Od poznih petdesetih let 20. stoletja so se v ZSSR in ZDA začeli pojavljati prvi projekti orbitalnih postaj - vesoljskih plovil, ki bi ljudem omogočila, da dolgo časa ostanejo v skoraj planetarni orbiti in tam izvajajo raziskave. V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so ZDA, opogumljene z uspehi vesoljskega programa Apollo, začele resno razvijati velike vesoljske postaje, ki naj bi omogočile nastanek bivalne znanstvene baze na Luni in sčasoma celo človeški polet na Mars.
Vnemo Američanov sta ohladila dva pomembna dogodka.
Ena od njih je bila vietnamska vojna, v katero so leta 1965 posegle ZDA - povzročila je znatno škodo gospodarstvu države. Drugi je bil zaključek programa Apollo leta 1975. Proračun, namenjen vesoljskim raziskavam, je bil močno zmanjšan.
Vendar pa so bile po odpovedi lunarnih odprav Apollo še vedno na voljo super težke rakete Saturn 5, največje rakete tistih let. Do takrat je oblikovalec Wernher von Braun že razvil načrt za orbitalno postajo, kjer je bilo predlagano, da se zgornja stopnja rakete Saturn-1B uporabi kot življenjski prostor. Postaja je delovala v dveh oblikah - najprej se je v orbito izstrelila kot raketna stopnja, nato so izpraznjeni rezervoar za tekoči vodik naknadno opremili in stopnja se je spremenila v orbitalno postajo. Zagotovljena je bila priklopna postaja, sončni kolektorji in druga oprema. Zmogljivejši Saturn 5 bi lahko v orbito izstrelil popolnoma opremljeno postajo, zaradi česar je bila možnost naknadne opremljanja rezervoarja za vodik nepotrebna.
Skylab je bil zgrajen na zgornji stopnji rakete Saturn 1B.
Trup je bil prekrit s toplotno izolacijo, notranjost rezervoarjev pa je bila prilagojena za bivanje in znanstveno raziskovanje tričlanske posadke.
V spodnjem delu postaje je bil gospodinjski oddelek s prostori za počitek, kuhanje in prehranjevanje, spanje in osebno higieno. Zgoraj je bil laboratorij, kjer so delali astronavti. Vodo, hrano in oblačila v količinah, ki zadoščajo za delo treh posadk treh astronavtov, so pred izstrelitvijo shranili v posebne zabojnike. Voda je bila v zbiralnikih na vrhu postaje. Hrana je bila shranjena v živilskih omarah, hladilnih in zamrzovalnih skrinjah, prav tako na vrhu postaje ter v prostorih za počitek, pripravo in prehrano.
Na zunanji strani telesa postaje so bili nameščeni solarni paneli, ki so bili med izstrelitvijo postaje v orbito pritisnjeni na telo. Na zunanji strani je bila postaja obdana s tankim cilindričnim aluminijastim zaslonom, ki se je po izstrelitvi v orbito s posebnimi vzvodi odmaknil od površine postaje in je bil na določeni oddaljenosti od nje služil za zaščito telesa pred vplivom mikrometeoritov in vplivom močnega sončnega sevanja.
Na čelu orbitalnega bloka postaje je bil oddelek za opremo, komora za zračno zaporo in oddelek za privez. Postaja je imela tudi tuš, kamor se je po cevi pod pritiskom dovajala voda, ki se je nato odvajala z vakuumskim sistemom – sicer bi kapljice lahko poškodovale opremo. Samo en odhod pod tuš je porabil približno 3 litre vode in trajal dve uri in pol.
»Traja veliko dlje, potem pa dobro dišiš,« je pozneje povedal Paul Weitz, eden od astronavtov.
Predvidevalo se je, da bo Skylab šel v orbito 14. maja 1973, naslednji dan pa bo na postajo prispela prva odprava - astronavti Charles Conrad, Paul Waitz in Joseph Kerwin.
Izstrelitev je potekala pravočasno. Ko pa je Saturn 5 postajo postavil v orbito, so se začele težave - v prvi minuti poleta je hiter zračni tlak odtrgal del zaščitnega zaslona in enega od šestih sončnih panelov v bližini postaje. Druga plošča se ni odprla. Posledično se je izkazalo, da je moč, ki jo ustvarijo baterije, veliko manjša od izračunane, sistemi na vozilu in znanstvena oprema pa ne morejo normalno delovati. Kmalu je temperatura na postaji začela katastrofalno naraščati in dosegla +38 °C znotraj in +80 °C zunaj. Zmožnost upravljanja Skylaba je bila ogrožena.
Da bi postajo spravili v delovno stanje, je bilo odločeno, da se nujno izdela "zaščitni dežnik", pritrjen na telo Skylaba na štiri krake. In izvedite nujna popravila in obnovitvena dela. Prav to je prva posadka, izstreljena 25. maja 1973, počela skoraj vseh 28 dni svojega bivanja na krovu. Izvedel je več vesoljskih sprehodov, pri čemer je odkril tudi zagozdeno sončno celico.
Naslednji dve odpravi sta se že ukvarjali z znanstvenim delom. Drugi pa je moral odigrati tudi vlogo serviserjev - Jack Lausma in Owen Garriott sta morala namestiti drugi toplotnoizolacijski zaslon in zamenjati žiroskope.
Druga odprava je postala znana po praktični šali, ki jo je uprizoril Garriott. Ko je posadka ponovno vzpostavila stik z nadzornim centrom, se je v etru oglasil ženski glas: »Dobrodošel, Houston. Tako dolgo se nisem pogovarjal s teboj. Bob, si to ti? To je Helen, Owenova žena.
Fanta že tako dolgo nista jedla domače hrane, da sem se odločila, da jima prinesem nekaj toplega.
