Cifka Miklós
XXI. századi űrverseny - a Buran
A szovjet űrprogram másik időtálló hőse egy kevésbé ismert Szojuz, avagy az R-7 rakétacsalád, és az amerikai űrrepülőgép mása, a Buran.
I. rész | II. rész | III. rész | IV. rész
A kevésbé ismert Szojuz, avagy az R-7 rakétacsalád
A szovjet űrprogram időtálló hőse mellett nehéz elmenni, főleg mivel egyidős magával a szovjet űrprogrammal. Eredetileg egy nagy hatótávolságú ballisztikus rakétának készült, amely 8000 km feletti távolságra képes eljuttatni a mintegy 3 megatonnás nukleáris robbanófejét. A fő jellemzője a középső, második fokozatot körbevevő négy darab, felfele elkeskenyedő alakú első, gyorsító fokozat, ez a kialakítás a család védjegye lett.
A fokozatok rakétahajtóművei négy égőtérrel bírnak, és folyékony oxigént használnak oxidálószerként, üzemanyagként pedig kerozint. Az R-7 volt a világ első interkontinentális ballisztikus rakétája, amely 1957. május 15-én indítottak. Az R-7 egyben az űrkutatás számára is létfontosságú lett, hiszen az addigi legnagyobb teljesítményű ilyen eszközként 1957. október 4-én pályára állították vele a Szputnyik-1-et, az első műholdat.
Az R-7 első változata, a Szputnyik, a Vosztok, a Voszhod és végül a Szojuz hordozórakéta méretarányos ábrája
Az R-7 katonai szempontból hamar elavult, körülményes volt és hosszú időbe telt az indításhoz felkészíteni, továbbá igen nagy költségeket emésztett fel, így 1966-ban kivonták a hadrendből. Az R-7 bázisán azonban különféle hordozórakéták jöttek létre a Luna holdszondák, a Vosztok és Voszhod űrhajó részére, illetve a Molnyija kommunikációs műholdak (és később holdszondák, illetve bolygóközi szondák) számára.
A hordozórakéták elnevezése az általuk indított űrjárművek nevét követte, de nem jelentette azt, hogy csak erre használták, a Vosztok hordozórakéta egy továbbfejlesztett változata például még 1991-ben is indított műholdat. A Szojuz-1 indításához használt, következetesen Szojuz névvel illetett változat után egyre újabb és újabb Szojuz alváltozatok jöttek ki, sőt, a már eredetileg a tervezőasztalon létező Kliper űrrepülőgépnek szánt verziónak is Szojuz volt a neve. Az összes szovjet illetve orosz emberes űrrepülést az R-7 valamelyik változatával indították.
Szojuz-FG hordozórakéta főbb elemei
A Szojuz hordozórakétát folyamatosan fejlesztik jelenleg is. A Szojuz-2 változaton már digitális repülésirányító rendszer dolgozik, amellyel a rakéta immár fix indítóállásból is indítható. A korábbi R-7 rakéták esetén az indítóasztalt forgathatóra kellett építeni, és a megfelelő irányba állítani indíts előtt, mivel a rakéta nem volt képes forgási manőverre, hogy korrigálja repülési pályáját.
Egy Szojuz hordozórakéta összeszerelés közben. Az első két fokozat már össze van szerelve, a harmadik fokozat még külön, előtte, az előtérben pedig a tárolórekeszben lévő Szojuz orrára szerelik a mentőrakétát
Az európai űrügynökség dél-amerikai Kourou űrközpontjából is ezek a Szojuz-2 változatok fognak indulni, miután az ESA már aláírt egy szerződést 10 darab ilyen hordozórakéta indítás megvásárlására, és nemrég elkészült az indítóállás is. Az első rakéta 2009 szeptemberében emelkedhet a levegőbe. Noha lassan készülget az új Angara hordozórakéta-család, jelenleg úgy tűnik, hogy az R-7 család leszármazottai még legalább egy évtizedig szolgálatban lesznek.
MKS, avagy a Buran
Ahogy a NASA az 1970-es évek elején egy újrafelhasználható űrrepülőgép felé fordult, és nem mellesleg katonai alkalmazásokat is előrevetítettek, a Szovjetunió lemaradni látszott a nagy riválistól. Hogy válaszolni tudjanak a kihívásra, a szovjet űrprogramnak szintén egy újra felhasználható űrrepülőgéppel kellett előállnia az 1980-as évek második felére. A szovjet mérnökök csaltak egy kicsit, és ha már rendelkezésre álltak az amerikai űrsikló program adatai, akkor az alapján kezdték meg a munkát.
