PODSTAWY ROBOTYKI

JW. 14.4.4

Podbój kosmosu

2

1.

W

STĘP

Pierwszym stworzeniem które znalazło się w kosmosie był

piesek, a właściwie suczka o imieniu Łajka. Był to mieszaniec (o
trudnej do ustalenia mieszance ras), który 3 listopada 1957 został
wystrzelony na orbitę okołoziemską w radzieckim satelicie Sputnik 2
(ros. towarzysz podróży). Ważył on około 6 kg i "wychował się" na
ulicach Moskwy – te dwa fakty (mała waga i odporność na trudne
warunki życia) były najprawdopodobniej powodami wyboru go na
"pasażera" statku kosmicznego. Łajka była pierwszym żywym
stworzeniem na orbicie Ziemi, chociaż nie pierwszym w przestrzeni
kosmicznej jako takiej. ZSRR i USA już wcześniej eksperymentowały z wysyłaniem zwierząt w kosmos.

Pies niestety padł z przegrzania (nieodczepienie się rakiety nośnej spowodowało wzrost tempera-

tury wewnątrz kapsuły do ponad 40°C) już kilka godzin po starcie. Pierwotnie podawano, ze względów
propagandowych, że było to kilka dni. Wyjaśnić należy jednak, że od początku nie planowano sprowa-

dzenia psa na Ziemię – nie było wówczas takich możliwości
technicznych – lecz miał on być uśpiony po około 10 dniach od startu
(na taki też okres miał wystarczyć zapas żywności i tlenu,
ograniczony pojemnością kapsuły i nośnością rakiety). Dla ścisłości
należy dodać, że są co do tego pewne wątpliwości, gdyż Rosjanie taki
plan lotu ogłosili w jakiś czas po wystrzeleniu satelity (więc
prawdopodobnie wiedzieli już o śmierci zwierzęcia). Sputnik z
martwym stworzeniem spłonął po wejściu w atmosferę ziemską po
163 dniach lotu.

Słowo łajka oznacza generalnie typ psa, z którym Łajka najprawdopodobniej nie miała nic wspól-

nego. Imię Łajka ("Szczekaczka") zostało mu nadane tuż przed lotem, a tak naprawdę pies-kosmonauta
wabił się Kudriawka ("Kędziorek") lub Limonczik ("Cytrynka").

2.

A

STRONAUCI

Nazwa pochodzi z greckiego ástron (gwiazda) lub kosmos (kosmos) i naútēs (żeglarz), poprzez

łacińskie astrum i nauta. W ZSRR i Rosji odbywających loty kosmiczne nazwano kosmonautami (ros.
kosmonawt), w USA – astronautami, są to dwie najpopularniejsze nazwy (termin astronauta jest jednak
bardziej spójny z większością terminów z przedrostkiem astro-). Ponadto, w USA astronautami nazywane
są także osoby dopiero szkolone, natomiast w Rosji kosmonautami – dopiero odbywające lot kosmiczny.
Prasa zachodnia zaczęła używać określenia taikonauta (zbitki chińsko-greckiej) odnośnie chińskich astro-
nautów, nie jest ono jednak używane w Chinach.

Kryteria uznania lotów za kosmiczne różnią się na świecie. W USA astronautami nazywane są

osoby, które odbyły lot na wysokości 50 mil (ok. 80 km), jednakże Międzynarodowa Federacja Lotnicza
(FAI) definiuje loty kosmiczne jako rozpoczynające się od wysokości 100 km nad ziemią. Do 14 paź-
dziernika 2004, 437 ludzi podróżowało w przestrzeń kosmiczną (443 według definicji amerykańskiej), z
co najmniej 32 krajów.

3.

H

ISTORIA KOSMONAUTYKI

Pierwszym kosmonautą był Rosjanin Jurij Gagarin (lot 12 kwietnia 1961 statkiem kosmicznym

Wostok). Pierwszym amerykańskim astronautą był Alan Shepard (maj 1961). Pierwszą kobietą w kosmo-

3

sie była Walentina Tierieszkowa (czerwiec 1963). Spośród obywateli innych państw, pierwszym (i jedy-
nym) polskim astronautą jest Mirosław Hermaszewski (5 lipca 1978). Polska jest czwartym krajem w
historii – po ZSRR, USA i Czechosłowacji, której obywatel odbył lot kosmiczny. Pierwszym chińskim
astronautą (taikonautą) wystrzelonym w Chinach był Yang Liwei (15 października 2003, wcześniej Chiń-
czycy odbywali podróże na statkach innych państw, a pierwszym Azjatą w kosmosie był Wietnamczyk
Pham Tuan – 23 lipca 1980). Pierwszym astronautą spoza organizacji rządowych była nauczycielka Chri-
sta McAuliffe (poniosła śmierć podczas startu "Challengera" 28 stycznia 1986). Pierwszym kosmicznym
turystą (człowiekiem, który zapłacił za lot w Kosmos) był biznesmen Dennis Tito (28 kwietnia 2001).

Jurij Gagarin

Walentina Tierieszkowa

Alan Shepard

Mirosław Hermaszewski

Najmłodszym astronautą w chwili lotu w kosmos był Herman Titow (26 lat), najstarszym – John

Glenn (77 lat podczas misji promu Discovery). Najdłużej podczas jednego lotu w kosmosie przebywał
Walery Poliakow (438 dni). Największą liczbę lotów – siedem, odbyli Jerry Ross i Franklin Chang-Diaz
(stan na 2003). Najdalszy przebyty dystans od Ziemi to 401 056 km (podczas misji Apollo 13).

Pierwsi astronauci wywodzili się głównie spośród wojskowych pilotów odrzutowców. Do tej pory

(2004), 18 astronautów poniosło śmierć podczas misji kosmicznych, co najmniej 10 dalszych poniosło
śmierć w wypadkach na ziemi związanych z programem kosmicznym.

3.

A

MERYKAŃSKIE RZĄDOWE ZAŁOGOWE PROGRAMY KOSMICZNE

Od połowy lat 50-tych Amerykanie zaczęli poważnie myśleć o podboju kosmosu i powołali do

życia szereg programów kosmicznych mających na celu zrealizowanie ich planów. Były to 4 ich własne
programy i 2 łączone ze Związkiem Radzieckim:
Mercury

Gemini

Apollo

Skylab

Sojuz-Apollo (łączony)

Mir (łączony)

NASA

Narodowa Agencja

Aeronautyki i Przestrzeni

Kosmicznej, (ang. National

Aeronautics and Space

Administration)

4.

M

ERCURY

Program Mercury (nazwa programu pochodzi od imienia rzymskiego boga Merkurego) był pierw-

szym amerykańskim programem załogowych lotów kosmicznych, mającym na celu wyniesienie astro-
nautów na orbitę okołoziemską. Program, realizowany początkowo przez NACA a następnie przez no-
wopowstałą NASA, trwał od 1959 do 1963 roku. W latach 1961-1963 na pojazdach z tej serii odbyto 6
lotów załogowych, w tym pierwszy amerykański załogowy lot kosmiczny Mercury 6.

Realizacja programu kosztowała (w przeliczeniu na wartość dolara z 1994 roku) 1,5 mld dolarów.

4

Kapsuła statku Mercury

Pojazdy Mercury, nazywane kapsułami, były niewielkimi,

jednoosobowymi statkami kosmicznymi. Astronauci żartowali, że do kapsuły

Mercury się nie wsiada – ją się ubiera. Wnętrze kabiny miało jedynie 1,7 metra

sześciennego objętości. We wnętrzu, oprócz astronauty, znajdowało się 120

wskaźników, 55 przełączników, 30 bezpieczników i 35 dźwigni.

Pojazd posiadał jedynie silniki manewrowe. Po wprowadzeniu pojazdu na or-

bitę, nie można było zmienić parametrów lotu. Pojazd posiadał trzy zestawy silników

manewrowych dla każdej osi obrotu (X, Y i Z), zasilane z dwóch zbiorników paliwa.

Zejście z orbity zapewniały trzy silniki hamujące na paliwo stałe, o dziesięciosekundowym

czasie pracy. Jeden zapewniał energię wystarczającą do wyhamowania i zejścia z orbity

nawet w wypadku awarii dwóch pozostałych.

Kapsuły Mercury można było całkowicie kontrolować sygnałami radiowymi z Ziemi. Było to za-

bezpieczenie na wypadek gdyby warunki panujące w kosmosie uniemożliwiły pilotowi normalne funk-
cjonowanie.

Na nosie pojazdu znajdowała się niewielka, metalowa klapa, nazywana spojlerem. W razie wej-

ścia pojazdu w atmosferę nosem naprzód, opór powietrza opływającego spojler odwróciłaby pojazd do
poprawnej pozycji osłoną termiczną naprzód.