Sprejem... V redu, moram iti. Vidim fante, kako letijo do komandnega modula, in nisem smel govoriti s teboj. Se vidimo kasneje, Bob!
Medtem ko so Zemljani poskušali razumeti, kaj se dogaja na postaji, so se astronavti smejali in razlagali: Garriott je s seboj vzel diktafon, v katerega je njegova žena vnaprej spregovorila več stavkov. Sam dialog smo vadili z operaterjem.
Kasneje se je ista posadka pošalila s člani tretje odprave: ko so prispeli na postajo, so jih čakale tri neme postave, ki so telovadile na simulatorjih in sedele na stranišču. Izkazalo se je, da je prejšnja posadka vzela tri stare kombinezone, jih napolnila z najrazličnejšimi odpadki in nanje pritrdila "glave" iz papirnatih vrečk. Ker je imela ekipa veliko dela, nekaj časa ni imela časa pospravljati figur. Astronavt Edward Gibson se je pozneje spominjal:
»Počutil sem se, kot da me gledajo, preverjajo vse, kar počnem, a ne nudijo nobene pomoči. Grozljivo."
Tretja odprava, ki so jo sestavljali astronavti novinci Gerald Carr, Edward Gibson in William Pogue, je na ladji uprizorila pravi izgred.
Prejšnji odpravi sta bili v orbiti 28 oziroma 59 dni, nova posadka pa 84 dni. Poleg tega so bile njihove misije veliko bolj natančno načrtovane kot misije prejšnjih posadk. Zlasti je bila velika vloga dodeljena medicinskim raziskavam, zato so morali astronavti izvajati veliko fizičnih vaj, teči na mestu.
Po tem so uporniki izklopili komunikacije in cel dan počivali ter opazovali Zemljo skozi opazovalno okno. Naslednji dan sta ponovno vzpostavila stik in nadaljevala z delom.
Ta primer je postal indikativen za psihologe - nihče prej ni preučeval posledic tako dolgega bivanja ljudi v vesolju. Po tem je bilo odločeno, da se natančneje preuči obseg dela v skladu s psihologijo in stopnjo stresa posadke. Nasini strokovnjaki so skrbno upoštevali zahteve posadke in zmanjšali njihovo delovno obremenitev v naslednjih tednih.
Kljub številnim težavam so odprave Skylaba izvedle ogromno bioloških, tehničnih in astrofizikalnih poskusov. Najpomembnejša so bila teleskopska opazovanja Sonca v rentgenskem in ultravijoličnem območju, posneti so bili številni izbruhi in odkrite koronalne luknje. Vesoljski sprehodi med odpravami so vključevali redno menjavo filma astronomskih instrumentov, nameščenih na zunanji strani postaje.
Astronavti so opazovali tudi obnašanje miši in komarjev v vesolju, opazovali Zemljo in preučevali, kako na krovu postaje pride do taljenja kovin in rasti kristalov. Eden od poskusov je bil posvečen temu, kako pajki pletejo mreže v breztežnosti. Poleg tega so lahko opazovali komet Kohoutek.
Ko se je tretja posadka vrnila na Zemljo, je bila postaja zaprta.
Njegova nadaljnja uporaba naj bi se nadaljevala, ko so začeli leteti shuttli, vesoljska plovila za večkratno uporabo. Z njihovo pomočjo je Nasa nameravala Skylab povečati tako, da mu bo dodala še nekaj orbitalnih modulov in povečala število članov raziskovalne posadke na šest. Dokončne odločitve o financiranju pa ni bilo.
Medtem je povečana sončna aktivnost povzročila povečanje gostote atmosfere na višini Skylabove orbite in spuščanje postaje se je pospešilo. Dvig postaje v višjo orbito je bil nemogoč, saj ni imela lastnega motorja - orbito so dvignili le motorji zasidranih Apollov, s katerimi so posadke prispele na postajo.
Po izračunih MCC naj bi postaja vstopila v atmosfero 11. julija 1979 ob 16:37 GMT. Predpostavlja se, da je poplavno območje postaje točka 1300 km južno od Cape Towna v Južni Afriki. Vendar pa je zaradi napake v izračunih in dejstva, da se je postaja zrušila počasneje, kot je bilo pričakovano, nekaj ostankov padlo v zahodni Avstraliji, južno od mesta Perth.
Ko je NASA ugotovila, da so nekateri odpadki končali na avstralski farmi v lasti štiričlanske družine, je lastnika sredi noči poklical sam ameriški predsednik Jim Carter z besedami: »Gospod Siler, jaz osebno in ameriška vlada se vam iskreno opravičujem za ta incident.” . Prosim, povejte mi, ali ni bil na vaši kmetiji nihče poškodovan?«
"A! Zdaj bom pogledal bike ... Očitno ne, ne skrbi!« je odgovoril kmet.
Po zabavnem naključju je 20. julija v Perthu potekalo tekmovanje za Miss Universe in na odru, kjer so tekmovalke nastopale, je bil razstavljen velik drobec lupine postaje.
Zdaj so ta in drugi fragmenti, najdeni v Avstraliji, razstavljeni v muzejih. Po tem ZDA več desetletij niso ustvarile orbitalnih postaj.
dolžina: 24,6 m
največji premer: 6,6 m
Dolžina - 24,6 m, največji premer - 6,6 m, teža - 77 ton, notranja prostornina - 352,4 m³. Višina orbite - 434-437 km (perigej-apogej), inklinacija - 50°.
Parametri teže in velikosti (vključno z uporabno prostornino) postaje Skylab so bili večkrat večji od tistih v sovjetskih orbitalnih postajah serije DOS-Salyut in OPS-Almaz. Ameriška postaja je bila tudi prva, kjer so posadke delale večkrat, in prva, kjer sta bili dve pristanišči (čeprav druga ni bila uporabljena).
