NASA wystrzeli 50 miliardów w kosmos

Gdy obszar przeprowadzania testów w Promontory w amerykańskim stanie Utah rozświetlił ogromny płomień, na twarzy szefa NASA, Charlesa Boldena, pojawił się uśmiech zadowolenia. Zapłon silnika rakiety o mocy 11 milionów koni mechanicznych (tyle co dwie elektrownie Bełchatów) w temperaturze –4°C się powiódł. A to oznacza, że wielki cel – pierwszy start rakiety Space Launch System (SLS) – jest coraz bliżej. To kamień milowy w drodze na Marsa, ponieważ za pomocą SLS, najpotężniejszej rakiety wszech czasów, w 2018 roku wystrzelona zostanie kapsuła Orion. Amerykańskie plany zakładają, że to właśnie ten statek kosmiczny w latach 30. XXI wieku przetransportuje pierwszych astronautów na Czerwoną Planetę. Bolden dokłada wszelkich starań, aby misji nie przerwały problemy techniczne. Ten test jest także znakiem dla konkurencji: NASA znów jest w grze – z projektem o wartości 50 miliardów dolarów...

– Postawiliśmy sobie jasny cel, który powinien być kolejnym rozdziałem w historii Stanów Zjednoczonych w przestrzeni kosmicznej – tłumaczył prezydent Barack Obama w połowie października 2016 roku. – W latach 30. XXI wieku zaczniemy wysyłać ludzi na Marsa i bezpiecznie sprowadzać ich z powrotem na Ziemię. Te słowa zabrzmiały jak balsam dla uszu szefa NASA, Charlesa Boldena. W dwóch ostatnich dekadach jego agencja ­mocno bowiem straciła na znaczeniu.

Czasy chwały, gdy Amerykanie ścigali się ze Związkiem Radzieckim o zdobycie hegemonii w przestrzeni pozaziemskiej, są dziś jedynie częścią książek do nauki historii – ostatnia załogowa misja na Księżyc odbyła się przecież aż 45 lat temu! Po zakończeniu „gwiezdnych wojen” budżet NASA był stale redukowany o miliardy dolarów – do tego stopnia, że w 2011 roku nawet stanowiące dumę agencji wahadłowce trafiły do muzeów.

Od tamtej pory w przypadku załogowych lotów na Między­narodową Stację Kosmiczną (ISS) może ona liczyć wyłącznie na rosyjskie statki kosmiczne Sojuz – cena za jedną podróż wynosi około 70 milionów dolarów. – Bez nas Amerykanie musieliby wystrzeliwać swoich astronautów na ISS z trampoliny – kpił wicepremier Rosji, Dmitrij Rogozin w 2014 roku. A z takim postawieniem sprawy naród zdobywców kosmosu nie mógł się pogodzić. Dlatego teraz bierze zamach, by wykonać kontruderzenie...

NASA chce zapoczątkować nową erę i ponownie podbić kosmos z prestiżowym, wielomiliardowym projektem. W ostatnich latach nie tylko konkurencja z Rosji czy Chin, ale także przedsiębiorstwa takie jak SpaceX i Mars One odebrały jej palmę pierwszeństwa. To dlatego misja Orion obiera sobie za cel odległe obiekty: na 2021 rok zaplanowano pierwszy załogowy lot wokół Księżyca, w 2026 roku ma się odbyć podróż do jednej z większych asteroid okresowo zbliżających się do Ziemi, a wreszcie w 2030 roku – wyprawa na Marsa.

Czas podróży szacuje się na około półtora roku. Bolden wie, że ta misja to największa przygoda w historii ludzkości, jednak kilkoma oldtimerami daleko się nie zaleci. Aby odzyskać niegdysiejszą pozycję lidera, należy całkowicie wymienić flotę gwiezdną. A to ma swoją cenę: w nową generację pojazdów NASA zainwestowano dotąd prawie 20 miliardów dolarów; do 2030 roku koszty wzrosną do około 50 miliardów. Ta flota obejmuje o wiele więcej obiektów niż wspomniany 9-tonowy statek kosmiczny Orion czy rekordowa rakieta SLS. To system, która ma transportować w przestrzeń pozaziemską nawet do 130 ton ładunku...