NASA zamówiła 20 seryjnych pojazdów, produkowanych przez firmę McDonnell. 5 spośród nich,

numery 10, 12, 15, 17 i 19 nigdy nie poleciało. Dwa bezzałogowe pojazdy, numer 3 i 4, uległy zniszcze-
niu podczas lotów. Pojazd numer 11 zatonął podczas wodowania i został wydobyty z dna Atlantyku po
38 latach. Zbudowano także szereg pojazdów testowych i demonstracyjnych.


4.1. Rakiety nośne

Program Mercury korzystał z trzech typów rakiet nośnych:
Little Joe – był wykorzystywany do testów systemów ewakuacyjnych i procedur przerwania misji.

Była to rakieta na paliwo stałe, zaprojektowana specjalnie na potrzeby programu Mercury.

Redstone – był wykorzystywany do lotów suborbitalnych

Atlas – był wykorzystywany do wynoszenia kapsuły na orbitę. Rakiety Atlas, wykorzystywane dotąd

jako międzykontynentalne pociski balistyczne, wymagały wzmocnienia, gdyż kapsuła Mercury była
znacznie cięższa od głowic jądrowych, które stanowiły ich dotychczasowy ładunek.

4.2. Astronauci

Pierwszą grupę amerykańskich astronautów wybrano spośród 110

kandydatów – pilotów wojskowych, wybranych ze względu na predyspozycje
fizyczne i doświadczenie. 9 kwietnia1959 ogłoszono wybór spośród tej grupy
siedmiu przyszłych astronautów, znanych w literaturze jako Oryginalna Siódemka
lub The Mercury Seven. Spośród tej siódemki, sześciu poleciało w kosmos w
ramach programu Mercury. Deke Slayton został uziemiony ze względu na kłopoty
z krążeniem. Ostatecznie poleciał dopiero w zamykającej pierwszy okres amerykań-
skich lotów kosmicznych misji Sojuz-Apollo.

Poczynając od pierwszego lotu Alana Sheparda w kapsule ochrzczonej Freedom 7, astronauci

przyjęli zwyczaj nadawania swoim kapsułom Mercury nazwy kończącej się na cyfrę 7 – aby podkreślić,
że na loty pracował cały zespół.

Skład Mercury Seven był następujący:

M. Scott Carpenter (1925-)

L. Gordon Cooper, Jr. (1927-2004)

John H. Glenn. Jr. (1921-)

5

(pierwszy Amerykanin na orbicie Ziemi)

Virgil I. "Gus" Grissom (1926-1967)

Walter M. Schirra, Jr. (1923-)

Alan B. Shepard, Jr. (1923-1998)

(pierwszy Amerykanin w kosmosie)

Donald K. "Deke" Slayton (1924-1993)

4.3. Loty

W ramach programu wykonano 20 startów

bezzałogowych. Nie wszystkie miały za zadanie lot w
przestrzeń kosmiczną i nie wszystkie były udane. Piąty lot, w 1959 roku, wyniósł w kosmos małpę o
imieniu Sam. Innymi zwierzęcymi pasażerami były małpa Miss Sam, a także szympansy Ham i Enos.

Z lotów załogowych odbyły się następujące:

Suborbitalne

- Mercury 3 (Freedom 7) – 5 maja 1961 – Alan Shepard
- Mercury 4 (Liberty Bell 7) – 21 lipca 1961 – Gus Grissom

Orbitalne

(Mercury 5 był pojazdem orbitalnym, lecz jego "załogę" stanowił szympans Enos)
- Mercury 6 (Friendship 7) – 20 lutego 1962 – John Glenn
- Mercury 7 (Aurora 7) – 24 maja 1962 – Scott Carpenter (zastąpił Deke'a Slaytona)
- Mercury 8 (Sigma 7) – 3 październik 1962 – Wally Schirra
- Mercury 9 (Faith 7) – 15 maja 1963 – Gordon Cooper
- Mercury 10 (Freedom 7-II) – październik 1963 – misja odwołana

5.

G

EMINI

Program Gemini (nazwa wywodzi się z dwuosobowej załogi statku – "gemini"

oznacza po łacinie "bliźnięta") był amerykańskim programem lotów kosmicznych,

następcą programu Mercury realizowanym w latach 1963-1966. Miał na celu

opracowanie zaawansowanych technik lotu kosmicznego, potrzebnych do realizacji
programu Apollo, mającego na celu wysłanie ludzi na Księżyc. Program Gemini,

jako pierwszy amerykański program lotów kosmicznych, obejmował wyjścia

astronautów w przestrzeń kosmiczną i manewry orbitalne, takie jak spotkania

orbitalne i dokowanie.

Gemini miał być początkowo jedynie prostym rozwinięciem programu Merkury i w pierwszych

stadiach rozwoju nazywany był Mercury Mark II. Ostateczna wersja pojazdu nie miała już wiele wspól-
nego z kapsułą Merkury, a pod niektórymi względami przewyższała nawet kapsułę Apollo. (Szczególnie
wersja Big Gemini). Było to rezultatem późnego rozpoczęcia projektu, co pozwoliło konstruktorom wy-
korzystać wiedzę zdobytą przy tworzeniu programu Apollo (który, mimo późniejszego rozpoczęcia star-
tów, zaczęto realizować przed Gemini).

Główną różnicą między kapsułą Gemini a kapsułą Mercury było to, że szereg systemów zasilania,

podtrzymywania życia i napędu pojazdu Gemini umieszczono w odrzucanym module, podczas gdy
wszystkie systemy Mercury znajdowały się w kapsule pilota. Początkowo zamierzano wyposażyć Gemini
w paralotnię zamiast spadochronu, co pozwoliłoby na kontrolowane lądowanie pojazdu. Wczesne wersje
pojazdu zasilały akumulatory. Późniejsze egzemplarze, jako pierwsze załogowe pojazdy kosmiczne, za-
silane były przez ogniwa paliwowe.

6

W przeciwieństwie do kapsuły Mercury, która mogła jedynie kontrolować swoją orientację prze-

strzenną, kapsuła Gemini była zdolna do zmiany orbity. Mogła również dokować z innymi pojazdami
kosmicznymi. Był to również pierwszy amerykański kosmiczny pojazd załogowy wyposażony w kom-
puter pokładowy, Gemini Guidance Computer, wspomagający przeprowadzanie manewrów orbitalnych.

Głównym producentem pojazdu była firma McDonnell, która wcześniej przegrała kontrakt na bu-

dowę pojazdu Apollo. McDonnell próbował przekonać NASA do rozszerzenia misji pojazdu. Propono-
wali przystosowanie pojazdu do misji wokółksiężycowych, a nawet do przeprowadzenia załogowego
lądowania na Księżycu – kosztem mniejszym, niż w wypadku programu Apollo. Sugestie odrzucono.

Program Gemini kosztował (w przeliczeniu na wartość dolara z 1994 roku) 5,4 mld dolarów.

5.1. Zastosowania Gemini

Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych (ang. USAF) wyraziły

zainteresowanie programem i postanowiły wykorzystać pojazd jako prom
dla Załogowego Laboratorium Orbitalnego. USAF miało również zamiar
przystosować pojazd Gemini do zastosowań militarnych, takich jak
obserwacja (choć pojazd nie był w stanie przenosić skomplikowanych
kamer) i inspekcja podejrzanych satelitów. Projekt nazwano Blue Gemini.
Siłom Powietrznym nie podobało się to, że pojazd wydobywałaby US
Navy, przewidywali więc przywrócenie Blue Gemini paralotni i podwozia
płozowego, przewidzianych w oryginalnym projekcie Gemini.

Początkowo NASA chętnie przyjęło możliwość podziału kosztów z

USAF, lecz później doszła do wniosku, że lepiej będzie, jeżeli Gemini
pozostanie całkowicie w rękach NASA. Projekt laboratorium orbitalnego
sił powietrznych odwołano w 1968 roku, wkrótce potem upadł również
projekt

Blue

Gemini.

Rakieta Titan II wynosząca

kapsułę Gemini

5.2. Misje

Program Gemini objął 12 lotów kosmicznych, w tym dwa próbne bezzałogowe. Spośród tych lo-

tów należałoby wspomnieć o:

Gemini III – 23 marca 1965

Załoga: Virgil "Gus" Grissom, John W. Young
Czas trwania misji: 4 godzin, 52 minut 31 sekund

Był to pierwszy lot załogowy Gemini, pojazd wykonał trzy orbity. Jedyny incydent podczas

tego lotu wyniknął z przemycenia na pokład przez Younga kanapki z wołowiną. Obaj członkowie
załogi zdążyli zjeść po kilka kęsów, zanim kontrola lotów nie rozkazała schować kanapki. Oba-
wiano się, że okruchy z kanapki mogą zniszczyć układy elektroniczne statku. Załoga otrzymała re-
prymendę po powrocie na Ziemię, a kolejne załogi ostrzeżono przed konsekwencjami takich wy-
bryków.