Zgodovina ustvarjanja
Prvi projekti orbitalnih postaj so se začeli pojavljati v ZSSR in ZDA od poznih 50-ih let. Ena najpogostejših možnosti je bila pretvorba zgornje stopnje nosilne rakete v polnopravni orbitalni modul. Zlasti leta 1963 so ameriške zračne sile predlagale projekt vojaške izvidniške postaje MOL (Manned Orbiting Laboratory), ki je bil nekaj časa razvit, a nikoli izveden, na podlagi zgornje stopnje rakete Agena. Približno v istem času je von Braun predstavil koncept »Praktične uporabe programa Apollo«, ki je med drugim predlagal uporabo zgornje stopnje rakete Saturn 1B kot bivalne prostornine orbitalne postaje. Pravzaprav je postaja delovala v dveh oblikah - najprej se je v orbito izstrelila kot raketna stopnja, nato pa so izpraznjeni rezervoar za tekoči vodik naknadno opremili in stopnjo spremenili v orbitalni modul. Zagotovljena je bila priklopna postaja, sončni kolektorji in druga oprema. Projekt z delovnim naslovom »Orbital Workshop« je našel podporo vodstva Nase in se začel izvajati.
Hudi rezi vesoljskega proračuna v zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so prisilili Naso, da ponovno razmisli o svojih programih. Tudi program orbitalnih postaj je bil deležen velikega kvantitativnega zmanjšanja. Po drugi strani pa je NASA po odpovedi lunarnih ekspedicij Apollo 18, -19, -20 še vedno imela na voljo zalogo super težkih raket Saturn-5, s katerimi bi zlahka izstrelili popolnoma opremljeno orbitalno postajo, kar pomeni da je polovičarska možnost z dodatkom rezervoarja za vodik postala nepomembna. Končna različica je bila imenovana "Skylab" - "Nebeški laboratorij".
Oblikovanje
Shematski prikaz preseka Skylaba, ki daje idejo o velikosti postaje. Na levi je zasidrana transportna ladja Apollo.
Izstrelitev postaje Skylab z nosilno raketo Saturn 5
Pogled od spredaj na komoro zračne zapore z glavno priklopno postajo in odprtino za bankomat med letom
Diagram prereza notranje prostornine
Padli fragment
Poklonska znamka US Skylab 1974
Skylab je bil zgrajen iz telesa zgornje stopnje rakete Saturn 1B. Telo je bilo prekrito s toplotno izolacijo, notranjost rezervoarjev je bila prilagojena za življenje in znanstvene raziskave.
V zgornjem delu trupa je bil nameščen prostor za opremo, komora zračne zapore z glavno aksialno in rezervno stransko priklopno enoto dolžine 5,28 m in premera 3,0 m, na katero je pritrjen ogromen oddelek astrofizikalnih znanstvenih instrumentov ATM ( Nosilec teleskopa Apollo) je bil priložen. Ko je bil v orbiti, se je bankomat zasukal za 90°, kar je omogočilo dostop do aksialnih priklopnih vrat.
Prazen rezervoar za vodik stopnje tvori orbitalni blok postaje z notranjim premerom 6,6 m, ki je z rešetkastimi pregradami razdeljen na laboratorijske (LO) in gospodinjske (DC) predelke ter višine 6 m in 2 m. se uporablja za zbiranje odpadkov. LO se uporablja za izvajanje znanstvenih poskusov, BO pa za počitek, kuhanje in prehranjevanje, spanje in osebno higieno. Vse, kar je potrebno za delovanje treh posadk, je na Skylabu med izstrelitvijo: 907 kg hrane in 2722 kg vode.
Sistem napajanja postaje je sestavljen iz šestih sončnih kolektorjev (SB): glavnih, razporejenih na telesu v obliki dveh velikih kril, in štirih, ki se navzkrižno razprostirajo na bloku ATM.
Zunanja dolžina kompleksa Skylab z zasidrano transportno ladjo Apollo je 36 m, teža - 91,1 tone, v bivalnih prostorih s skupno prostornino 352,4 m³ pa je umetna atmosfera kisika in dušika (74% kisika in 26% dušika). ) vzdržujemo pri tlaku 0,35 atm in temperaturi 21-32 °C.
SkyLab je imel ogromno notranjo prostornino, ki je zagotavljala skoraj neomejeno svobodo gibanja, na primer med urami gimnastike ste zlahka skakali s stene na steno. Astronavtom so se življenjske razmere na postaji zdele zelo udobne: tam je bil zlasti tuš. Vsak astronavt je imel majhno ločeno kabino - nišo z zapiralno zaveso, kjer je bilo spalno mesto in predal za osebne stvari.
Zagon Skylaba
Ameriško OS Skylab je 14. maja 1973 ob 17.30 UTC izstrelila raketa Saturn 5, dan kasneje pa naj bi proti postaji odletela prva odprava z raketo Saturn 1B, ki so jo sestavljali poveljnik Charles Conrad, pilot CM Paul Paul. Weitz in zdravnik Joseph Kerwin.
Skylab je vstopil v skoraj krožno orbito na višini 435 km, solarni paneli na bankomatu so se odprli, vendar se en solarni panel na ohišju postaje ni odprl, drugi pa se je snel. Kot je pokazala preiskava, se je med evakuacijo s postaje odtrgal toplotnoizolacijski zaslon, ki je iztrgal eno SB in zataknil drugo. Kmalu je temperatura na postaji začela katastrofalno naraščati in dosegla 38 °C znotraj in 80 °C zunaj. Skylab je ostal brez napajanja in brez termične kontrole, njegovo delovanje pa je bilo skoraj nemogoče. Da bi rešili situacijo, je bilo odločeno, da se na postajo dostavi nadomestni zaslon - nekakšen "dežnik", plošča, raztegnjena čez 4 podaljške. "Dežnik" je bil izdelan v najkrajšem možnem času in je že 25. maja odšel na postajo skupaj s prvo ekspedicijo.
