KOSMONAUTIKA

Dragan Lazarević

Orbitalne stanice

Jedini ljudi van Zemlje

U vreme rađanja ideje o letu čoveka u vasionu, krajem 19.i početkom 20.veka, otac astronautike Konstantin Eduardovič Ciolkovski je izneo prognozu da će prva kosmička naseobina biti “etarsko (tadašnji izraz za vanatmosferski prostor) naselje” u blizini Zemlje i koje će kružiti oko nje. Trebalo je da prođe decenija od prvih kosmičkih letova sa ljudskim posadama pa da se počne sa programom takvih naseobina, tj. orbitalnih jednomodulnih stanica “Saljut” i “Skajlab” koje će, stečenim tehničkim iskustvima, dovesti do višemodulnih orbitalnih stanica “Mir” (program koji je prekinut), potom međunarodne orbitalne stanice ISS i najnovije kineske orbitalne stanice “Tiangong”.

Na orbitalnim stanicama (OS) se uspostavio redovan režim smena posada kosmičkim brodovima tipa Sojuz i Dragon 2 crew, a snabdevanje astronauta hranom, odećom i svim drugim materijama potrebnim za život kao i opremom i instrumentima za vršenje naučno-tehnoloških eksperimenata vrši se kosmičkim bespilotnim letelicama tipa Pogres, Dragon 2 cargo i Cygnis. Misije koje se vrše na OS nisu više događaji koji predstavljaju senzaciju, ali ipak zaslužuju pažnju i, ako se detaljnije razmotri, uvideće se koliko je profesija astronauta teška i šta rade u uslovima bestežinskog stanja tokom misije u prosečnom trajanju od 6 meseci. Posebno je složena i rizična aktivnost izlaska van orbitalne stanice (tzv. EVA) i boravak i rad u teškom skafanderu u uslovima kosmičkog vakuuma jer zahteva dugu pripremu astronauta, adaptaciju na udisanje čisog kiseonika na pritisku od oko 0,35 bara (toliko je u skafanderu - da je normalan pritisak od oko 1 bara astronaut, ne bi mogao da pomera ruke i noge). Stanica je rezutat saradnje državnih kosmičkih agencija NASA, Roskosmosa, ESA i JAXA a kosmičke letelice tipa Dragon 2 crew i Dragon 2 cargo su vlasništvo privatne kompanije SpaceX koje ona iznajmljuje NASA-I i drugim privatnim kompanijama.

“Ekspedicija 68” na ISS

Ova orbitalna stanica se gradila od 1998.i predstavlja najveći objekat koji je čovečanstvo izgradilo van naše planete. Njena veličina je približna veličini fudbalskog stadiona a ukupna masa je oko 420-440 t. Masa stanice se menja pristajanjem i odvajanjem kosmičkih brodova, pretovarom korisnog tereta koji se donosi, odbacivanjem otpadnih materija i vraćanjem na Zemlju proizvoda naučnih eksperimenata. Iako je ISS spojena u celinu sa integrisanim energetskim sistemom - po potrebi, sistemi za prešičćavanje vazduha mogu da to obavljaju za celu ISS - ona se stastoji od dva funkcionalno i tehnološki vrlo različita dela: ruskog sklopa modula i znatno većeg sklopa stambenih i energetskih modula američke, evropske i japanske proizvodnje.

Različiti su i sistemi spajanja brodova sa ISS a oba dela imaju i sopstvene vazdušne komore za izlazak u kosmički prostor. Ruske posade borave na svom delu stanice a  zapadne i japanske u svojim modulima - povremeno se posećuju - sistem komande nad stanicom je jedinstven. Ekspedicije astronauta i kosmonauta koje su se smenjivale bile su označene rednim brojevima sa početkom od datuma nekog događaja (spajanja ili razdvajanja kosmičkih brodova od stanice) pri čemu su višemesečne misije određene ekipe astronauta-kosmonauta pripadale ekspedicijama i sa nekoliko rednih brojeva. Ekspedicija 68 zvanično je počela 29. septembra 2022. odvajanjem kosmičkog broda Sojuz MS.21 od orbitalne stanice sa ruskim kosmonautima Olegom Artememijevim, Denisom Matvejevim i Sergejom Korsakovim, koji su pripadali ekspedicijama 66-67. Na stanici je ostala posada koja je stigla kosmičkim brodom  Sojuz MS-22,  21. septembra 2022. a koju su činili . ruski kosmonauti Sergej Prokopjev (komandant,  drugi let u kosmos), Dmitrij Petelin i astronaut NASA-e Francisko Rubio i posada broda Dragon 2 Freedom Crew 4 koja je na stanici od 27.aprila 2022. u sastavu: Kjell Lingren, Bob Hines, Jessica Watkins i Samantha Cristoforetti. Ona je postala komandant orbitalne stanice  i dočekala petu posadu kosmičkog broda Dragon 2 Endurance koji se spojio sa stanicom 6.oktobra 2022.