Gemini IV – 03-07 czerwca 1965

Załoga: James A. McDivitt, Edward H. White II
Czas trwania misji: 4 dni 1 godzina 56 minut 12 sekund

Lot obejmował pierwsze wyjście amerykańskiego astronauty w przestrzeń kosmiczną. "Ko-

smiczny spacer" White'a trwał 22 minuty.

Gemini VIII –16 marca 1966

Neil A. Armstrong, David R. Scott
10 godzin, 41 minut 26 sekund

7

Pierwszy manewr dokowania z innym pojazdem na orbicie. Wykorzystano w tym celu bezza-

łogowy pojazd Agena. Awaria spowodowała gwałtowny ruch wirowy pojazdu. Załoga odłączyła
swój statek i wykonała pierwsze awaryjne lądowanie w historii amerykańskiego programu ko-
smicznego.

6.

A

POLLO

Program Apollo był serią amerykańskich lotów kosmicznych w latach 1961-

1972. Celem programu było lądowanie człowieka na Księżycu a następnie jego

bezpieczny powrót na Ziemię. Zadanie zostało zrealizowane w 1969 w czasie misji

Apollo 11. Program był kontynuowany do 1972 w celu prowadzenia dokładnej

naukowej eksploracji Księżyca. Był to trzeci (po programie Mercury oraz

programie Gemini) program amerykańskich lotów kosmicznych z udziałem ludzi.

Apollo został zlecony przez administrację prezydenta Eisenhowera w celu

rozszerzenia załogowych lotów kosmicznych rozpoczętych przez program Mercury.

Następnie został przeobrażony w program lotów i lądowania na Księżycu przez prezydenta Kennedy'ego.

Całkowity koszt programu Apollo wyniósł 25,4 mld dolarów.

6.1. Wybór rodzaju misji

Mając za cel lądowanie na powierzchni Księżyca, projektanci stanęli przed wyzwaniem pogodze-

nia ze sobą minimalizacji ryzyka utraty zdrowia i życia przez astronautów, braku ich umiejętności oraz
ograniczeń stosowanej technologii. Rozważano trzy możliwe do przeprowadzenia rodzaje misji:

Lot bezpośredni

Wystrzelenie bezpośrednio z Ziemi statku kosmicznego, który

dotarłby do powierzchni Księżyca, lądował, a następnie powrócił w
całości na Ziemię. Wymagało by to zastosowania rakiety nośnej o sile
przekraczającej jakiekolwiek wtedy dostępne.

Spotkanie na orbicie okołoziemskiej

Drugim rozważanym rodzajem misji mogło być spotkanie na orbicie

– określane jako Earth Orbit Rendezvous (EOR). Wymagane było
wystrzelenie dwóch rakiet Saturn V – jednej z statkiem kosmicznym a
drugiej z paliwem. Na orbicie nastąpiło by przekazanie paliwa do statku
kosmicznego w ilości zapewniającej lot, lądowanie i powrót z Księżyca.
Także w tym przypadku cały statek kosmiczny musiałby lądować na
powierzchni Księżyca.

Spotkanie na orbicie okołoksiężycowej

Plan, który został przyjęty, zakładał spotkanie na orbicie księżycowej – Lunar Orbit Rendezvous

(LOR). Statek kosmiczny składał się z modułu serwisowego i dowodzenia – Apollo Com-
mand/Service Module (CSM) oraz modułu lądownika – Apollo Lunar Module (LM, lub LEM od
pierwotnej nazwy Lunar Excursion Module). CSM zawierał system zdolny do podtrzymywania życia
dla trzyosobowej załogi przez okres pięciu dni podróży na Księżyc oraz umożliwiał bezpieczne wej-
ście w atmosferę ziemską w czasie powrotu. LM miał odłączyć się od modułu CSM na orbicie wokół
Księżyca i wylądować na powierzchni Księżyca.

6.2. Loty

8

Program Apollo składał się z jedenastu lotów załogowych, począwszy od Apollo 7, skończywszy

na Apollo 17. Wszystkie starty odbywały się z położonego na przylądku Canaveral Centrum Lotów Ko-
smicznych imienia Johna F. Kennedy'ego. Misje Apollo 2 do Apollo 6 były bezzałogowymi lotami testo-
wymi. Apollo 1 był planowanym załogowym lotem, niestety trening przed startem zakończył się wybu-
chem i pożarem kabiny, w której zginęło trzech członków załogi. W pierwszym locie jako rakietę nośną
zastosowano Saturn IB, następne wykorzystywały znacznie mocniejsze rakiety Saturn V. Loty Apollo 7 i
Apollo 9 były ziemskimi misjami orbitalnymi, Apollo 8 i Apollo 10 były księżycowymi misjami orbital-
nymi, pozostałe siedem lotów (poza Apollo 13) zakończyły się lądowaniem na Księżycu.

Planowano jeszcze wykonanie 3 lotów: (Apollo 18, 19 i 20). W związku z ograniczeniem budżetu

NASA podjęto decyzję o zakończeniu prac nad następcą rakiety nośnej – Saturn V, a następnie o prze-
rwaniu całego programu Apollo. Fundusze zostały przeznaczone na program lotów wahadłowców. Ostat-
nie wyprodukowane kapsuły Apollo wykorzystano w programie Skylab i we wspólnej, amerykańsko –
radzieckiej misji Sojuz-Apollo.

Łącznie astronauci pozyskali i dostarczyli na Ziemię 381,7 kg materiału.

6.3. Apollo 11

W 1961 roku prezydent John Kennedy ogłosił, że Amerykanie wylądują na

Księżycu przed upływem dekady. Naukowcy musieli zbudować rakietę na tyle
silną, by doleciała do Księżyca, oraz statek kosmiczny zdolny odbyć tę podróż
w obie strony. Pomocne przydały się doświadczenia twórcy rakiety V-2
Wernera von Brauna. Zbudowano gigantyczną rakietę Saturn V, która miała
wynieść statki kosmiczne Apollo. Rakieta ze statkiem mierzyła 111 metrów
wysokości, a całkowita masa startowa wynosiła około 3000 ton. Załogę
stanowili: Neil Armstrong – dowódca, Edwin Aldrin – pilot modułu
księżycowego oraz Michael Collins – pilot modułu załogowego. Start nastąpił w
dniu 16 lipca 1969 r. z Centrum Lotów Kosmicznych na Przylądku Canaveral. Początek lotu Apollo 11
spędził na orbicie okołoziemskiej, następnie udał się w trasę licząca 384400 km. Ponieważ lądownik
znajdował się pod modułem załogowym, wykonano operacje polegającą na tymczasowym odłączeniu
modułu księżycowego, obrocie reszty statku o 180° i ponownym przyłączeniu lądownika, który teraz
umieszczony był z przodu. Po trzech dniach Apollo 11 wszedł na orbitę Księżyca. Armstrong i Aldrin
przeszli do modułu księżycowego, który został odłączony i rozpoczął historyczne lądowanie. Wkrótce
Neil Armstrong przekazał Ziemi radosna wiadomość – "Orzeł wylądował".

Kiedy Armstrong wyszedł po drabinie i postawił stopę

na pokrytej pyłem powierzchni srebrnego globu, wygłosił
słowa, które przeszły do historii: "To jest mały krok
człowieka, ale wielki krok ludzkości". Następnie wyszedł
Aldrin i obaj kosmonauci przeprowadzili badania naukowe,
ustawili amerykańską flagę i zebrali ok. 20 kilogramów skał
księżycowych. Umieścili też tabliczkę z następującymi sło-
wami: "W tym miejscu ludzie z planety Ziemia po raz pierwszy
postawili stopę na Księżycu. Lipiec 1969. Przybywamy w
pokoju dla dobra całej ludzkości." Po 21 godzinach
spędzonych na Księżycu, kosmonauci weszli do lądownika i
powrócili do modułu załogowego, gdzie czekał na nich

Michael Collins. Droga powrotna minęła bez przeszkód, 24 lipca 1969 r. statek Apollo 11 osiadł na
Oceanie Spokojnym.

Niektórzy zwolennicy teorii spiskowych twierdzą, że lądowanie Apollo 11 było mistyfikacją

stworzoną w celach propagandowych w studio telewizyjnym.