Odprave v Skylab
Skupno so postajo, kot je bilo načrtovano, obiskale tri odprave. Glavna naloga odprav je bila preučevanje prilagajanja človeka razmeram breztežnosti in izvajanje znanstvenih poskusov. Ker je bila sama izstrelitev postaje označena kot SL-1 (Skylab-1), so bili trije leti s posadko številke 2, 3 in 4.
Kljub številnim težavam so odprave Skylaba izvedle ogromno bioloških, tehničnih in astrofizikalnih poskusov. Najpomembnejša so bila teleskopska opazovanja Sonca v rentgenskem in ultravijoličnem območju, posneti so bili številni izbruhi in odkrite koronalne luknje.
Skupni stroški programa Skylab so bili približno 3 milijarde ameriških dolarjev v takratnih cenah.
Nadaljnje delovanje postaje
Odprav na postajo ni bilo več. 20-dnevni let SL-5 Skylab-5 je bil predlagan za znanstvene poskuse in nekaj dviga orbite postaje. Razpravljali so o tem, kako ohraniti Skylab do začetka poletov raketoplana za večkratno uporabo in ga nato upravljati vsaj 5 let. Program Skylab-Shuttle je predvideval en let za znatno dvigovanje orbite z uporabo pogonskega modula, ki ga je dostavil raketoplan, dva poleta na obnovitveni ekspediciji z dostavo novega priklopnega pristanišča v prvem in nato redne večmesečne ekspedicije, ki so pripeljale posadko na postaji za šest do osem ljudi, priklop novega velikega modula zračne zapore, drugih modulov (vključno z neprosto letečimi laboratoriji Spacelab) in opornikov, pa tudi, morda, še večjega sistema raketoplanov, porabljenega zunanjega rezervoarja, ki je naknadno opremljen z opremo. Vendar do končne odločitve in financiranja nikoli ni prišlo.
Medtem je povečana sončna aktivnost povzročila rahlo povečanje atmosferske gostote na višini Skylabove orbite in upad postaje se je pospešil. Dvig postaje v višjo orbito je bil nemogoč, saj ni imela lastnega motorja (orbito so dvignili le motorji zasidranega vesoljskega plovila Apollo, s katerim so posadke prispele na postajo). Nadzorni center misije je usmeril postajo za vstop v atmosfero ob 16:37 GMT 11. julija 1979. Poplavno območje postaje naj bi bila točka 1300 km južno od Cape Towna v Južni Afriki. Vendar pa sta napaka v izračunih znotraj 4 % in dejstvo, da se je postaja zrušila počasneje, kot je bilo pričakovano, povzročila premik v točki udarca nezgorelih ostankov: nekaj jih je padlo v Zahodni Avstraliji južno od mesta Perth. Nekatere razbitine so odkrili med mestoma Esperance in Rawlinna in so zdaj na ogled v muzejih.
Povezave
Poglej tudi
- Seznam vesoljskih plovil z detektorji rentgenskih žarkov in gama na krovu
| Orbitalne postaje | |
|---|---|
| Aktiven | |
| Prihodnost | |
| Dokončano | |
| Del ISS | |
| Prekinjeno | |
| ¹ Se ne uporablja za človekova potovanja v vesolje. ² Del programa Almaz za vojaške namene. | |
| Vojaško letalo in vesoljsko plovilo McDonnell Douglas | |
|---|---|
| Borci | |
| Stormtrooperji | |
| Poučna | |
| Vojaško transportno letalo | |
| Vojaški helikopterji | |
| Brezpilotna letala | |
| Eksperimentalno letalo | |
| vesoljske ladje | |
V začetku 20. stoletja so vesoljski pionirji, kot so Hermann Oberth, Konstantin Tsiolkovsky, Hermann Noordung in Wernher von Braun, sanjali o ogromnih vesoljskih postajah v Zemljini orbiti. Ti znanstveniki so verjeli, da bi bile vesoljske postaje odlične pripravljalne točke za raziskovanje vesolja. Se spomnite "KETS Star"?
Wernher von Braun, arhitekt ameriškega vesoljskega programa, je vesoljske postaje vključil v svojo dolgoročno vizijo ameriškega raziskovanja vesolja. Von Braunove številne članke o vesoljskih temah v popularnih revijah spremljajo umetniki, ki jih okrasijo z risbami konceptov vesoljskih postaj. Ti članki in risbe so prispevali k razvoju javne domišljije in spodbudili zanimanje za raziskovanje vesolja.
V teh konceptih vesoljskih postaj so ljudje živeli in delali v vesolju. Večina postaj je bila videti kot ogromna kolesa, ki se vrtijo in ustvarjajo umetno gravitacijo. Ladje so prihajale in odhajale, tako kot v običajnem pristanišču. Prevažali so tovor, potnike in materiale z Zemlje. Odhodni leti so bili namenjeni na Zemljo, Luno, Mars in drugod. Takrat človeštvo ni povsem razumelo, da bo von Braunova vizija zelo kmalu postala resničnost.
ZDA in Rusija že od leta 1971 razvijata orbitalne vesoljske postaje. Prve postaje v vesolju so bile ruski Saljut, ameriški Skylab in ruski Mir. In od leta 1998 so ZDA, Rusija, Evropska vesoljska agencija, Kanada, Japonska in druge države zgradile in začele razvijati Mednarodno vesoljsko postajo (ISS) v Zemljini orbiti. Ljudje že več kot deset let živijo in delajo v vesolju na ISS.