Posadu su činili: Nick Mann (komandant) i Josh Cassada (NASA), japanski kosmički veteran Koichi Wakata (peti let u kosmos) i Ruskinja Ana Kikina (prvi put da su Rusi leteli u kapsuli Dragon 2). Tada se na stanici nalazilo 11 astronauta-kosmonauta, sve do 14.oktobra kada se Dragon 2 sa četvrtom posadom odvojio od stanice i vratio astronaute na Zemlju posle 170 dana boravka u kosmosu. Komanda stanice je predata kosmonautu Sergeju Prokopjevu. Potom su usledile operacije odvajanja (Progres MS-19) i pristajanja (Progres MS-21 i Cygnis) teretnih kosmičkih brodova - pretovar predstavlja posao koji astronauti obavljaju ulaskom u kabine transportnih bodova i iznošenjem korisnog tereta i raspoređivanjem na odgovarajuća mesta u ISS. Prvi izlazak van stanice obavili su astronauti Cassada i Rubio, 15.novembra 2022. Trajao je oko 7 sati, pri čemu su postavili dodatne solarne panele IROSA (ISS Roll Out Sollar Aray) na postojeće tzv. Truss solarne energetske blokove. IROSA paneli su teški 375 kg, dimenzije su 18x6m i savijeni su u rolnu koja zauzima 0,25 zapremine postojećih trussova i sama se raširi u ravnu površinu a doneseni su u teretnom odseku broda Dragon 2 cargo.

Sledeći izlazak van stanice obavili su ruski kosmonauti Prokopjev i Petelin 17. novembra 2022. Postavljali su spoljašnju radnu platformu SKK na modul Nauka. Krajem novembra 2022. pristao je 26. teretni brod Dragon 2 cargo i, pored ostalog,  doneo nove IROSA panele. Treći izlazak van stanice obavili su 3. decembra 2022. astronauti Cassada i Rubio. Uz pomoć mehaničke ruke Canadarm 2 postavljali su IROSA panele i spajali kablove sa energetskim sistemom ISS.
Ove redovne aktivnosti na orbitalnoj stanici su prekinute kada je otkriveno curenje amonijaka iz sistema za hlađenje na brodu “Sojuz 22” uzrokovano udarom mikrometeorita koji je napravio rupu veličine oko 0,8 mm. To je dovelo do odlaganja naredne misije izlaska ruskih kosmonauta van stanice. Vršena su ispitivanja uzroka kvara; došlo se zaključka da “Sojuz 22” nije dovoljno pouzdan da vrati kosmonaute na Zemlju. S obzirom da “Dragon” može da primi 7 astronauta, razmatrana je mogućnost da se prebace sedišta iz kapsule “Sojuza” u “Dragon”.
Sledeća EVA (Extra Vehicular Activity) obavljena je 22. decembra kada su astronauti postavljali četvrti IROSA solarni panel u toku 7 sati rada. Usledilo je odvajanje teretnog Dragona, 9. januara 2023, a 17-18. januara izvršeno je prebacivanje ležećeg sedišta astronauta iz “Sojuza 22” u “Dragon 2 crew 5” jer se zaključilo da “Sojuz 22” nije dovoljno siguran za povratak na Zemlju a posada koja je sa njim stigla boraviće na stanici godinu dana i biće vraćena “Sojuzom 23”. Usledile su još dve kosmičke šetnje van orbitalne stanice, 20. januara i 2. februara 2023. koje su obavili Nicole Mann i Koichi Nagata. Između ostalog, izvršili su još jedno postavljanje solarnih panela IROSA.
Teretni kosmički brod “Progres MS-22” se spojio sa stanicom 11. februara. Tada je  otkriveno da je, na “Progesu 21” koji je bio spojen sa stanicom, došlo do ispuštanja rashladne tečnosti. Sedam dana kasnije odvojio se od stanice i sagoreo u Zemljinoj atmosferi. 
Konačno je lansiran “Sojuz MS-23” bez posade koji se 26.februara spojio sa orbitalnom stanicom da bi potom Prokopjev i Petelin prebacili svoja sedišta iz “Sojuza MS-22” u kapsulu “Sojuza MS-23”.Trećeg marta 2023. sa stanicom se spojio kosmički brod Dragon 2 Crew 6 sa posadom specijalista koju su činili četiri kosmonauta. Tada stanica ponovo imala 11 članova posade.
Peta posada “Dragona 2” se pripremala za povratak na Zemlju i sedište Franciska Rubia je skinuto iz kapsule Dragona crew 5 i postavljeno u kapsulu “Sojuza MS-23.  Tokom marta se od stanice odvojio Dragon 2 Crew 5 i svoju posadu vratio, posle 155 dana provedenih na ISS, na Zemlju, na vode Meksičkog zaliva. Sledeće spajanje sa ISS obavljeno je 16. Marta, što je 27. misija ovih kapsula kompanije “Space X” u programu dopremanja korisnog tereta na ISS. Konačno se 28. marta odvojio od stanice “Sojuz MS-22” i bez posade obavio ulazak u atmosferu i spuštanje u stepu Kazahstana. Taj događaj se uzima kao zvaničan kraj ISS ekspedicije 68.