6.4. Apollo 13

9

Misja Apollo 13 miała być trzecią wyprawą ludzi na Księżyc, jednak z

powodu bardzo poważnej awarii do lądowania na srebrnym globie nigdy nie
doszło. To za sprawą tej zagrażającej życiu astronautów awarii, działaniom,
które pozwoliły ocalić statek kosmiczny oraz jego załogę i wreszcie udanemu
powrotowi na Ziemię, stała się drugą po Apollo 11 sławną misją tego
programu.

Start nastąpił w dniu 11 kwietnia 1970 roku o godzinie 19:13:00 czasu

UTC z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Johna F. Kennedy'ego. Na dzień
przed osiągnięciem księżyca, w dniu 14 kwietnia o godzinie 3:08:53 UTC, w
odległości 321 860 km od Ziemi, nastąpiła eksplozja drugiego zbiornika z tlenem. Wybuch uszkodził
moduł serwisowy, m.in. pierwszy zbiornik tlenu. Niedobór tlenu i brak energii elektrycznej zmusił załogę
do przerwania misji, rezygnacji z upragnionego lądowania na księżycu i walki o życie. Przetrwanie
powrotu na Ziemię umożliwiło astronautom wykorzystanie modułu księżycowego jako mieszkalnego.
Załoga choć w zimnie i na awaryjnym zasilaniu, podtruwana dwutlenkiem węgla, dotrwała w nim do
lądowania, które miało miejsce 18 kwietnia o godzinie 18:07:41 UTC.

Amerykanie potrafią jednak każdą porażkę przekształcić w sukces i tak oto w 1995 roku powstał

film "Apollo 13" opowiadający o losach bohaterów tej feralnej misji. Film zarobił łącznie 334,1 mln dola-
rów i znalazł się na 110 pozycji najbardziej dochodowych filmów wszech czasów. Nawet teraz można
ciągle kupić szerego pamiątek związanych z filmem, od gier planszowych poprzez breloczki i figurki aż
do scenariuszy z autografami twórców.

Scenariusz z autografami

James Lovell, dowódca

Tom Hanks jako Jima Lovell

7.

S

KYLAB

Skylab to amerykańska stacja orbitalna działająca w okresie: 14 maja

1973 – 11 lipca 1979. Niestety już w czasie startu stacja została silnie
uszkodzona (m.in. oderwanie jednej z płyt ogniw słonecznych i izolacji
termicznej), lecz część uszkodzeń zdołano prowizorycznie naprawić na orbicie.
Do stacji poleciały trzy misje załogowe (wszystkie załogi trzyosobowe):
SL-2, start 25 maja, 1973, czas trwania 28 dni

SL-3, start 28 lipca, 1973, czas trwania 59 dni

SL-4, start 16 listopada 1973, czas trwania 84 dni

Istniały plany utrzymania stacji Skylab na orbicie przez co najmniej na-

stępne 8 lat i wysyłania do niego promów kosmicznych. Jednak zwiększona ak-
tywność słońca i związana z nią ekspansja atmosfery spowodowała szybsze niż
przewidywane obniżenie orbity. Stacja spaliła się w atmosferze 11 lipca 1979, a

10

jej szczątki spadły do Oceanu Indyjskiego i na zachodnią Australię, między miasteczkami Esperance i
Rawlinna. Na szczęście obszar ten był stosunkowo rzadko zaludniony i ofiarą katastrofy padła jedynie
australijska krowa.

8.

S

OJUZ

-A

POLLO

Program Sojuz – Apollo był pierwszym lotem kosmicznym realizowanym

wspólnie przez ZSRR i USA. Misja została przeprowadzona w lipcu 1975 i

obejmowała pierwsze w historii połączenie na orbicie pojazdów amerykańskiego

(kapsuły Apollo) i radzieckiego (kapsuły Sojuz 19). Łącznie w obu pojazdach
leciało 5 astronautów i kosmonautów.

Kapsuły Sojuz 19 i Apollo 18 wystrzelono, w odstępie siedmiu i pół

godziny, 15 lipca. Pojazdy wykonały manewr cumowania dwa dni później, a po

trzech godzinach od połączenia Stafford i Leonow podali sobie ręce przez otwarty właz

Sojuza. Dokowanie umożliwił specjalnie zaprojektowany moduł wyniesiony na orbitę wraz z pojazdem
Apollo. Połączenie pojazdów trwało 44 godziny – w tym czasie załogi przeprowadziły wspólne
eksperymenty naukowe, wymieniły się upominkami i proporczykami (w tym sadzonkami drzew, które
następnie posadzono w obu krajach), odwiedziły nawzajem swoje statki, zjadły wspólny posiłek i
rozmawiały w obu językach. Kilkakrotnie powtarzano także manewr dokowania. Pojazd radziecki
pozostał na orbicie przez 5 dni, amerykański przez 9. Po rozłączeniu, pojazdy ustawiono w taki sposób,
aby kapsuła Apollo wywołała sztuczne zaćmienie słońca dla załogi Sojuza, która mogła dzięki temu
wykonać zdjęcia korony słonecznej.

Był to wielki sukces techniczny i

polityczny. Jedyny poważny problem pojawił się
w trakcie powrotu z orbity kapsuł amerykańskiej
– na skutek błędu załogi, która nie wyłączyła
systemu kontroli reaktywnej, do wnętrza kabiny
zassane zostały opary paliwa. Na szczęście załoga
nie odniosła poważnych obrażeń.

Misja ta stanowiła ostatni start kapsuły

Apollo. Była też sposobem na utrzymanie w NASA specjalistów od lotów załogowych, po zamknięciu
programu Skylab i w obliczu opóźnień w programie budowy promów kosmicznych.

9.

M

IR

Radziecka (potem rosyjska) stacja kosmiczna Mir (ros. świat lub pokój) została

wyniesiona na orbitę 19 lutego 1986. Po upadku ZSRR Rosja i USA rozpoczęły

rozległą współpracę w dziedzinie lotów kosmicznych. W toku tej współpracy Mir
był wielokrotnie odwiedzany przez amerykańskie promy kosmiczne.

Funkcjonowała do 23 marca 2001 kiedy została deorbitowana planowanym

manewrem prowadzącym do spalenia się stacji w atmosferze. Była na orbicie

ziemskiej 5511 dni, z tego 4594 z załogą na pokładzie. W sumie stację odwiedziły 104

osoby różnych narodowości.

10.

P

ROGRAM

STS

11

Program lotów wahadłowców amerykańskich, oficjalnie nazywany Space Transportation System

(STS) – System Transportu Kosmicznego, to realizowany obecnie przez rząd Stanów Zjednoczonych
program załogowych lotów kosmicznych odbywanych za pomocą wahadłowców kosmicznych. System
STS składa się z trzech elementów:
zbiornika zewnętrznego, który podaje paliwo do głównych silników promu

dwóch silników dodatkowych na paliwo stałe

orbitera

10.1. Zbiornik zewnętrzny

Zbiornik zewnętrzny promu kosmicznego (ang. External Tank) zawiera paliwo (płynny wodór) i

utleniacz (ciekły tlen) i w czasie wznoszenia podaje te składniki pod ciśnieniem do trzech głównych
silników promu kosmicznego zmontowanych na orbiterze. Po wyłączeniu silników głównych, zbiornik
jest odrzucany. Spada on do atmosfery Ziemi, rozpada się na kawałki i spada do oceanu daleko od lądu,
zazwyczaj w oceanie Indyjskim lub Pacyfiku, z dala od szlaków wodnych. Nie jest on odzyskiwany.

Jest to największy element systemu promów kosmicznych, a jeśli jest napełniony, jest także

najcięższy. Ma 47 m długości i 8,4 m średnicy. Składa się z trzech głównych komponentów:
dziobowy zbiornik z tlenem

środkowy zbiornik zawierający większość elementów elektrycznych (bez utrzymywania ciśnienia)

rufowy zbiornik z płynnym wodorem – to największy element, ale względnie lekki

Pierwsze dwa zbiorniki, użyte w misjach STS-1 i STS-

2, były pomalowane na biało. Ze względu na poszukiwanie
metod na zmniejszenie wagi systemu, producent tych
zbiorników firma Lockheed Martin od misji STS-3 zaprzestała
malowania, pozostawiając tylko warstwę podkładową, co
obecnie jest już znakiem rozpoznawczym zbiornika. Zabiegi te
pozwoliły na zaoszczędzenie około pół tony wagi.

Począwszy od misji STS-6, zaczęto używać lżejszego

zbiornika. Zbiornik ten był używany w większości misji
wahadłowców, aż do tragicznej misji STS-107. Począwszy od
roku 1998, NASA do lotów na Międzynarodową Stację Kosmiczną zaczęła używać tak zwanych
"superlekkich zbiorników", które były jeszcze bardziej odchudzoną wersją. Przyszłe zbiorniki mogą się
trochę od siebie różnić, ale każdy będzie ważył około 30 ton. Ostatni ciężki zbiornik, który poleciał w
misji STS-7, ważył 35 ton. Każda jednostka wagi zdjęta ze zbiornika zwiększa możliwości transportowe
promu o prawie taką samą wartość.