V tem članku si bomo ogledali zgodnje programe vesoljskih postaj, njihovo sedanjo in prihodnjo uporabo. A najprej si poglejmo podrobneje, zakaj so te vesoljske postaje sploh potrebne.
Obstaja veliko razlogov za gradnjo in upravljanje vesoljskih postaj, vključno z raziskavami, industrijo, raziskovanjem in celo turizmom. Prve vesoljske postaje so bile zgrajene za preučevanje dolgoročnih učinkov breztežnosti na človeško telo. Konec koncev, če bodo astronavti kdaj poleteli na Mars ali druge planete, moramo najprej vedeti, kako dolgotrajna izpostavljenost breztežnosti vpliva na ljudi v mesecih dolgega leta.
Vesoljske postaje so tudi fronta za raziskave, ki jih na Zemlji ni mogoče izvesti. Na primer, gravitacija spremeni način organiziranja atomov v kristale. V ničelni gravitaciji lahko nastane skoraj popoln kristal. Takšni kristali lahko postanejo odlični polprevodniki in osnova zmogljivih računalnikov. Leta 2016 je NASA na ISS namestila laboratorij za preučevanje ultra nizkih temperatur v pogojih brez gravitacije. Drugi učinek gravitacije je, da med zgorevanjem usmerjenih tokov ustvari nestabilen plamen, zaradi česar postane njihovo preučevanje precej težavno. V ničelni gravitaciji lahko preprosto preučujete stabilne, počasne tokove plamena. To bi lahko bilo koristno za preučevanje procesa zgorevanja in ustvarjanje peči, ki bodo manj onesnaževale.
Visoko nad Zemljo vesoljska postaja ponuja edinstven pogled na zemeljsko vreme, teren, vegetacijo, oceane in ozračje. Poleg tega, ker so vesoljske postaje višje od Zemljine atmosfere, jih je mogoče uporabiti kot observatorije s posadko za vesoljske teleskope. Zemljina atmosfera ne bo motila. Vesoljski teleskop Hubble je zaradi svoje lokacije prišel do številnih neverjetnih odkritij.
Vesoljske postaje je mogoče prilagoditi kot vesoljske hotele. Prav Virgin Galactic, ki trenutno aktivno razvija vesoljski turizem, načrtuje gradnjo hotelov v vesolju. Z rastjo komercialnega raziskovanja vesolja lahko vesoljske postaje postanejo pristanišča za ekspedicije na druge planete, pa tudi cela mesta in kolonije, ki bi lahko razbremenile prenaseljen planet.
Zdaj, ko vemo, čemu so namenjene vesoljske postaje, si oglejmo nekatere izmed njih. Začnimo s postajo Saljut - prvo od vesoljskih postaj.
Saljut: prva vesoljska postaja
Rusija (in nato Sovjetska zveza) je prva poslala vesoljsko postajo v orbito. Postaja Saljut-1 je vstopila v orbito leta 1971 in postala kombinacija vesoljskih sistemov Almaz in Sojuz. Sistem Almaz je bil prvotno ustvarjen za vojaške namene. Vesoljsko plovilo Sojuz je prevažalo astronavte z Zemlje na vesoljsko postajo in nazaj.
Saljut 1 je bil dolg 15 metrov in je bil sestavljen iz treh glavnih oddelkov, v katerih so bile restavracije in rekreacijski prostori, skladišča hrane in vode, stranišče, nadzorna postaja, simulatorji in znanstvena oprema. Posadka Sojuza 10 naj bi prvotno živela na krovu Saljuta 1, vendar je njihova misija naletela na težave pri priklopu, zaradi česar niso mogli vstopiti v vesoljsko postajo. Posadka Sojuz-11 je postala prva, ki se je uspešno naselila na Saljut-1, kjer je živela 24 dni. Vendar pa je ta posadka ob vrnitvi na Zemljo tragično umrla, ko je ob ponovnem vstopu v kapsulo padel tlak. Nadaljnje misije na Saljut 1 so bile preklicane in vesoljsko plovilo Sojuz je bilo preoblikovano.
Po Sojuzu 11 so Sovjeti izstrelili še eno vesoljsko postajo Saljut 2, ki pa ji ni uspelo doseči orbite. Potem je bil Salyut-3-5. S temi izstrelitvami so preizkusili novo vesoljsko plovilo Soyuz in posadko za dolgotrajne misije. Ena od pomanjkljivosti teh vesoljskih postaj je bila, da so imele samo en priključek za vesoljsko plovilo Soyuz, ki ga ni bilo mogoče ponovno uporabiti.
29. septembra 1977 je Sovjetska zveza izstrelila Saljut 6. Ta postaja je bila opremljena z drugim priklopnim priključkom, tako da je bilo mogoče postajo ponovno poslati s plovilom Progress brez posadke. Saljut 6 je deloval od leta 1977 do 1982. Leta 1982 je bil izstreljen zadnji Saljut 7. Zavetja je bilo 11 posadkam in je deloval 800 dni. Program Saljut je sčasoma pripeljal do razvoja vesoljske postaje Mir, o kateri bomo govorili kasneje. Najprej si poglejmo prvo ameriško vesoljsko postajo Skylab.
Skylab: prva ameriška vesoljska postaja
ZDA so leta 1973 v orbito izstrelile svojo prvo in edino vesoljsko postajo Skylab 1. Med izstrelitvijo je bila vesoljska postaja poškodovana. Meteorni ščit in eden od dveh glavnih solarnih panelov postaje sta bila odtrgana, drugi solarni panel pa se ni popolnoma razgrnil. Zaradi teh razlogov je imel Skylab malo elektrike in notranje temperature so se dvignile na 52 stopinj Celzija.