Ekspedicija ISS 69

Aktivnosti  posle 28. marta označane su kao “Ekspedicija 69” Prvi događaj bilo je premeštanje Sjuza MS-23 sa  pristaništnog mesta na segmentu poisk na pristanište na čvornom modulu pričal. Potom je usledilo odvajanje Dragona 2 cargo i vraćanje kapsule na Zemlju.
Narednu kosmičku šetnju obavili su, 28. aprila, astronauti Stephen Bowen i Sultan Al Neyad u trajanju od 7 sati.  A potom su kosmonauti Prokopjev i Petelin, 3-4. Maja, premestili vazdušnu komoru sa modula rasvet na modul nauka. Potom se kapsula Dragon 2 crew 6 prebacuje na drugi pristanišni dok.
Na ISS, 22. maja stigao je, u drugoj misiji privatne kompanije “Axiom” kosmički brod Dragon 2 crew sa posadom kojom komanduje legendarna astronautkinja Peggy Whitston koja letela je na ISS “Spejs šatlom” i dva puta “sojuzima” i koja je 675 dana provela u kosmosu i bila komandant ISS. Ostali članovi posade bili su  John Shafner (NASA) i saudijski astronaut Ali AlQuarani i prva žena iz Saudijske Arabije Rayynah Barnawi, oboje specijalista za eksperimente u uslovima mikrogravitacije.Oni su, sa rezultatima obavljenih naučnih eksperimenata, napustili stanicu i vratili se na Zemlju.
Potom stižu teretni brodovi Progres MS-23/84P i Dragon 2 cargo CRS-28 sa u rolnu uvijenim solarnim panelima IROSA. Već 9. Juna, astronauti su postavili nove IROSA solarne panele (pete po redu) da bi isti astronauti 15. juna ponovili sličnu aktivnost van stanice postavljajući šeste i poslednje IROSA panele na postojeće energetske segmete koji su zbog kosmičkog zračenja izgubili efikasnost. Dinamika transporta na stanici i oko nje se nastavlja odvajanjem Dragona 2 cargo CRS-28 i vraćanjem kapsule na Zemlju da bi potom stigao transportni brod Cygnis NG-19 koji se pričvršćuje posebnim CBM sistemom naleganja za stanicu.
Tokom naredne aktivnosti van stanice, 9. avgusta 2023. ruski kosmonauti Prokopjev i Petelin premestili su bazu za robotsku ruku ERA sa modula rasvet na modul nauka. Na ISS teretni brod Progres MS-24/85P doneo je 3 t potrebnih sredstava da bi 27. avgusta na stanicu stigao brod Dragon 2 crew-7 sa međunardonom posadom koju čine četiri kosmonauta.