Waga została zmniejszona przez zastosowanie nowych możliwości konstrukcyjnych. Zmniejszona

została ilość usztywniaczy konstrukcji, rozłożonych wzdłuż zbiornika z wodorem, użyto mniej obejm
usztywniających, zmodyfikowano także główny szkielet zbiornika z wodorem. Znaczna ilość elementów
zbiornika została w inny sposób wytoczona, aby zmniejszyć ich grubość. Waga mocowań dla rakiet
dodatkowych została zmniejszona przez zastosowanie lżejszych i tańszych stopów tytanowych.


10.2. Rakieta dodatkowa na paliwo stałe

Rakieta dodatkowa na paliwo stałe (ang. Solid Rocket Booster) składa się z ładunku paliwowego i

silnika rakietowego na paliwo stałe. Przez pierwsze dwie minuty lotu działają one równolegle z głównymi
silnikami promu, pozwalając na pokonanie grawitacji Ziemi oraz przyspieszanie wahadłowca. Ciąg
każdego z silników to około 14,7 MN.

Na wysokości około 45 kilometrów oba silniki dodatkowe odłączają się od zewnętrznego

zbiornika, opadają na spadochronach i wodują w Oceanie Atlantyckim. Są wyławiane przez statki i
transportowane na ląd, gdzie są przystosowywane do ponownego użycia. Silniki dodatkowe pomagają

12

także w kierowaniu promem w początkowych stadiach wznoszenia. Poza silnikami, boostery zawierają
elementy strukturalne do kontroli wektora ciągu, separacji oraz naprowadzania po oddzieleniu.

Silnik na paliwo stałe używany w programie lotów

wahadłowców jest największym silnikiem tego typu, a
także pierwszym używanym w załogowych lotach
kosmicznych. Olbrzymi silnik składa się z segmentowej
obudowy wypełnionej stałym paliwem, systemu
zapłonowego, kontrolowalnej dyszy oraz osprzętu
kontrolnego i integracyjnego.

Każdy z silników zawiera ponad 450 000 kg

materiału pędnego. Zastygnięte paliwo wygląda i jest
elastyczne jak gumka do ścierania. Jednym ze składników
paliwa jest syntetyczna guma. Elastyczność paliwa jest

kontrolowana przez stosunek stabilizatora do substancji wiążącej oraz głównych składników – utleniacza
oraz aluminium. Paliwo jest mieszaniną następujących składników:
chloran amonu jako utleniacz (69,6%)

glin (aluminium) jako paliwo (16,0%)

tlenek żelaza jako katalizator (0,4%)

polimer jako element wiążący (12,04%)

epoksyd (1,96%)

10.3. Orbiter

Orbiter zwany również wahadłowcem kosmicznym jest to rodzaj załogowego statku kosmicznego,

który może być wykorzystywany wielokrotnie i zwykle przystosowany jest do wynoszenia na orbitę i
ściągania z orbity satelitów i innych ładunków. W założeniach prom, dzięki możliwości wielokrotnego
wykorzystania, ma umożliwić znaczną redukcję kosztów związanych z wynoszeniem na orbitę ładunków
i pasażerów. W praktyce dotychczasowe programy budowy promów kosmicznych okazały się niezwykle
kosztowne, a same pojazdy – bardzo złożone.

Do czynnej służby trafiły jedynie dwa typy promów – amerykańskie Space Shuttle, w ramach

programu Space Transportation System, oraz wzorowane na nich radzieckie promy klasy Buran – choć
pojazdy radzieckie wykonały zaledwie jeden lot przed zawieszeniem, a następnie zakończeniem
programu ich budowy.

Obecnie z promów korzysta jedynie NASA. Ich głównym zadaniem jest dostarczanie załóg,

zaopatrzenia i elementów konstrukcyjnych Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Loty wahadłowców
wznowiono w lipcu 2005 po przerwie spowodowanej katastrofą Columbii w 2003 r. Amerykańskie
promy kosmiczne mają zakończyć loty z końcem roku 2010, jednak jak na razie nie ma sprecyzowanego
następcy. Do dnia dzisiejszego zostało zbudowanych 7
wahadłowców:
Enterprise (testowy, bez własnego napędu)

Pathfinder (makieta, nie przystosowana do odbywania

lotów)

Columbia (pierwszy prom w czynnej służbie; stracony w

katastrofie)

Challenger (testowy, następnie przystosowany do lotów

kosmicznych; stracony w katastrofie)

Discovery

Atlantis

Endeavour

10.4. Cele misji

13

Jednym z głównych motorów budowy wahadłowca była chęć stworzenia systemu wynoszącego

ciężkie ładunki na orbitę okołoziemską, który przez możliwość wielokrotnego użycia tych samych
elementów byłby bardziej opłacalny niż klasyczne rakiety. Paradoksalnie osiągnięcie tego celu
doprowadziło do ogromnego wzrostu kosztów związanych m.in. z zapewnieniem bezpieczeństwa
powrotu pojazdom. Wymagania postawione przed promem kosmicznym okazały się niezwykle trudne do
spełnienia.

Maksymalny ciężar ładunku, jaki może zostać dostarczony na niską orbitę okołoziemską przez

wahadłowiec to 28800 kg. Dla porównania rakieta Saturn V używana w programie Apollo w wersji
trójstopniowej posiadała udźwig 118000 kg. Rosyjska rakieta Energia w najcięższej wersji miała
możliwość dostarczenia na orbitę ładunku 175000 kg. Najcięższa dostępna obecnie rakieta, Delta IV
Heavy, ma udźwig 23040 kg.

Całkowity koszt programu wahadłowców wyniósł w 2005 roku 145 miliardów dolarów. W

budżecie na rok 2005 koszty zarezerwowane na loty promów kosmicznych wynoszą 5 miliardów
dolarów, co stanowi 30% całkowitej sumy jaką dysponuje NASA. Jeden lot promu kosztuje 1.3 miliarda
dolarów (średnia dla całego programu; 750 milionów dolarów gdy uwzględniamy tylko ostatnie 5 lat).
Dla porównania koszt projektu Mars Exploration Rovers, wraz z budową, wystrzeleniem i 90 dniową
misją pierwotną obu łazików wyniósł 820 milionów dolarów. Wystrzelenie ciężkiej rakiety Tytan IV w
konfiguracji zdolnej do wyniesienia 21680 kg wynosi do 350 milionów dolarów.

Do misji wahadłowców należy: wynoszenie satelitów na niskie orbity okołoziemskie,

sprowadzanie na ziemię zużytych elementów urządzeń orbitalnych, naprawa satelitów, eksperymenty
naukowe i biomedyczne, obserwacje ziemi, obserwacje astronomiczne, misje militarne, transport
modułów służących do budowy stacji kosmicznej ISS, wymiana załóg i dostarczanie zapasów do stacji
kosmicznych (Mir, ISS).

11.

E

NTERPRISE

Enterprise to pierwszy amerykański wahadłowiec.

Początkowo planowano nazwać go Constitution, jednak na skutek
interwencji fanów serialu Star Trek, którzy zasypali agencję
listami, ostatecznie zmieniono ją na Enterprise. Jego budowę
ukończono 16 września 1977 roku. Jest to prototyp, który nigdy
nie osiągnął orbity – służył jedynie jako prom ćwiczebny,
umożliwiający naukę lądowanie bez silników i obserwacje
zachowania orbitera w atmosferze. Do jego transportu używano
ogromnego Jumbo Jeta – Boeinga 747.

Początkowo planowano przystosowanie Enterprise do lotu

orbitalnego, jednak ze względu na poczynione w międzyczasie zmiany w konstrukcji orbitera i związane
z tym duże koszty przebudowy zrezygnowano z tego.

12.

P

ATHFINDER

Pathfinder był 75 tonową makieta promu kosmicznego, stworzonego w celach ćwiczebnych.

Trenowano na nim transport i obsługę wahadłowca. Była to stalowa konstrukcja z wyglądu, wielkości,
masy i kształtu przypominająca prom kosmiczny. Pathfindera zbudowano w Marshall Space Flight
Center w roku 1977.

Pathfinder tkwił w magazynie przez wiele lat, póki grupa japońskich biznesmenów

zaproponowała przeznaczenie miliona dolarów na modyfikacje pojazdu, aby jeszcze bardziej
przypominał prawdziwy wahadłowiec. Pokazano go na wystawie techniki kosmicznej w Tokio. Po

14

pokazie, został zwrócony do MSFC. Obecnie Pathfinder jest częścią stałej wystawy w Centrum
Kosmicznym w Alabamie.

13.

C

OLUMBIA

Columbia był pierwszym wahadłowiec NASA, który odbył lot kosmiczny. Wahadłowiec został

nazwany za stacjonującą w Bostonie żaglówką Columbia, dowodzoną przez Roberta Gray'a, eksplorującą
północno-zachodni Pacyfik. Nazwa upamiętnia także Columbię, moduł dowodzenia Apollo 11.

Był to pierwszy prom, który przeszedł zaplanowany program inspekcji i unowocześnień. W roku

1991 Columbia została przetransportowana do swojego "miejsca narodzin" – hali montażowej firmy

Rockwell w Palmdale, Kalifornia. W pojeździe dokonano około
pięćdziesięciu usprawnień, między innymi dodano karbonowe
hamulce, poprawiono sterowanie koła dziobowego, usunięto
instrumenty używane w fazie testowej orbitera, a także
poprawiono system ochrony termicznej. Orbiter powrócił na
Florydę w lutym 1992.

W roku 1994 Columbia została przetransportowana do

Palmdale na swój pierwszy remont kapitalny, zwany Okres
Serwisowy Orbitera (ang. Orbiter Maintenance Down Period).
Taki gruntowny remont trwa zazwyczaj rok lub dłużej, po którym
w pełni sprawny pojazd jest gotowy do użytku.

Drugi OMDP Columbia przeszła w roku 1999, kiedy to inżynierowie dokonali ponad stu

modyfikacji orbitera. Najbardziej znaczącą zmianą było wprowadzenie wielofunkcyjnego systemu paneli
– "szklanego kokpitu". Zastąpił on tradycyjne wskaźniki i pokrętła na rzecz małych,
skomputeryzowanych ekranów. Nowy system poprawił interakcję załogi z orbiterem w czasie lotu, a
także zmniejszył koszty obsługi przez wyeliminowanie przestarzałych, skomplikowanych systemów
elektromechanicznych.

Prom kosmiczny Columbia:

dokonał 28 lotów

spędził w przestrzeni kosmicznej 300 dni

zaliczył 4 808 orbit

przeleciał łącznie 201 497 772 km wraz z jego ostatnią misją

14. Katastrofa orbitera

1 lutego 2003, podczas powrotu z przestrzeni kosmicznej, prom uległ zniszczeniu w wyniku

uszkodzenia osłony termicznej na krawędzi natarcia lewego skrzydła. Uszkodzenie osłony nastąpiło w
czasie wznoszenia po starcie, za sprawą fragmentu pianki osłaniającej zbiornik zewnętrzny wahadłowca,
który oderwał się od zbiornika i uderzył w skrzydło orbitera. Zdarzenie to zostało zaobserwowane już po
dotarciu promu na orbitę, jednak w czasie trwającej kilka dni misji, głównie z powodów organizacyjnych,
nie udało się sprawdzić, czy uszkodzenie było wystarczająco poważne, by podejmować jakiekolwiek
radykalne działania (np. wysłanie drugiego promu na orbitę).

Niestety, w trakcie wejścia w atmosferę w ostatnich minutach misji, okazało się, że uszkodzenie

było śmiertelnie poważne – w katastrofie zginęła cała załoga – 7 astronautów, w tym pierwszy Izraelczyk
na orbicie, płk Ilan Ramon. Spowodowało to zawieszenie dalszych lotów wahadłowców NASA aż do
startu promu Discovery 26 lipca 2005.

15

15.

C

HALLENGER

Challenger był drugim wahadłowcem kosmicznym amerykańskiego Programu STS. Pierwszy lot

odbył 4 kwietnia 1983 roku w trakcie misji oznaczonej symbolem STS-6. Orbiter Challenger został
nazwany za brytyjskim okrętem naukowym HMS Challenger, który żeglował po wodach Atlantyku i
Pacyfiku w latach 70. XIX wieku. Nazwę Challenger nosił także moduł księżycowy misji Apollo 17.

Prom kosmiczny Challenger:

wykonał 10 lotów

spędził w przestrzeni kosmicznej 62 dni

zaliczył 995 orbit

przeleciał łącznie 41 527 416 km, włączając ostatnią misję

16. Katastrofa wahadłowca

28 stycznia 1986 r., w 73 sekundzie misji STS-51-L, na wysokości 18 mil, zespół wahadłowca

eksplodował. Zginęło 7 członków załogi – Francis "Dick" Scobee – dowódca lotu, Michael J. Smith –
pilot, Judith Resnik – specjalista misji, Ellison Onizuka – specjalista misji, Ronald McNair – specjalista
misji, Gregory Jarvis – specjalista ładunku oraz Christa McAuliffe – nauczycielka fizyki, która miała
poprowadzić pierwszą lekcję z kosmosu.

Przyczyną katastrofy było uszkodzenie pierścienia

uszczelniającego w prawym silniku wspomagającym, które
nastąpiło najprawdopodobniej między pierwszą, a trzecią
sekundą lotu – wtedy to, kamery zaobserwowały kilkukrotne
pojawienie się czarnego dymu w okolicach jednego z łączeń.

Na skutek tego uszkodzenia i w efekcie oddziaływania

gorących gazów wewnątrz silnika na powstałą nieszczelność, w
58 s. lotu na zewnątrz połączenia pojawił się płomień. Płomień
ten z kolei przepalił dziurę w zbiorniku zewnętrznym
wahadłowca, co spowodowało eksplozję tego zbiornika w 73
sekundzie lotu. Ostatni sygnał radiowy z orbitera odebrano

74,13 s. po rozpoczęciu misji (po uruchomieniu silników wspomagających).

Z materiałów śledztwa wynika, że powodem uszkodzenia pierścienia w silniku SRB mogła być

niska temperatura panująca na wyrzutni w nocy i rano w dniu startu. Warunki te spowodowały
oblodzenie wielu instalacji na wyrzutni startowej i mogły się przyczynić do osłabienia materiału z
którego wykonany został pierścień.

17.

D

ISCOVERY

Discovery jest skonstruowanym przez NASA amerykańskim wahadłowcem kosmicznym,

przystosowanym do odbywania wielokrotnych podróży na orbitę. Jest trzecim promem NASA, który
odbył lot w przestrzeń kosmiczną i jednocześnie najstarszym pozostającym w służbie. Jego pierwsza
podróż kosmiczna miała miejsce 30 sierpnia 1984. Jego aktualnym zadaniem jest transport załogi i
wymiana zaopatrzenia Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Discovery wyniósł na orbitę teleskop Hubble’a, a także uczestniczył w dwóch misjach

serwisowych tego satelity. To właśnie Discovery wznowił amerykańskie podróże kosmiczne po
katastrofie Challengera w 1986 i Columbii w 2003.

Wahadłowiec został nazwany tak na cześć dwóch angielskich odkrywców – Jamesa Cooka, który

podczas swojej trzeciej wyprawy po Pacyfiku na statku HMS Discovery odkrył Hawaje oraz innego
odkrywcy żyjącego w latach 1550-1611 – Henry’ego Hudsona.

16

Przy konstrukcji promu Discovery wykorzystano doświadczenia

uzyskane przy tworzeniu i testowaniu promów Enterprise, Columbia i
Challenger. Już w momencie wytoczenia z doku Discovery ważył ponad 3
tony mniej niż Columbia.

Jesienią roku 1995 rozpoczął się dziewięciomiesięczny Okres

Serwisowy Orbitera. Został on przetransportowany do Palmdale, gdzie został
wyposażony w piąty zestaw zbiorników kriogenicznych, a także zewnętrzną
śluzę używaną przy połączeniach z Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Do
Centrum Lotów Kosmicznych imienia Johna F. Kennedy'ego powrócił
podczepiony do Boeinga 747 w czerwcu 1996.

Po misji STS-105, Discovery został pierwszy orbiterem, który

przeszedł zestaw modyfikacji w Kennedy Space Center. Prace zaczęły się we
wrześniu 2002, kiedy oprócz zaplanowanych unowocześnień, dokonano wielu
zmian dotyczących bezpieczeństwa w ramach programu Powrót do Lotu.

Wahadłowiec Discovery:

odbył 31 podróży kosmicznych

spędził na orbicie 256 dni

przeleciał w sumie 167 645 854 km (stan na sierpień 2005)

Najważniejsze misje:

30 sierpnia 1984 – STS-41-D: pierwsza wyprawa Discovery

29 września 1988 – STS-26: wznowienie lotów kosmicznych po katastrofie Challengera

29 października 1998 – STS-95: najstarszy człowiek na orbicie – 77-latek John Glenn

26 lipca 2005 – STS-114: wznowienie lotów kosmicznych po katastrofie Columbii

18.

