Koniec ery wahadłowców - co dało nam 30 lat promów kosmicznych?

21 lipca 2011 roku z ostatniej misji powrócił ostatni wahadłowiec. To koniec ery kosmicznych promów, która trwała przez 30 lat.

Wahadłowce, czyli inaczej promy kosmiczne, przez 30 lat pełniły rolę "kosmicznego autobusu dostawczego", który zaopatrywał Międzynarodową Stację Kosmiczną w niezbędne produkty oraz służył jako środek transportu dla zmieniającej się załogi Stacji. Teraz jednak "era wahadłowców" dobiegła już końca. Jednak sprowadzanie roli wahadłowców wyłącznie do funkcji "windy" byłoby nadmiernym uproszczeniem. Co oznacza dla nas koniec misji promów kosmicznych i co właściwie nam one dały?

Przede wszystkim umożliwiły powstanie i utrzymanie jednego z najważniejszych eksperymentów naukowych ostatnich lat - Międzynarodowej stacji Kosmicznej. Dzięki wahadłowcom mogliśmy się przekonać, jak ludzie (i żywe organizmy w ogóle) znoszą podróże kosmiczne. Przekonaliśmy się także, jakie warunki muszą zostać spełnione, aby grupa osób z różnych krajów razem czas na przestrzeni porównywalnej do boiska do piłki nożnej (wymiary Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2009 roku wynosiły 108,5m x 72,8m; od tamtej pory ISS został jeszcze rozbudowany). Ale po kolei.

Krótka historia promów kosmicznych

Wahadłowce powstały na początku lat '80. Największą zaletą promów kosmicznych była możliwość ich ponownego wykorzystania. Przypomnijmy, że pierwszym promem był wahadłowiec o znajomej nazwie Enterprise. Został tak nazwany, by uhonorować słynny statek z kultowego serialu SF pt. Star Trek. Ale był to egzemplarz testowy.
Faktycznie do użytku wprowadzono 5 wahadłowców: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis oraz Endeavour. Jakie były najważniejsze wydarzenia w historii misji wahadłowców?

1981 - w przestrzeń kosmiczną wyniesiony został pierwszy wahadłowiec - Columbia.

1983 - pierwszy raz w przestrzeń kosmiczną wysłane zostało kosmiczne laboratorium - Spacelab.

1986 - prom Challenger uległ zniszczeniu podczas startu

1989 - pierwsza sonda międzyplanetarna wyniesiona została na pokładzie wahadłowca - chodzi o sondę Galileo, wystrzeloną w kierunku Jowisza.

1990 - na orbicie umieszczony został teleskop Hubble, wyniesiony w przestrzeń przez wahadłowiec

1998 - wahadłowiec wyniósł na orbitę pierwszy moduł Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

2003 - prom kosmiczny Columbia spłonął podczas wchodzenia w ziemską atmosferę, cała załoga zginęła

2011 - ostatnia misja wahadłowca Atlantis, koniec ery promów kosmicznych

Co dały nam misje wahadłowców?

Wahadłowiec, fot. J. Sosnowska

Najważniejszym osiągnięciem misji wahadłowców jest powstanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Potwierdza to Krzysztof Kanawka z serwisu Kosmonauta.net:

[Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, ISS - przyp. red.] to potężne laboratorium, które będzie działać przynajmniej do 2020 roku i jest bardzo prawdopodobne, że się znacząco przyczyni do rozwoju nauki, techniki i współpracy międzynarodowej. ISS była tak zaprojektowana, że moduły w amerykańskiej części miały wynosić właśnie wahadłowce w swojej ładowni. Bez nich ISS w takiej formie jak obecna zwyczajnie by nie mogła istnieć.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna to zdecydowanie najważniejsze osiągnięcie, które powstało dzięki misjom wahadłowców. To jednak nie wszystko. Promy kosmiczne wynosiły na orbitę także specjalne laboratorium kosmiczne, w którym przeprowadzano eksperymenty dotyczące przede wszystkim mikrograwitacji. Krzysztof Kanawka zauważa, że

W czasach, gdy stacja kosmiczna jeszcze nie istniała (w latach 80' czy 90') takie misje były bardzo ważne.

Laboratorium kosmiczne służyło jednak wyłącznie celom naukowym. Misje wahadłowców zaś przyczyniły się także do rozwiązań praktycznych.

Przykładowo już w latach 80. niektóre technologie z programu STS wykorzystano w medycynie - np pompa DeBakey VAD albo urządzenie niszczące mini przeciwpiechotne firmy Thiokol. Do tego dochodzą nowe detektory, systemy monitoringu czy automatycznej odpowiedzi. Są to zdobycze bezpośrednio związane z programem STS - tych, które w nim leciały jako ładunek (np eksperymenty) jest znacznie więcej

tłumaczy Kanawka.

Pompa DeBakey'a znalazła zastosowanie w sztucznych sercach. Jak powstała? Dr Michael E. DeBakey, kardiochirurg, stwierdził, że maleńkich rozmiarów pompa paliwowa wykorzystywana w wahadłowcach może znaleźć zastosowanie także w medycynie. Pompa z promów kosmicznych miała ok. 2,5 cm średnicy i ważyła zaledwie 100 g. Ważne jest to, że jedynie jeden element urządzenia był ruchomy. Maszyny do dializy także inspirowane były urządzeniami instalowanymi pierwotnie w wahadłowcach. A konkretnie - wykorzystano rozwiązanie zastosowane w toaletach na promach kosmicznych, któe wprowadzają wodę do ponownego obiegu.

