Kosmiczne podsumowanie 2014 roku

Poniższa lista prezentuje nasz „ranking” najważniejszych wydarzeń 2014 roku.
 
1. Rosetta i Philae odwiedzają kometę 67P/Czuriumow-Gierasimienko
 
Po długiej podróży w chłodnej głębi Układu Słonecznego europejska sonda Rosetta dotarła do celu podróży – komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko. Podróż do tej komety zajęła sondzie 10 lat i wymagała okresu hibernacji trwającego od czerwca 2011 aż do stycznia 2014. Od stycznia tego roku sonda obserwowała kometę 67P/Czuriumow-Gierasimienko, która okazała się być złożona z dwóch obiektów. W połowie roku kometę nazywano żartobliwie „największą gumową kaczką w Układzie Słonecznym”. Rosetta dotarła do komety 6 sierpnia 2014 roku – wówczas rozpoczęła się faza intensywnych pomiarów i obserwacji. Jednym z najważniejszych zadań tej misji było bezpieczne posadzenie lądownika Philae na powierzchni komety. Zespół naukowców Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) wybrał na miejsce lądowanie cel („J”, nazwany później „Agilkia”), znajdujący się na „głowie” komety.

12 listopada doszło do lądowania Philae na powierzchni komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko. Była to pierwsza w historii próba lądowania na komecie i miała ona bardzo zaskakujący przebieg. Dokładniejsza analiza danych wykazała, że doszło do trzech lądowań oraz jednego „zahaczenia” lądownika o powierzchnię komety. Philae zakończył swoje lądowanie w bardzo niegościnnym miejscu, pochylony i w cieniu, przy klifie. Przez kolejne 55 godzin Philae próbował dokonać pomiarów naukowych oraz zdjęć. Wykorzystano m.in. penetrator MUPUS, przy budowie którego uczestniczyli inżynierowie z Centrum Badań Kosmicznych w Warszawie.
 
15 listopada lądownik Philae zakończył misję podstawową i przeszedł w tryb uśpienia z powodu niedostatecznej ilości energii elektrycznej. Jest możliwe, że uda się wybudzić Philae w marcu 2015 roku, gdy kometa zbliży się do Słońca. Misja sondy Rosetta będzie trwać do grudnia 2015 roku. Jest to pierwsza szansa na długoterminowe badania komety z bliska podczas jej przejścia przez peryhelium.

2. Pierwszy lot MPCV Orion

W 2014 roku nastąpił pierwszy ważny krok w kierunku załogowej misji ku Czerwonej Planecie. 5 grudnia po raz pierwszy w przestrzeni kosmicznej znalazła się kapsuła MPCV Orion. Misja otrzymała nazwę Exploration Flight Test 1 (EFT-1). Orion to następca wahadłowców. Jest to pierwszy od 40 lat pojazd zdolny do lotów poza niską orbitę okołoziemską. Potencjalne cele lotów dla kapsuły Orion to orbita Księżyca, planetoidy bliskie Ziemi oraz okolice Marsa. Oczywiście, w większości z tych potencjalnych przyszłych misji Orion będzie jednym z kilku pojazdów, jednak to właśnie on jest tym pojazdem, wewnątrz którego astronauci rozpoczną i zakończą swoją wyprawę.

Po prawie dekadzie projektowania i testowania kapsuły, 5 grudnia 2014 roku doszło do pierwszego testu MPCV Orion. Kapsułę – bez astronautów na pokładzie – wysłano na eliptyczną orbitę o maksymalnej wysokości 5800 km za pomocą rakiety Delta IV Heavy. Powrót z tej orbity pozwolił na sprawdzenie osłony termicznej kapsuły w warunkach przypominających (w 80 proc.) warunki powrotu z „głębokiej przestrzeni”.
 
Start nastąpił 5 grudnia o godzinie 13:05 CET. Lot rakiety Delta IV Heavy, a następnie kapsuły na orbicie przebiegł prawidłowo. Start odbył się z wyrzutni LC-37 na Florydzie. Wejście w atmosferę Ziemi nastąpiło po godzinie 17:00 CET. Orion pomyślnie wodował u wybrzeży Kalifornii o godzinie 17:29 CET. Misja zakończyła się sukcesem. Kolejny lot MPCV Orion w przestrzeń kosmiczną nastąpi w 2018 roku – wówczas po raz pierwszy na pokładzie nowej ciężkiej rakiety SLS.