Prva posadka Skylaba 2 je izstrelila 10 dni pozneje, da bi popravila rahlo poškodovano postajo. Posadka Skylab 2 je namestila preostalo sončno ploščo in postavila krovno tendo za hlajenje postaje. Po popravilu postaje so astronavti 28 dni preživeli v vesolju in opravljali znanstvene in biomedicinske raziskave.
Skylab je bil spremenjena tretja stopnja rakete Saturn V, sestavljen iz naslednjih delov:
- Orbitalna delavnica (v njej je živela in delala četrtina posadke).
- Gateway modul (omogoča dostop do zunanjega dela postaje).
- Več priklopnih prehodov (omogoča več priklopom vesoljskih plovil Apollo na postajo hkrati).
- Nosilec za teleskop Apollo (obstajali so teleskopi za opazovanje Sonca, zvezd in Zemlje). Ne pozabite, da vesoljski teleskop Hubble še ni bil zgrajen.
- Vesoljsko plovilo Apollo (komandno-servisni modul za prevoz posadke na Zemljo in nazaj).
Skylab je bil opremljen z dvema dodatnima posadkama. Obe posadki sta v orbiti preživeli 59 oziroma 84 dni.
Skylab ni bil mišljen kot stalni vesoljski umik, temveč delavnica, v kateri bi Združene države preizkušale učinke dolgih obdobij v vesolju na človeško telo. Ko je tretja posadka zapustila postajo, so jo zapustili. Zelo kmalu ga je močan sončni izbruh vrgel iz orbite. Postaja je leta 1979 padla v ozračje in zgorela nad Avstralijo.
Postaja Mir: prva stalna vesoljska postaja
Leta 1986 so Rusi izstrelili vesoljsko postajo Mir, ki naj bi postala stalni dom v vesolju. Prva posadka, ki sta jo sestavljala kozmonavta Leonid Kizim in Vladimir Solovjov, je na krovu preživela 75 dni. V naslednjih 10 letih se je "Mir" nenehno izboljševal in je bil sestavljen iz naslednjih delov:
- Bivalni prostori (kjer so bile ločene kabine za posadko, WC, tuš, kuhinja in predal za smeti).
- Prehodni predal za dodatne module postaje.
- Vmesni predel, ki je povezoval delovni modul z zadnjimi priključnimi vrati.
- Predel za gorivo, v katerem so bili shranjeni rezervoarji za gorivo in raketni motorji.
- Astrofizikalni modul "Kvant-1", ki je vseboval teleskope za preučevanje galaksij, kvazarjev in nevtronskih zvezd.
- Znanstveni modul Kvant-2, ki je zagotovil opremo za biološke raziskave, opazovanje Zemlje in vesoljske sprehode.
- Tehnološki modul "Kristal", v katerem so bili izvedeni biološki poskusi; opremljen je bil z dokom, na katerega so lahko pristajali ameriški shuttli.
- Modul Spectrum je bil uporabljen za opazovanje zemeljskih naravnih virov in zemeljske atmosfere ter za podporo biološkim in naravoslovnim poskusom.
- Modul Nature je vseboval radar in spektrometre za preučevanje zemeljske atmosfere.
- Priključni modul z vrati za prihodnje priklope.
- Oskrbovalna ladja Progress je bila oskrbovalna ladja brez posadke, ki je z Zemlje prinesla novo hrano in opremo ter odstranila tudi odpadke.
- Vesoljsko plovilo Soyuz je zagotovilo glavni prevoz z Zemlje in nazaj.
Leta 1994 so astronavti Nase med pripravami na Mednarodno vesoljsko postajo preživeli čas na krovu Mir. Med bivanjem enega od štirih kozmonavtov, Jerryja Linengerja, je na postaji Mir izbruhnil požar. Med bivanjem Michaela Foala, še enega od štirih kozmonavtov, je v Mir trčila oskrbovalna ladja Progress.
Ruska vesoljska agencija Mira ni mogla več vzdrževati, zato so se skupaj z Naso dogovorili, da Mir opustijo in se osredotočijo na ISS. 16. novembra 2000 je bilo odločeno, da se Mir pošlje na Zemljo. Februarja 2001 so Mirovi raketni motorji postajo upočasnili. V zemeljsko atmosfero je vstopil 23. marca 2001, zgorel in se zrušil. Razbitine so padle v južni Pacifik blizu Avstralije. To je pomenilo konec prve stalne vesoljske postaje.
Mednarodna vesoljska postaja (ISS)
Leta 1984 je ameriški predsednik Ronald Reagan predlagal, da se države združijo in zgradijo stalno naseljeno vesoljsko postajo. Reagan je videl, da bodo industrija in vlade podprle postajo. Da bi zmanjšale enormne stroške, so ZDA sodelovale s 14 drugimi državami (Kanada, Japonska, Brazilija in Evropska vesoljska agencija, ki jo zastopajo preostale države). V procesu načrtovanja in po razpadu Sovjetske zveze so ZDA leta 1993 povabile Rusijo k sodelovanju. Število sodelujočih držav je naraslo na 16. NASA je prevzela vodstvo pri koordinaciji izgradnje ISS.
Sestavljanje ISS v orbiti se je začelo leta 1998. 31. oktobra 2000 je bila izstreljena prva posadka iz Rusije. Trije ljudje so preživeli skoraj pet mesecev na krovu ISS, aktivirali sisteme in izvajali poskuse.
Oktobra 2003 je Kitajska postala tretja vesoljska sila in od takrat do konca razvija vesoljski program ter leta 2011 v orbito izstrelila laboratorij Tiangong-1. Tiangong je postal prvi modul za prihodnjo kitajsko vesoljsko postajo, ki naj bi bila dokončana do leta 2020. Vesoljska postaja lahko služi tako v civilne kot vojaške namene.