Co oprócz tego znalazło zastosowanie w naszym codziennym życiu? Czujniki gazu i dymu, które pierwotnie instalowane były właśnie w wahadłowcach. Urządzenia te pojawiły się w promach kosmicznych, ponieważ mogło w nich dojść do niekontrolowanego wycieku, zagrażającego bezpieczeństwu całej misji.

Wahadłowce przyczyniły się także do rozwoju technologii bezprzewodowych. Tak, na przykład słuchawki bluetooth trafiły do użytku, ponieważ sprawdzały się w komunikacji astronautów na orbicie. To zresztą nie wszystkie rozwiązania NASA, które wykorzystujemy w codziennym życiu. O pozostałych piszemy w osobnym tekście.

Misje wahadłowców - całkowity sukces?

Sala kontroli lotów NASA tuż przed lądowaniem ostatniego wahadłowca

Nigdy nie jest do końca różowo. Wahadłowce miały pełnić funkcję bezpiecznych i tanich środków transportu, które często miałyby podróżować do i z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Czy cel ten został osiągnięty? Nie do końca. Krzysztof Kanawka z serwisu Kosmonauta.net tłumaczy, że

(...) w fazie projektowania promów w latach 70. dokonano kilku daleko idących kompromisów (w celu obniżenia kosztów), które zaważyły potem na kształcie programu STS. Zamiast taniego, bezpiecznego i masowego środka transportu powstał drogi program o ograniczonych możliwościach i niższym poziomie bezpieczeństwa, których skutkiem były dwie katastrofy  i 14 ofiar w ludziach. Założenia początkowe mówiły nawet o 55 lotach rocznie wykonywanych przez wahadłowce, z których każdy miał spędzać jedynie około 2 tygodni na przygotowaniach do kolejnego lotu. Tak się nie stało - maksymalnie w kosmos w jednym roku (1985) poleciało 9 misji. Rok później miało być ich 15. - to "gonienie" (w skrócie i uproszczeniu) za ilością misji skończyło się katastrofą promu Challenger 28 stycznia 1986 roku.

Głównym problemem okazały się być - jak zwykle - pieniądze. Budżet NASA, choć spory, musiał wystarczyć zarówno na finansowanie eksperymentów naukowych, jak i utrzymanie wahadłowców w dobrym stanie (podczas startu promu kosmicznego uruchamianych jest aż 2,5 miliona ruchomych elementów!), oraz opłacenie potężnej ekipy ludzi. Kanawka dodaje, że

W 2006 roku w programie STS pracowało łącznie około 16 tysięcy ludzi - wprawdzie mniej niż w programie Apollo - lecz wciąż dużo. Ta duża ekipa generowała duże koszty stałe - niezależnie czy prom poleciał raz czy pięć razy rocznie - każdego miesiąca NASA musiała wydawać nawet i 200 mln dolarów na koszty stałe. Dlatego też obecnie rozwijane programy załogowe charakteryzują się prostotą - tak aby ograniczyć te koszty. (...) Koszty programu STS były na tyle duże (szczególnie po katastrofie promu Columbia w 2003 roku), że wszelkie prace nad następcami promów (a było kilka takich!) kończyły się stosunkowo szybko - częściowo lub głównie z uwagi na problemy budżetowe.

Ostateczne zakończenie misji wahadłowców oznacza, że dopóki nie powstaną "następcy wahadłowców" Stany Zjednoczone będą musiały korzystać z rosyjskich sojuzów, by dotrzeć do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Co po wahadłowcach?

NASA

Co będzie potem? NASA ogłosiła nowy projekt - Systemy Komercyjnego Transportu Orbitalnego. Przeznaczony jest dla firm, które chcą otrzymać dotację na zaprojektowanie komercyjnego środka transportu. W drugiej edycji przeznaczono na to 270 milionów dolarów, w pierwszej przyznano w sumie ok. 50 milionów. Na razie NASA wskazała 4 firmy, które mają szansę podzielić między siebie te pieniądze. Zobaczmy, czym być może kiedyś przyjdzie polecieć nam w kosmos. Więcej na ten temat przeczytacie w tekście Cztery pierwsze projekty następców wahadłowców.

Promy kosmiczne nie spełniły do końca pokładanych w ich nadziei. Ale bagatelizowanie ich 30 letniej historii oznaczałoby zignorowanie wszystkich wynalazków, do których przyczyniły się misje wahadłowców, a przede wszystkim - zignorowanie osiągnięcia, jakim jest ISS. Kanawka zauważa, że

Wcześniej nie istniał żaden taki pojazd o takich możliwościach (wynoszenie czterech, sześciu czy ośmiu osób jednocześnie wraz z 20 tonami ładunku) - pewnie długo podobny pojazd nie powstanie. Dzięki promowi kosmicznemu mamy w tej chwili na orbicie Międzynarodową Stację Kosmiczną - czy w innej formie mogłaby ona istnieć? Możliwe, lecz mogłaby ona być znacznie mniejsza i o mniejszych możliwościach. Zatem trzy dekady ery wahadłowców to z pewnością ważny okres w erze kosmicznej - okres o nie do końca zrealizowanych celach. Ale przynajmniej ze swoistym "dziedzictwem", które przynajmniej do 2020 roku będzie na orbicie - Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, na której od ponad 10 lat człowiek stale przebywa.

Przeczytaj także:

Boeing CST-100 Co po promach kosmicznych? Cztery pierwsze projekty
Technologie prosto z kosmosu
ISS w 2011 roku Historia stacji kosmicznych - od pomysłu do realizacji
NASA MPCV Zobacz imponującego następcę misji promów kosmicznych
sts-135, nasa, wahadłowiec Cel i założenia ostatniej misji wahadłowców
Więcej o: