се окаже, че има, дори за доста смели планове. 🙂

Leave a Reply