Plan jest taki: wysoka na 100 metrów rakieta nośna SLS wystrzeli Oriona w przestrzeń. Następnie statek ­kosmiczny – wyposażony między innymi w cztery ruchome panele słoneczne służące do zaopatrywania w energię, tarczę termiczną, która wytrzyma temperaturę do 3300°C, oraz największy kiedykolwiek zamontowany w załogowej konstrukcji tego typu spadochron – dostarczy astronautów na oddalonego o co najmniej 56 milionów kilometrów Marsa. Dostępna jest już część wyposażenia do prac na jego powierzchni, niedługo pojawi się także nowa generacja humanoidalnych robotów R5 Valkyrie, które mogłyby zostać wysłane na Czerwoną Planetę wcześniej i przygotować bazę, zanim na Marsa przybędą pierwsi ludzie.

Ci z kolei dysponowaliby wtedy nie tylko pojazdem o nazwie Space Exploration Vehicle, za pomocą którego mogliby badać Marsa tak jak Matt Damon w filmie Marsjanin, ale także nowymi skafandrami kosmicznymi. NASA testuje obecnie w Centrum Kosmicznym im. Johna F. Kennedy’ego na Florydzie prototyp kombinezonu NDX-1. W jego skład wchodzi 350 materiałów, w tym włókna kevlarowe i karbonowe, które zmniejszają wagę ubioru i są w stanie wytrzymać temperatury rzędu –270°C oraz wiatr o prędkości ponad 75 km/h. Wyposażenie niewątpliwie robi wrażenie, jednak najważniejszym czynnikiem w wyścigu na Marsa pozostaje czas. Amerykańskiej agencji depczą bowiem po piętach Rosja, Chiny, SpaceX i Mars One. Jeśli choćby jeden z konkurentów dotrze na Czerwoną Planetę wcześniej niż NASA, nowa, piękna flota stanie się bezwartościowa. Kogo bowiem interesuje zdobywca drugiego miejsca?

Główne zadanie podczas wyprawy na Marsa mogłoby przypaść mierzącemu 190 cm i ważącemu 125 kg robotowi R5 Valkyrie. Amerykańska agencja kosmiczna planuje wysłać na Czerwoną Planetę „na zwiady” całkowicie elektrycz­nego humanoida. – R5 mógłby na Marsie przygotować miejsce do życia przed przybyciem astronautów – mówi profesor Holly Yanco z Uniwersytetu Massachusetts. Dzięki 28 przegubom i 44 stopniom swobody jest on bardziej elastyczny od swoich poprzedników i może pracować autonomicznie przez godzinę, zanim będzie musiał naładować baterie. Ponadto dysponuje kamerami, laserem oraz 200 czujnikami, za pomocą których może nawigować i sporządzać trójwymiarowe mapy swojego otoczenia.

To nie przypadek, że nowy Space Exploration Vehicle (SEV) przypomina wyglądem łazik Matta Damona z filmu Mars­janin. W pojeździe tym dwóch astronautów jest w stanie przetrwać w kabinie ciśnieniowej bez skafandra kosmicznego aż 14 dni. W sytuacji awaryjnej może on pomieścić nawet cztery osoby. SEV potrafi poruszać się po powierzchni planety z prędkością do 10 km/h. Jest też bardzo zwrotny – dzięki temu, że wszystkie koła ma skrętne, niestraszna mu żadna przeszkoda.

Vehicle Assembly Building w należącym do NASA Centrum Kosmicznym im. Johna F. Kennedy’ego na Florydzie to prawdo­podobnie największa hala montażowa świata. Obecnie jest ona przebudowywana w celu wygospodarowania miejsca na tzw. Space Launch System (SLS). Potężna rakieta ma wystrzelić Oriona w przestrzeń kosmiczną w 2018 roku. Następnie, trzy lata później, odbędzie się załogowy lot wokół Księżyca, kładąc tym samym podwaliny pod późniejszą podróż na Marsa.

Konsultacja naukowa: dr Tomasz Mrozek, Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego oraz Zakład Fizyki Słońca Centrum Badań Kosmicznych PAN

Zobacz, co jeszcze można przeczytać w najnowszym numerze Świata Wiedzy