3. Rok katastrof – SpaceShipTwo, Antares i Proton-M

Najważniejszą katastrofą w 2014 roku było zniszczenie rakietoplanu SpaceShipTwo (SS2) podczas czwartego lotu rakietowego. Ta katastrofa nastąpiła 31 października i zginął w niej jeden z dwóch pilotów pojazdu. Do katastrofy doszło
podczas testu lotu pod napędem rakietowym, tuż po przekroczeniu prędkości dźwięku. Z nieznanych jeszcze przyczyn drugi pilot SS2 przełączył jedną z dźwigni pojazdu przy zbyt niskiej prędkości i prawdopodobnie zbyt małej wysokości lotu. To przełączenie doprowadziło do zwolnienia blokady pozycji usterzenia pojazdu, co doprowadziło do zniszczenia SS2. Aktualnie trwa dochodzenie amerykańskiej komisji NTSB, które wyjaśni okoliczności katastrofy. Wyniki dochodzenia poznamy prawdopodobnie w 2015 roku. Jednakże już w tej chwili wiadomo, że suborbitalne loty załogowe są wciąż odległe o przynajmniej kilka lat.

Ponadto, w 2014 roku przy dwóch ważnych lotach orbitalnych zawodziły rakiety. 15 maja lot rosyjskiej rakiety Proton-M z satelitą telekomunikacyjnym Ekspress-AM4R zakończył się niepowodzeniem. Proton-M w ostatnich latach średnio raz do roku zawodzi, najczęściej z uwagi na niską kontrolę jakości wykonania elementów tej rakiety.

Do drugiej ważnej katastrofy rakiety nośnej doszło 28 października. Amerykańska rakieta Antares, wykorzystująca rosyjskie silniki NK-33 (zmodyfikowane do wersji AJ-26), eksplodowała kilkanaście sekund po starcie. W wyniku eksplozji utracono bezzałogowy statek zaopatrzeniowy Cygnus, którego celem miała być Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS). W konsekwencji pojazd Cygnus będzie w 2015 roku wynoszony za pomocą rakiety Atlas V, a sama rakieta Antares zostanie zmodyfikowana.

4. SpaceX: Dragon V2 i Falcon 9 v1.1 na oceanie

2014 rok był kolejnym udanym rokiem dla firmy SpaceX. Po wycofaniu platformy Grasshopper ze służby, SpaceX rozpoczął testy rakietowe na platformie F9R-Dev1. Łącznie odbyło się w tym roku pięć lotów. Podczas ostatniego lotu F9R-Dev1, który odbył się 22 sierpnia, doszło do samozniszczenia rakiety wskutek błędnego odczytu z jednego z sensorów. Aktualnie trwają prace konstrukcyjne nad F9R-Dev2.

SpaceX przedstawił także swoją kapsułę Dragon V2, która w przyszłości ma wynosić ludzi i/lub ładunki w przestrzeń kosmiczną, między innymi na ISS. Jest to poważna modyfikacja obecnie używanej kapsuły Dragon. Masa pustej kapsuły Dragon ma wynieść około 4200 kg i być w stanie dowieźć około 3300 kg na ISS. Docelowo Dragon V2 ma być wielokrotnie używany oraz zdatny do aktywnego lądowania na lądzie za pomocą rakiet.
 
W tym roku SpaceX przeprowadził sześć startów rakiety Falcon 9 v1.1. Dwie z tych misji wyniosły kapsułę Dragon z ładunkiem na ISS, a cztery pozostałe były startami komercyjnymi, wynoszącymi satelity. Podczas startu do misji Dragon CRS-3 (18 kwietnia) doszło do pierwszej próby kontrolowanego sprowadzenia pierwszego stopnia rakiety Falcon 9 v1.1, jeszcze nie na powierzchnię lądu, ale nad ocean. Wszystkie próby były na tyle udane, że po starcie misji Dragon CRS-5 dokonana zostanie próba lądowania pierwszego stopnia na barce na wodzie. Start jest planowany na 6 stycznia 2015 roku.

5. Mars: C/2013 A1 (Siding Spring), jezioro w kraterze Gale, MAVEN i MOM

Ten rok to czas ważnych odkryć, misji i wydarzeń związanych z Marsem. To także dwie nowe misje na orbicie Marsa: amerykańska MAVEN i indyjska MOM. Najważniejsze odkrycia dokonały się na powierzchni Czerwonej Planety. Łazik Mars Science Laboratory (MSL) „Curiosity” wylądował na powierzchni Marsa 6 sierpnia 2012 roku wewnątrz krateru Gale.

We wrześniu tego roku łazik dotarł do podnóża celu swojej wyprawy – Mt Sharp. To właśnie tam wykryto ślady po dawnym marsjańskim jeziorze, które odkładało kolejne warstwy skał osadowych. Naukowcy sądzą, że pojawianie się jeziora, jego zasilanie i zanikanie były przedzielane okresami, w których wnętrze krateru Gale przypominało pustynię. Te okresy stopniowo budowały górę. Jest możliwe, że woda na Marsie pojawiała się na bardzo krótki czas, np. po większym wybuchu wulkanu czy uderzeniu dużej planetoidy, co na kilkaset lat podnosiło temperaturę oraz ciśnienie atmosfery tej planety.