A döntés mögött kettős indok is állt. Egyfelől a NASA éveken keresztül vizsgált több tucatnyi lehetséges technikai megoldást, különféle aerodinamikai formákat teszteltek, és hatalmas háttérmunkát végeztek el, mielőtt döntésre jutottak. A szovjetek tehát megspórolhatták ezt a gigászi munkát, kvázi ennyivel megrövidítve a fejlesztéshez szükséges időt, és nem utolsósorban az ezzel járó költségeket. Másfelől azért elvégezték a házifeladatot két lehetséges alternatíván, de az amerikai űrrepülőgép formájánál jobbat az adott méretek és tömegadatok mellett nem tudtak letenni az asztalra. Ennek eredményeképen az orosz űrrepülőgép méretadataiban és formájában szinte alig tér el amerikai párjától.
Az amerikai STS és az orosz Energia-MKS űrrepülőgépek méretarányos ábrája
No persze a hasonlóság egy dolog, a rendszer mélyén teljesen eltérő megközelítésben gondolkodtak. Az amerikai űrsikló egyik nagy problémája, hogy az űrrepülőgép a rendszer alapja, hiszen rajta vannak elhelyezve a fő hajtóművek, nélküle a rendszer nem megy sehova. Erre a problémára a NASA is rájött később, és tervek is születtek arra, hogy a részegységekből egy hordozórakéta változatot hozzanak létre, ez azonban csak mostanra jutott gyakorlati fázisba, az Ares hordozórakéta családdal. Az orosz megoldás alapból külön kezelte a hordozóeszközt és az űrrepülőgépet. Egy új rakétát terveztek, az Energiát, amelynek részegységeiből különféle teherbírású rendszereket lehet összelegózni a 10 tonnás hasznos tehertől a példátlan 200 tonnás hasznos teherig. A hordozórakétával mindenféle hasznos terhet a világűrbe lehet juttatni, függetlenül a hozzá tervezett MKS űrrepülőgéptől. Az Energia hajtóművei ugyanúgy folyékony hidrogént és folyékony oxigént használtak, mint az amerikai űrsikló SSME hajtóművei, de ez egyben problémát is jelentett, mivel egészen addig a szovjetek nem igazán foglalkoztak ilyen üzemanyagot használó rakétahajtóművel. Az Energia rakéta ugyanakkor megszületésekor nem volt újra felhasználható, ami miatt elmaradt az amerikai rendszer mögött. Ugyan tervek születtek azzal kapcsolatban, hogy legalább az első fokozatot újra felhasználhassák, ám ezeket már nem sikerült realizálni.
Az orosz űrrepülőgép pilótafülkéje (klikk a képre a nagyobb változathoz)
Az orosz űrrepülőgép valamivel nagyobb méretű és tömegű hasznos terhet juttathatott fel a világűrbe, miközben maga a jármű könnyebb volt, hiszen nem volt része a főhajtómű, amit nem is kellett holt teherként visszacipelnie a Földre. Alkalmazás terén az amerikai űrsiklókat is megszégyenítően széleskörűen akarták felhasználni, kezdve egy katonai célú rakéta pajzs kiépítésétől a Mir-2 űrállomás felépítésén át a nukleáris hulladékokat a Napba szállító űrszondák indításáig, sőt a Hold és a Mars kolonizációjának elkezdésében is szerepet szántak neki.
Az Energia és a Burán indítás előtt
A hordozórakéta 1987-ben sikeresen szerepelt, mikor megpróbálta a katonai Poljusz műholdat a pályára állítani, bár annak repülésirányító rendszerének meghibásodása miatt ez nem sikerült. A Buran névre keresztelt első orosz űrrepülőgép első útja előtti utolsó főpróba is megtörtént. A Buran személyzet nélkül készült az útra, ami ellen még olyan űrhajósok is felszólaltak, mint Leonov, aki a mellett érvelt, hogy csak egy személyzettel ellátott repülés tekinthető teljesen sikeresnek, és a világ úgyis az első személyzettel a fedélzeten végrehajtott repülésre fog odafigyelni.