Kinezi u nebeskoj palati

Intenzivan ekonomski i tehnološki napredak koji je NR Kina ostvarila poslednje decenije omogućio joj je da pokrene program svoje orbitalne stanice “Tiangong”. Posle eksperimentalnih modula, počeo je kineski razvoj veće višemodulne orbitalne stanice. 
Stanica “Tiangong” se sastoji ood centralnog modula i dva velika bočno postavljena modula sa brodom za snabdevanje i brodom za astronaut, što ima ukupnu masu od oko 100 t i unutrašnju zapreminu od 340 m3. Iako je manja, kineska orbitalna stanica je modernija od ISS. Leti na visini od oko 390 km ali sa nagibom prema ravni ekvatora od 41,5 stepeni. Početkom juna stigao je kosmički broda Šenžou 14 sa posadom astronauta koju su činili tri kosmonauta. U toku njihove misije, veliki modul Wengtian mase preko 20 t je automatski spojen sa centralnim modulom da bi potom taikonauti prešli u njega i počeli da ga čine operativnim.
Novi veliki modul Mengtian je spojen sa stanicom 31. oktobra 2022. na prednji dok da bi 3. novembra bio prebačen na bočni dok, čime je stanica poprimila planirani oblik slova T. Istog dana posada je ušla u modul i pokrenula njegov energetski i druge funkcionalne sisteme. Brod za snabdevanje tianžou 4 se odvojio od stanice 10. novembra i sagoreo pri ulasku u atmosferu Zemlje. Na njegovo mesto, dva dana kasnije, došao je brod iste namene - tianžou 5. Posada broda Šenžou 14 obavila je tri izlaska iz stanice u kosmički vakuum ukupno provedenom vremenu od 15 sati obavljajući razne poslove montaže i naučne eksperimente.
Sa stanicom se 29. novembra spojio kosmički brod šenžou 15 sa tročlanom posadom. Dve su posade boravile na stanici do 4.decembra kada se, posle 189 dana, brod šenžou 14 odvojio i vratio posadu na Zemlju, u pustinju Unutrašnje Mongolije.
Posada broda šenžou 15 nastavila je misiju obavljajući naučno-tehnološke eksperimente unutar stanice i 4 kosmičke šetnje tokom kojih su vršeni razni montažni poslovi na spoljašnjosti stanice. Nova posada stigla je 30.maja 2023.sa brodom šenžou 16. Šest kineskih taikonauta boravilo je na stanici do 3. juna 2023. kada se brod šenžou 15 vratio sa posadom na Zemlju. Posada  šenžoua 16 je do sada obavila jedan izlazak iz stanice. Nastaviće svoju misiju do novembra ove godine.

Bliža budućnost kosmičkog dela ljudske populacije

Boravak astronauta na orbitalnim stanicama predstavlja za države koje ih šalju veliki finansijski i tehnološki a za same posade i fizički i zdravstveni napor. Do sada, u kosmosu, u istom vremenu, nije bilo više od 20 ljudi ali se očekuje da se taj broj povećava sa vremenima koja dolaze. Naredne godine će se lansirati kosmička kapsula Starliner kompanije Boeing koja će nositi posadu od četiri člana pa će i broj ljudi na ISS biti veći - a očekuje se da svoj program sa sopstvenom kapsulom i astronautima, kasnije i orbitalnom stanicom, započne i Indija.
Kosmički letovi koje obavljaju privatne kompanije za kosmičke turiste nisu usmereni na spajanje sa orbitalnom stanicom. Takav let je obavljen 16-18. septembra 2021. kosmičkim brodom Dragon 2crew pod nazivom “Inspiration 4”. Posada od 4 kosmičkih turista koju su činili građani SAD letela je nad Zemljom na visini od 585 km. Na kapsuli je, na prednjem otvoru, umesto sistema za spajanje sa ISS, bila postavljena velika providna kupola i putnici su uživali u širokom pogledu na Zemlju kakvu imaju astronauti koji u skafanderu borave van orbitalne stanice. Drugu takvu turističku misiju planira Jared Isaacman pod nazivom “Polaris program” sa drugom posadom i sa ciljem da se podignu na orbitu od preko 1400 km i time nadmaše rekord kapsule “Gemini 11” iz 1966. Takođe, treba da obave i izlazak u kosmički vaakuum. Ako u tome uspeju, to može da dovede do početka takmičenja u kosmosu među onima koji imaju dovoljno para da plate više desetina miliona dolara za takvo iskustvo. Bez obzira što takvi letovi ne bi imali neki naučni značaj došlo bi do intenzivnijih lansiranja kosmičkih letelica, smanjenja cene pojedinačnih lansiranja i većeg broja Zemljana sa iskustvom kosmičkog leta.

Dragan Lazarević

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"