Drugie ważne odkrycie dotyczy detekcji metanu w atmosferze Marsa oraz związków organicznych w skałach wewnątrz krateru Gale. W ciągu 20 miesięcy badań składu atmosfery przez MSL łazik wykonał 12 precyzyjnych pomiarów. W ośmiu pomiarach zawartość metanu wynosiła zwykle około 0,7 cząstek na miliard. W czterech pomiarach, wykonanych na przełomie 2013 i 2014 roku, średnia zawartość była dziesięć razy wyższa, rzędu 7 jednostek na miliard. Warto tu dodać, że wcześniejsze pomiary (z orbity Marsa lub też z ziemskich obserwatoriów astronomicznych) sugerowały możliwość lokalnego i sezonowego występowania stężenia metanu do wartości rzędu 45-60 jednostek na miliard, jednak nie zostało to potwierdzone przez lądowniki i łaziki. Jak na razie nie wiadomo, skąd ten metan pochodzi – sugeruje się m.in. uderzenie małego meteorytu albo emisję ze szczelin w powierzchni.
 
W 2014 roku doszło do wyjątkowego zjawiska na marsjańskim niebie – bardzo bliskiego przelotu komety C/2013 A1 (Siding Spring). Ta kometa została odkryta na początku 2013 roku i przeleciała obok Marsa 19 października 2014 roku w odległości zaledwie ok. 140 tysięcy kilometrów. Odpowiada to zaledwie 1/3 dystansu pomiędzy Ziemią a Księżycem. Pierwsze wyniki pomiarów naukowych z przelotu opublikowano na początku listopada: okazało się, że doszło do pewnego wzbudzenia atmosfery Marsa, a sama kometa okazała się mieć średnicę około 2 km. Gdyby do przelotu C/2013 A1 doszło w latach 90. XX wieku lub wcześniej, wówczas ludzkość nie byłaby w stanie dokonać obserwacji komety z bliska. Dopiero od 1997 roku stale na orbicie Marsa przebywają działające sondy, zdolne do wykonywania ważnych obserwacji. Dlatego też bliskie obserwacje przelotu C/2013 A1 można uznać w pewnym sensie za wyznacznik rozwoju technologicznego oraz naukowego, jaki nastąpił pod koniec poprzedniego i na początku obecnego stulecia.

6. Chińska eksploracja Księżyca – Chang’e 3 i Chang’e 5-T1
 
W 2014 roku trwały dwie ciekawe chińskie misje księżycowe – Chang’e 3 i Chang’e 5-T1. Ta pierwsza rozpoczęła się w grudniu 2013 roku i jeszcze pod koniec ubiegłego roku chiński łazik Yutu przejechał pierwsze kilkanaście metrów. Łazik kontynuował jazdę w styczniu tego roku, aż do czasu awarii, co nastąpiło prawdopodobnie pomiędzy 14 a 21 stycznia. Od tego czasu łazik i lądownik funkcjonowały jeszcze przez kilka miesięcy, przesyłając na Ziemię dane.

Natomiast pod koniec października 2014 roku nastąpiła inna ciekawa chińska misja księżycowa – Chang’e 5-T1. Była to misja testowa, której celem był oblot pojazdu dookoła Księżyca, a następnie powrót małej kapsuły na Ziemię. Lot zakończył się sukcesem 31 października i był pierwszym powrotem pojazdu z okolic Srebrnego Globu od 1976 roku (misja Łuna 24). Ta wyprawa była testem przed misją typu „sample return” Chang’e 5, której lot jest obecnie planowany na nie wcześniej niż w 2017 roku.

7. GSLV Mk III i Angara
 
W tym roku doszło do dwóch ważnych debiutów rakietowych: indyjskiej GLSV Mk III (18.12.2014) oraz rosyjskiej rakiety Angara (09.07.2014/25.12.2014). Oba państwa pokładają duże nadzieje w rozwijanych systemach rakietowych, które mają pozwolić na wynoszenie większych ładunków na orbitę. GSLV Mk III jest nową konstrukcją, a także największą indyjską rakietą, zdolną wynosić nawet do 10 ton na niską orbitę okołoziemską (LEO). Pierwszy lot indyjskiej GSLV Mk III był suborbitalny (bez działającego górnego stopnia, nad którym wciąż trwają prace) i był także testem makiety indyjskiej kapsuły załogowej. Zarówno test rakiety, jak i kapsuły przebiegł prawidłowo.
 
Rosja także doprowadziła do testu swojej nowej rakiety nośnej – pierwszej od czasów ZSRR. Rakieta Angara, przetestowana pomyślnie w zmodyfikowanej, najlżejszej wersji w lipcu tego roku, w przyszłości ma zastąpić szereg rosyjskich rakiet nośnych. Loty Angary docelowo mają się odbywać także z nowego kosmodromu Wostocznyj na Dalekim Wschodzie, który za kilka lat zostanie ukończony.
 
Do drugiego lotu Angary doszło 23 grudnia. Tym razem wystartowała Angara w wersji A5 z górnym stopniem Briz-M. Ta rakieta ma docelowo być zdolna do wynoszenia ponad 20 ton na LEO i ponad 5 ton na orbitę transferową GTO. W przyszłości w jednej ze swoich wersji Angara A5 ma wynosić nową rosyjską kapsułę, następcę Sojuza.

8. 2014 – rok odkryć egzoplanet
 
W 2014 roku odkryto mniej więcej tyle samo egzoplanet, co we wszystkich wcześniejszych latach razem wziętych – głównie za sprawą kosmicznego teleskopu Kepler. W lutym tego roku NASA potwierdziła istnienie aż 715 egzoplanet z danych misji Kepler. Te planety pozasłoneczne krążą wokół 305 gwiazd. Spośród nich aż 95 proc. jest mniejszych od Neptuna, w tym cztery krążące w ekosferze swych gwiazd. Jedna z tych czterech, o oznaczeniu Kepler-296f, to prawdopodobnie obiekt skalisty o średnicy mniejszej od dwukrotnej średnicy Ziemi. Kepler-296f będzie celem dodatkowych obserwacji astronomicznych, które określą charakterystykę orbity tej egzoplanety. Aktualnie ludzkość zna już ponad 1850 egzoplanet, a pod koniec 2013 roku potwierdzono istnienie tysięcznej planety pozasłonecznej. Jest to duże osiągnięcie, wyraźnie wskazujące, że trwa obecnie „złota era” w poszukiwaniach egzoplanet.

9. „Orbitalne taksówki”: Dragon i CST-100 

W 2014 roku rozstrzygnięto czwartą i ostatnią rundę programu NASA dotyczącego komercyjnych lotów załogowych na orbitę. W ramach tego programu wyłoniono dwa pojazdy, które od 2017/2018 roku mają zacząć regularnie dostarczać amerykańskich astronautów na ISS. NASA wybrała do dalszego finansowania kapsułę Dragon V2 (SpaceX) oraz CST-100 (Boeing). Odrzucono natomiast projekt mini-promu Dream Chaser (Sierra Nevada). Zarówno Boeing, jak i SpaceX zapowiadają, że pierwsze loty załogowe ich kapsuł nastąpią wcześniej. SpaceX zapowiada 2016 rok, a Boeing – 2017 rok.

10. Pozostałe wydarzenia
 
Na koniec warto wspomnieć o innych ważnych wydarzeniach, takich jak:
 
- Częściowo nieudany lot rakiety Sojuz-STB (22.08), w którym zawiódł górny stopień Fregat-MT. W wyniku złej pracy tego stopnia dwa pierwsze operacyjne satelity europejskiego systemu Galileo zostały umieszczone na złej orbicie.

- Ostatni lot europejskiego pojazdu zaopatrzeniowego ATV-5 do ISS. Na bazie modułu serwisowego ATV powstanie moduł serwisowy do kapsuły MPCV Orion.

- Koniec trzeciej misji X-37B, która trwała blisko 675 dni.

- Skok Alana Eustace z 41,4 km, który nastąpił 24 października. Jest to nowy rekord w wysokości skoku spadochronowego.

- Konflikt polityczny wokół Krymu i Ukrainy doprowadził do znacznego ograniczenia współpracy pomiędzy Rosją a jej dotychczasowymi partnerami w projektach kosmicznych. W zasadzie jedynie prace na ISS przebiegają bez ograniczeń – inne projekty zostały wyraźne spowolnione.

- Na początku grudnia odbyła się Rada Ministerialna państw ESA, która zakończyła się sukcesem: zatwierdzono finansowanie dla programu ISS, ExoMars oraz rakiety Ariane 6. Polska uczestniczyła w tej Radzie. Następne spotkanie Rady odbędzie się w 2016 roku.

- W 2014 roku odeszło także kilku astronautów-weteranów. Odeszli m.in. Anatolij Bieriezowoj, Steven Nagel, Hank Hartsfield, Wubbo Ockels, William Pogue, Walery Kubasow, Dale Gardner, a w katastrofie SpaceShipTwo zginął Michael Alsbury.