A

TLANTIS

Atlantis jest czwartym wahadłowcem NASA, który odbył

lot kosmiczny. Pierwsza misja miała miejsce 3 października 1985
roku. Była to jedna z pięciu tajnych misji związanych z
programem wojen gwiezdnych. W roku 1989 Atlantis wyniósł na
swoim pokładzie sondy kosmiczne Magellan oraz Galileo.

Prom kosmiczny Atlantis został nazwany na cześć

pierwszego amerykańskiego oceanograficznego okrętu
badawczego, dwumasztowego żaglowca pracującego w ramach
Woods Hole Oceanographic Institution w latach 1930 - 1966.

Do roku 2005 Atlantis przeszedł dwa remonty. Najbardziej znaczące zmiany to:

nowe instalacje hydrauliczne i elektryczne, pozwalające na wykonywanie dłuższych misji

nowa izolacja głównych włazów podwozia

poprawione systemy sterowania

przygotowania dla systemu dokowania orbiterów w stacji Mir

instalacja śluzy i systemu dokowania orbitera dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

instalacja wielofunkcyjnego systemu wyświetlaczy - "szklanego kokpitu"

Prom kosmiczny Atlantis:

wykonał 26 misji

spędził przestrzeni 220 dni

zaliczył 3 468 orbit

przeleciał łącznie 144 693 165 km (stan na luty 2003)

17

19.

E

NDEAVOUR

Endeavour to najmłodszy prom kosmiczny zbudowany, w celu zastąpienia wahadłowca

Challenger, głównie z części zamiennych.

Nazwa, jako pierwsza w historii NASA, została wybrana w ogólnokrajowym plebiscycie.

Uczniowie szkół podstawowych i średnich zostali poproszeni o wybranie nazwy spośród nazw okrętów
morskich prowadzących badania naukowe bądź eksploracyjne. Wybrana nazwa orbitera pochodzi od
jednego ze statków Jamesa Cooka HM Bark Endeavour. Upamiętnia on także Endeavour, moduł
dowodzenia misji Apollo 15.

Od grudnia 2002 Endeavour przechodzi okres

gruntownych modyfikacji, który zakończy się w lecie
2006. Oprócz części zamiennych starszych promów, do
konstrukcji orbitera Endeavour wykorzystano wiele
nowego oprzyrządowania, zaprojektowanego w celu
zwiększenia jego możliwości. Większość tych
instrumentów została później włączona do trzech
pozostałych promów w czasie ich napraw i modyfikacji.

Modyfikacje Endeavour to między innymi:

20-metrowy spadochron hamujący, skracający

długość toru hamowania o 500 metrów

zaktualizowany system awioniki, który zawiera zaawansowane komputery ogólnego przeznaczenia,

ulepszone jednostki pomiarów bezwładnościowych i taktyczne systemy nawigacji powietrznej,
poprawione kontrolery zdarzeń i multipleksery-demultipleksery, system śledzenia gwiazd

poprawione mechanizmy sterowania kołem dziobowym

poprawiona wersja Zewnętrznych Jednostek Zasilania, które dostarczają energię niezbędną do

działania systemów hydraulicznych promu

zainstalowana zewnętrzna śluza, używana do dokowania w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

wstępnie wyposażony jako pierwszy orbiter o przedłużonym czasie misji, lecz podczas okresu

serwisowego udoskonalenia te zostały zdemontowane w celu zmniejszenia wagi przy misjach ISS

instalacja systemu chłodzenia w celu schłodzenia modułu logistycznego niskiego ciśnienia

ogólne zmniejszenie wagi w celu zwiększenia możliwości transportowych

rekonstrukcja skrzydeł w celu umożliwienia transportu cięższego ładunku

ponad 100 innych modyfikacji w czasie pierwszego okresu serwisowego

Prom kosmiczny Endeavour:

wykonał 19 lotów

spędził 207 dni w kosmosie

pokonał dystans 3 259 orbit

przeleciał 136 910 237 km do lutego 2003

20.

M

IĘDZYNARODOWA

S

TACJA

K

OSMICZNA

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ang. International Space Station, ros. Mieżdunarodnaja

Kosmiczieskaja Stancija) – pierwsza stacja kosmiczna wybudowana z założenia przy współudziale wielu
krajów. Składa się obecnie z 6 głównych modułów (docelowo ma ich liczyć 16) i umożliwia jednoczesne
przebywanie trzech członków stałej załogi (w niedalekiej przyszłości planuje się stworzenie kolejnego
miejsca). Pierwsze moduły stacji zostały wyniesione na orbitę i połączone w 1998 roku. Pierwsza stała
załoga zamieszkała na niej w roku 2000.

18

Międzynarodowa Stacja

Kosmiczna powstała w wyniku połączenia
projektów budowy rosyjskiej stacji Mir 2,
amerykańskiej Freedom oraz europejskiej
Columbus. Wszystkie one miały na celu
spełnienie marzenia o stałym pobycie
ludzi w kosmosie, co udaje się realizować
od 2 listopada 2000 roku, kiedy to na ISS
dotarła pierwsza stała załoga w składzie:
William Shepherd, Jurij Gidzenko oraz
Siergiej Krikalow. Pierwsi mieszkańcy
zaczęli nazywać stację Alfa (pierwsza), jednak sprzeciwiła się temu strona rosyjska, twierdząc, że
pierwszy był radziecki Salut z 1971 roku. W zamian zaproponowała nazwę "Atlant", co z kolei nie
spodobało się Amerykanom ze względu na zbytnie podobieństwo do zatopionej w morzu Atlantydy.
Wobec braku innych pomysłów Międzynarodowa Stacja Kosmiczna do dziś nie posiada własnego
imienia.

Pierwsze plany budowy stacji kosmicznej wspólnie przez USA, Japonię, Kanadę i Europejską

Agencję Kosmiczną (Rosja dołączyła do nich dwa lata później) pojawiły się w 1991 roku. Projekt miał
być realizowany w trzech etapach:

I – przygotowanie modułów i międzynarodowe loty do stacji Mir – zrealizowany w latach 1995-1998
II – montaż i wstępna eksploatacja (1998-2001)
III – dokończenie budowy i dalsza eksploatacja (pocz. 2001, koniec planowany w 2010 r.)

Początkowo budżet programu na okres od roku 1994 do ukończenia budowy miał zamknąć się w

kwocie 17,4 mld dolarów, lecz do momentu wystrzelenia pierwszego modułu w końcu 1997 roku wzrósł
ponad dwukrotnie, do 40 mld dolarów. W 1998 roku do projektu dołączyła Brazylia. Pierwszy element
stacji, rosyjski moduł Zaria, został wyniesiony na orbitę w 1998 roku. Do przybycia pierwszej załogi ISS
wzbogaciła się o kolejne dwa moduły – amerykański Unity i rosyjski Zwiezda.

Dotychczas odbyto do stacji 16 lotów amerykańskich wahadłowców oraz 22 loty rosyjskie, w tym

8 załogowych. Konstrukcja wymagała 51 spacerów w przestrzeni kosmicznej, z czego 25 bazowało na
wahadłowcach, 26 na ISS, a ich łączny czas wyniósł 318 godzin i 37 minut.

20.1. Zadania

Głównym zadaniem Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ma być prowadzenie badań naukowych

w warunkach mikrograwitacji, niemożliwych do osiągnięcia na Ziemi. Mają one pozwolić na
udoskonalenie metod prowadzenia upraw, lepsze poznanie działania ludzkiego organizmu – a co za tym
idzie możliwość wynalezienia nowych lekarstw, oraz pomóc rozwiązać wiele innych problemów na
Ziemi. Na razie jednak, nie poinformowano o żadnym odkryciu dokonanym na ISS.

20.2. Ludzie na ISS

Począwszy od 2000 roku na ISS przebywało 130 osób, z tego 26 było członkami stałych załóg w

ramach 10 ekspedycji. Dla porównania – rosyjską stację Mir w ciągu 14 lat odwiedziło łącznie 137 ludzi.
Niemal 1/4 wszystkich astronautów stanowiło załogę Międzynarodowej Stacji Kosmicznej lub pojazdów
ją obsługujących. Pierwotnie stałe załogi składały się z trzech osób, lecz po unieruchomieniu
amerykańskich wahadłowców zmniejszono je do dwóch. Na razie żaden z członków ekspedycji ISS nie
pochodził z innego kraju niż Rosja, bądź USA.