Prihodnost vesoljskih postaj
Pravzaprav smo šele na samem začetku razvoja vesoljskih postaj. ISS je po Saljutu, Skylabu in Miru postala ogromen korak naprej, vendar smo še daleč od uresničitve velikih vesoljskih postaj ali kolonij, o katerih so pisali pisci znanstvene fantastike. Na nobeni od vesoljskih postaj še vedno ni gravitacije. Eden od razlogov za to je, da potrebujemo kraj, kjer lahko izvajamo poskuse v ničelni gravitaciji. Drugi je, da preprosto nimamo tehnologije za vrtenje tako velike strukture za ustvarjanje umetne gravitacije. V prihodnosti bo umetna gravitacija postala obvezna za vesoljske kolonije z veliko populacijo.
Druga zanimiva ideja je lokacija vesoljske postaje. ISS zahteva občasno pospeševanje zaradi svoje lokacije na . Vendar pa sta med Zemljo in Luno dve mesti, imenovani Lagrangeovi točki L-4 in L-5. Na teh točkah sta Zemljina in Lunina gravitacija uravnoteženi, zato predmeta ne bosta vlekli Zemlja ali Luna. Orbita bo stabilna. Skupnost, ki se imenuje L5 Society, je nastala pred 25 leti in promovira idejo o postavitvi vesoljske postaje na eno od teh lokacij. Več kot bomo izvedeli o delovanju ISS, boljša bo naslednja vesoljska postaja in sanje von Brauna in Ciolkovskega bodo končno postale resničnost.
1973 Astronavt Joseph Kerwin pregleda Charlesa Conrada med prvim poletom Skylaba s posadko.
Ameriško orbitalno postajo Skylab so v orbito izstrelili 14. maja 1973. Po načrtih Nasinih strokovnjakov naj bi deloval skoraj sto let. Vendar so Američani to postajo poplavili že leta 1979. In razlog za njegovo likvidacijo še vedno ostaja nerešena skrivnost.
Skylab se je izkazal za enega najdražjih ameriških programov v zgodovini raziskovanja vesolja. Stroški projekta so bili po takratnih cenah približno tri milijarde dolarjev.
Njegov orbitalni blok je bil ustvarjen na osnovi rakete S-4B, ki je tretja stopnja nosilne rakete Saturn 5. Rezervoar za vodik rakete je bil spremenjen v dvonadstropno sobo za tričlansko posadko. V spodnji etaži so bili pomožni prostori, v zgornji pa raziskovalni laboratorij. Skupaj z glavnim blokom vesoljskega plovila Apollo, pritrjenim nanj, je bila prostornina postaje 330 kubičnih metrov.
Na postaji so bile vnaprej ustvarjene zaloge vode, hrane in oblačil za astronavte treh načrtovanih odprav. Teža tovora postaje je bila 103 tone
Prva odprava, ki je na postajo krenila 25. maja 1973, je morala večino časa posvetiti popravljalnim delom. Člani posadke so trikrat odšli v vesolje.
Po delu na postaji do 22. junija so se astronavti odvezali s postaje, jo obleteli in se vrnili na Zemljo, saj so v vesolju preživeli 28 dni.
Druga odprava je v Skylab odpotovala 28. julija in v orbiti preživela 59 dni.
Tretja odprava se je začela 16. novembra 1973 in je bila najdaljša, saj je v vesolju preživela 84 dni. In bila je zadnja na krovu drage postaje.
Tretja misija je zaslovela tudi po tem, da so astronavti prvič v zgodovini praznovali novo leto v orbiti. Njun let je trajal od 16. novembra 1973 do 8. februarja 1974. Imeli so tako naporen program eksperimentov, da praktično niso imeli časa za počitek. Ko je posadka zahtevala, da se program prilagodi tako, da bo lažji, je nadzor misije zavrnil. In potem so astronavti - Gerald Carr, William Pogue in Edward Gibson - izvedli enodnevno stavko, ugasnili radio in si privoščili počitek, ki ga zagotavlja delovna zakonodaja. Vendar je bil do konca poleta izpeljan celoten prej načrtovan program.
Ko se je tretja posadka vrnila na Zemljo, je bila postaja zaprta. Njegova nadaljnja uporaba naj bi se nadaljevala, ko so začeli leteti shuttli, vesoljska plovila za večkratno uporabo. Z njihovo pomočjo je Nasa nameravala Skylab povečati tako, da mu bo dodala še nekaj orbitalnih modulov in povečala število članov raziskovalne posadke na šest. To pomeni, da ustvarimo nekakšen analog naše postaje Mir nekaj let, preden je bila ta sovjetska postaja izstreljena v orbito.
Vendar je Skylab začel izgubljati višino. Da bi ga rešili z dvigom orbite, je bilo treba na postajo poslati pospeševalni motor - postaja ga ni imela. A šlo je za izjemno težko in tvegano operacijo, ki so jo na koncu opustili. V zvezi s tem je Skylab dobil smrtni nalog.
Poleti 1979 je zaradi naraščajoče sončne aktivnosti prišlo do rahlega povečanja gostote ozračja v orbiti postaje. Zaviranje se je povečalo. In 11. julija 1979 je vstopil v goste plasti ozračja. Skylabova deorbita je bila nenadzorovana. Njegovi ostanki so se raztresli v Indijskem oceanu in nad redko poseljenimi območji Avstralije.
Načrt orbitalne postaje iz leta 1971
1. julij 1973
Pilot tretje misije Jack R. Lousma po vakuumski prhi
1973
Astronavt Owen Garriott jé hrano
1973
Astronavt Joseph Kerwin piha milne mehurčke
1973
Astronavt Charles Conrad striže Paula Weitza
1973
Owen Garriott v napravi za negativni tlak spodnjega dela telesa. Kaj je to????
1973
Astronavt Alan Bean bere pred spanjem
Zakaj je prva ameriška orbitalna postaja potrebovala "dežnik", zakaj je prišlo do prvega vesoljskega napada in kako je postaja Skylab med hladno vojno skoraj postala prototip Mednarodne vesoljske postaje, pripoveduje rubrika "Zgodovina znanosti".
Ideja o ustvarjanju dolgoročne postaje v orbiti, kjer bi lahko pristale ladje, izstreljene z Zemlje, se je pojavila že dolgo pred vesoljskimi leti. Pravzaprav zgodba Konstantina Ciolkovskega "Zunaj Zemlje" opisuje takšno postajo. Toda prvi projekti postaj v ZSSR in ZDA so se pojavili že pred Gagarinom.
Nekatere posebnosti pa so se pojavile v letih 1963-1964, ko je najprej ameriško vojaško letalstvo predlagalo projekt Manned Orbiting Laboratory - vojaško izvidniško orbitalno postajo na osnovi zgornje stopnje rakete Agena, nato pa je Wernher von Braun predlagal svoj projekt Orbital Workshop na osnovi rakete zgornje stopnje Saturn-1B. Vendar pa je do dejanskega projektiranja in gradnje prišlo na samem začetku sedemdesetih let.
Dejstvo je, da je takrat lunarni program že uspel in zahvaljujoč temu je kongres... zmanjšal sredstva za vesolje. No, obstaja politični rezultat, toda koliko misij leti na Luno – kakšna je razlika? Zato so bili poleti Apolla 18-19-20 na Luno odpovedani. Toda zaradi tega je v Nasinih skladiščih ostalo določeno število neuporabljenih raket Saturn V. Zakaj ne bi uporabili najmočnejše rakete za uresničitev dolgoletne ideje? Do postaje so tudi letala Apollo.
Izstrelitev postaje Skylab z nosilno raketo Saturn V
Wikimedia Commons
Tako kot prejšnji projekt je bila orbitalna postaja Skylab - "Sky Laboratory" - zgrajena na podlagi telesa prve stopnje rakete Saturn IB. Izkazalo se je, da je postaja ogromna, veliko večja od Salyuta, ki je že letel leta 1971. Dolžina - 24,6 metra, največji premer - 6,6 metra. Napajanje so, tako kot na Saljutu, zagotavljali sončni kolektorji, vendar to nista bili le dve »krili«, kot na vseh prvih sovjetskih postajah in na vesoljskem plovilu Sojuz, temveč tudi nekakšna »sončnica«, postavljena nad osi postaje skupaj s prostorom za astrofizične instrumente.
Izstrelitev prve ameriške orbitalne postaje je potekala 14. maja 1973. In takoj se je začelo tisto, kar se običajno imenuje fraza "Houston, imamo težave". Pravzaprav naj bi po urniku prva ladja s posadko izplula naslednji dan. Vendar je bilo treba izstrelitev preložiti in začeli smo razmišljati, kaj storiti. Dejstvo je, da se po vstopu v orbito eno od "kril" sončnih kolektorjev ni odprlo, drugo pa se je odlepilo. Potem se je izkazalo, da je to "delo" toplotnoizolacijskega zaslona, ki se je prav tako odlepil in hkrati porušil eno baterijo in zataknil drugo.
Poškodovan Skylab
Wikimedia Commons
Zaradi tega je postaja postala neznosno vroča (v notranjosti - 38 stopinj, na površini - 80). Na hitro sem moral zgraditi "dežnik" - navadno krpo, ki je bila raztegnjena čez postajo na štirih pletilnih iglah.
25. maja je poletela prva posadka (misija SL-2, SL-1 se je imenovala izstrelitev same postaje). Ta odprava se je iz znanstvene spremenila v popravljalno. Trajalo je 28 dni. Julija je poletela nova posadka (SL-3), ki je v orbiti delala 59 dni (28. julij – 25. september). Tretja in zadnja posadka je v Skylabu delala rekordnih 84 dni za ZDA (ta rekord astronavtov je trajal vse do skupnih odprav na postajo Mir). Vendar je bil to takrat tudi svetovni rekord, ki so ga leta 1978 podrli sovjetski kozmonavti na postaji Saljut-6.
Naprava Skylab
Wikimedia Commons
Zanimiva epizoda je bila povezana z zadnjo posadko Geralda Carra, Edwarda Gibsona in Williama Pogueja: prvi in edini vesoljski udar do danes. Dejstvo je, da so tako na Expedition SL-2 kot Expedition SL-3 sestavljali izkušeni astronavti, ki so bili lačni dela. Še posebej se je trudila posadka SL-3. Fantje so delali 16 ur na dan in poskušali čim bolj izpolniti program letenja. In v SL-4 so bili novinci, katerih program je bil izračunan na podlagi vneme "tretjega". Gerald Carr je dejal: "Nikoli ne bi delali 16 ur na dan 84 dni naravnost na zemlji in ne bi smeli pričakovati, da bomo to počeli tukaj v vesolju." Posadka je za en dan popolnoma prekinila stik z Zemljo in začela počivati. Zdaj je ta primer vključen v vse učbenike vesoljske psihologije in medicine.
Potem pa se je program končal. Raketa je bila iz proizvodnje, novih postaj ni bilo s čim izstreljevati. Poskušali so ohraniti postajo do začetka poletov vesoljskih ladij, obstajala je celo ideja, da bi ustvarili "ISS iz obdobja hladne vojne" - kompleks Skylab-Salyut, a žal. 11. julija 1979 je postaja zapustila orbito in zgorela v atmosferi. Ostanki so padli v Avstralijo in so še vedno na ogled v muzejih. ZDA so morale na svoje dolgoročne lete čakati več let.
Nalaganje...