W 2002 roku na ISS gościł pierwszy w historii kosmiczny turysta. Amerykański milioner Denis

Tito zapłacił 20 milionów dolarów za osiem dni pobytu w kosmosie. Drugim, i jak na razie ostatnim

19

"astroturystą" był Mark Shuttleworth z RPA. W kosmos chciał polecieć również polski miliarder Leszek
Czarniecki, jednak wstrzymanie lotów wahadłowców i nagła śmierć biznesmena nie pozwoliły
zrealizować jego planów. ISS była także miejscem pierwszego kosmicznego ślubu. 10 sierpnia 2003 roku
rosyjski astronauta Jurij Malenczenko ożenił się z Ekateriną Dimitriew, która przebywała wtedy w
Teksasie.

20.3. Zagrożenia i plany na przyszłość

Największym zagrożeniem dla stacji jest możliwość zderzenia z

osiągającymi ogromne prędkości meteoroidami. Proponowanym
zabezpieczeniem jest "laserowa miotła", która mogłaby błyskawicznie
niszczyć owe odłamki. Jej wprowadzenie będzie jednak wymagało zmiany
przepisów zabraniających używania broni laserowych w kosmosie. Innym
niebezpieczeństwem związanym z przebywaniem w przestrzeni kosmicznej
są strumienie naładowanych cząstek powstające podczas wybuchów na
Słońcu. Powodują one awarie instalacji elektrycznych nawet na Ziemi i
mogłyby poważnie uszkodzić pozbawioną ochrony atmosfery stację
kosmiczną.

Na konferencji szefów agencji kosmicznych, jaka odbyła się 23 lipca

2003 roku, ustalono ostateczny kształt stacji. Zdecydowano m.in. rozbudować ją do wielkości
pozwalającej na zwiększenie stałej załogi do czterech osób oraz dołączyć dodatkowe moduły. NASA
zamierza prowadzić rozbudowę, podczas gdy Rosja będzie przewozić kolejne załogi. Budowa ISS będzie
wymagała jeszcze 50 lotów kosmicznych, w tym 39 za pomocą wahadłowców. Dodatkowo, niezbędnych
będzie 30 lotów rakiet typu Progres, w celu uzupełnień zaopatrzenia. Po ukończeniu całej konstrukcji
stacja mieć 1160 metrów sześciennych pomieszczeń hermetyzowanych, masę 419 ton oraz wymiary
108,4 m rozpiętości baterii słonecznych i 74 m długości, umożliwiając pracę sześcioosobowej załogi.
Moc generowana przez baterie słoneczne wyniesie 110 kW, z czego 50 kW będzie służyć
funkcjonowaniu stacji, reszta ma być przeznaczona na badania naukowe.


20.4. Kontrowersje

Szacuje się, że łączny koszt budowy, utrzymywania i wysyłania kolejnych ekspedycji na

Międzynarodową Stację Kosmiczną przekroczy 100 mld dolarów. Wobec zużywania tak ogromnych
środków rośnie liczba przeciwników projektu, którzy widzą w nim stratę czasu pieniędzy, jakie mogłyby
umożliwić wysłanie wielu tańszych i efektywniejszych misji bezzałogowych. Na przykład Kosmiczny
Teleskop Hubble'a (koszt 2 mld USD) przyniósł więcej odkryć niż jakiekolwiek inne przedsięwzięcie, zaś
roboty Spirit i Opportunity (razem 800 mln dolarów) dowiodły obecności wody na Marsie. Nie brak
również głosów krytykujących eksplorację kosmosu w ogóle, twierdząc, że za 100 mld dolarów można
by rozwiązać wiele problemów na Ziemi. Zwolennicy podboju kosmosu odpowiadają, że jego krytyka
jest krótkowzroczna i pozbawiona jakichkolwiek podstaw. Z kolei entuzjaści lotów załogowych
argumentują, że opracowane podczas ich przygotowywania i realizacji technologie przyniosły miliardy
dolarów realnego zysku. Według niektórych prognoz, pośrednie korzyści ekonomiczne odniesione w
wyniku komercjalizacji tych technologii siedmiokrotnie przekraczają zainwestowany kapitał (inne
prognozy mówią o trzykrotnym zysku). To, czy tego rodzaju korzyści wynikną również z programu ISS,
jest przedmiotem intensywnej dyskusji.

21.

A

NSARI

X

P

RIZE

Ansari X Prize (Nagroda X Prize) była nagrodą w wysokość 10 mln dolarów ufundowaną przez X

Prize Foundation, którą miała otrzymać pierwsza organizacja pozarządowa, która dwukrotnie wystrzeli

20

statek kosmiczny wielokrotnego użytku (mogący zabrać na pokład 3 osoby) na wysokość 100 km, która
jest granicą przestrzeni kosmicznej według standardów Fédération Aéronautique Internationale.

Celem Nagrody X Prize było wprowadzenie do przemysłu kosmicznego sektora prywatnego.

Podstawowym założeniem stał się zakaz finansowania nowego pojazdu kosmicznego przez jakiekolwiek
państwo. Chodziło o zbudowanie nowej drogi w przestrzeń pozaziemską dla korporacji oraz osób
prywatnych.

Aż 27 zespołów z całego świata uczestniczyło w konkursie. Byli to zarówno zapaleni hobbyści,

jak i wielkie korporacje. Zwycięzcą okazała się jednak korporacja Scaled Composites, która zbudowała
pierwszy prywatny załogowy statek kosmiczny SpaceShipOne. Jego budowa była sfinansowana
całkowicie z prywatnych źródeł. SpaceShipOne odbył 29 września oraz 4 października dwa loty zgodnie
z wymogami konkursu i w ten sposób zdobył Nagrodę X Prize.

SpaceShipOne był w roku 2004 poddawany testom mającym mu zapewnić zgodę władz

amerykańskich na przewożenie ludzi w kosmos. Aby to zrobić musiał przewieźć swoją trzyosobową
załogę na wysokość 80 km (50 mil). W celu spełnienia wymogów FAI statek kosmiczny powinien
wznieść się na wysokość 100 km (62,5 mili). SpaceShipOne jest w stanie dostać się w przestrzeń
kosmiczną, jednak jego prędkość jest zbyt niska, aby wejść na orbitę. Może on tylko wykonywać loty
suborbitalne.

SpaceShipOne jest zaliczany do kategorii

statków kosmicznych określanej jako samoloty
kosmiczne. Do napędu wykorzystuje hybrydowy napęd
rakietowy. Jego silnik zużywa w charakterze utleniacza
podtlenek azotu, a jako paliwo uwodorniony
polibutadien (gumę). SpaceShipOne w przeciwieństwie
do tradycyjnych rakiet nie startuje z wyrzutni. Jego
platforma startowa to samolot White Knight. White
Knight wznosi się do granicy stratosfery wykorzystując
lotnicze silniki turbo odrzutowe. Na dużej wysokości
SpaceShipOne odłącza się i odpala swój silnik
rakietowy. Wykorzystując jego ciąg pojazd wznosi się w kosmos.

Szczególną cechą SpaceShipOne są skrzydła o zmiennej geometrii. Podczas początkowej fazy

wejścia w atmosferę skrzydła nie są ustawione wzdłuż samolotu tylko w poprzek. Dzięki temu w
rzadkich zewnętrznych warstwach atmosfery zwiększa się opór i pojazd bardziej łagodnie redukuje swoją
prędkość. Na niższej wysokość skrzydła powracają do horyzontalnego ustawienia, dzięki czemu
zapewniają SpaceShipOne pełną manewrowość oraz siłę nośną. W takiej konfiguracji pojazd może
wylądować na pasie zwykłego lotniska.

Kabina SpaceShipOne zapewnia miejsce dla trzech ludzi w tym pilota. Aby zredukować

naprężenia występujące w kadłubie pojazd posiada zamiast wielkiej przeszklonej kabiny, szereg
okrągłych wizjerów, które pozwalają na obserwację otoczenia. Nadają mu one bardzo charakterystyczny
wygląd. SpaceShipOne w odróżnieniu od większość tradycyjnych statków kosmicznych, jest w znacznej
części swojej podróży pilotowany przez człowieka.

Sukces zwycięzców lub przegranych może doprowadzić do rozwoju komercyjnych lotów

kosmicznych oraz pozaziemskiej turystyki. Prywatna konkurencja powinna zmusić do zwiększenia
innowacyjności, co pozwoli rozwinąć tańsze technologie do umieszczania statków na orbicie Ziemi.
Jeżeli zamysł się uda to zwycięzcy Nagrody X Prize staną się pionierami tanich lotów kosmicznych, co
pozwoli rasie ludzkiej na podbój przestrzeni pozaziemskiej.

Biliografia

http://www.wikipedia.pl

http://www.nasa.gov

http://film.onet.pl

http://www.ebay.com

21

http://www.richard-seaman.com/Aircraft/AirShows/SpaceShipOne2004