Az érvek azonban nem hatottak, először pilóták nélkül kellett bizonyítania azt, hogy teljesen működőképes és kiforrott rendszerről van szó, emellett pedig a Szojuz űrhajó tapasztalatai szóltak, amit vérrel írtak. A Buran 1988. november 15-én elindult Bajkonurból a második Energija hordozórakéta hátán, hogy alig 206 perc múlva már landoljon is a bajkonuri űrbázis leszállópályáján, nem messze attól az indítóállástól, amelyről elindult. A művelet sikerrel zárult, az űrrepülőgép teljesen automatikusan, külső beavatkozás nélkül végrehajtotta a szükséges manővereket, és hiba nélkül le is szállt, bizonyítva, hogy a rendszer életképes.
A Buran földet érése
Ez volt ugyanakkor az orosz űrrepülőgép program hattyúdala is. A roppant összetett és igen költséges rendszerre nem volt pénz. Noha hivatalosan csak 1993-ban állították le, szinte alig haladt valamit a program az egyetlen űrrepülése után. Ugyan 1989-ben még elvitték egy An-225-ös hátán Párizsba, egy légi show-ra, hogy a szovjet technológiát dicsőítse, de a következő repülés időpontját hivatalosan már ki sem tűzték.
A Buran (a programban jelölése 1.01) ezek után egy Energia hordozórakéta makettre került fel, és Bajkonurban egy hangárban porosodott 2002-ig. Akkoriban a tetőszerkezet beomlott, maga alá temetve az ekkor már Kazahsztán tulajdonába került űrrepülőgépet. A másik, csaknem teljesen kész orosz űrrepülőgép, a Picska (1.02) szintén Kazahsztáné lett, cserébe a bajkonuri űrközpont orosz használatáért. Jelenleg is ott található, a szabad ég alatt rohad.
A Buran roncsai a tető beomlása után
Ugyan voltak még próbálkozások, hogy valahogy feltámasszák az amúgy valóban rendkívüli Energia hordozórakétát, illetve esetleg az űrrepülőgépek valamelyikét (két, eredetileg is űrbe készített, félkész példány továbbra is orosz tulajdonban van), de ezeknek kevés a realitása. Sok időbe és pénzbe kerülne a régi rendszereket újakra cserélni, a régen nem használt, vagy már el is bontott gyártósorokat újra beindítani és pótolni. Azaz csupán pénz és akarat kérdése, amikből viszont kevés áll rendelkezésre. Jellemző, hogy az utóbbi időkben előkerült új orosz űrhajótípussal kapcsolatos programok között nem is merült fel az MKS és az Energia feltámasztása.
A következő részben a Roszkozmosz jövőbeni tervei kerülnek terítékre.
A kevésbé ismert Szojuz, avagy az R-7 rakétacsalád
A szovjet űrprogram időtálló hőse mellett nehéz elmenni, főleg mivel egyidős magával a szovjet űrprogrammal. Eredetileg egy nagy hatótávolságú ballisztikus rakétának készült, amely 8000 km feletti távolságra képes eljuttatni a mintegy 3 megatonnás nukleáris robbanófejét. A fő jellemzője a középső, második fokozatot körbevevő négy darab, felfele elkeskenyedő alakú első, gyorsító fokozat, ez a kialakítás a család védjegye lett.
A fokozatok rakétahajtóművei négy égőtérrel bírnak, és folyékony oxigént használnak oxidálószerként, üzemanyagként pedig kerozint. Az R-7 volt a világ első interkontinentális ballisztikus rakétája, amely 1957. május 15-én indítottak. Az R-7 egyben az űrkutatás számára is létfontosságú lett, hiszen az addigi legnagyobb teljesítményű ilyen eszközként 1957. október 4-én pályára állították vele a Szputnyik-1-et, az első műholdat.
Az R-7 első változata, a Szputnyik, a Vosztok, a Voszhod és végül a Szojuz hordozórakéta méretarányos ábrája
Az R-7 katonai szempontból hamar elavult, körülményes volt és hosszú időbe telt az indításhoz felkészíteni, továbbá igen nagy költségeket emésztett fel, így 1966-ban kivonták a hadrendből. Az R-7 bázisán azonban különféle hordozórakéták jöttek létre a Luna holdszondák, a Vosztok és Voszhod űrhajó részére, illetve a Molnyija kommunikációs műholdak (és később holdszondák, illetve bolygóközi szondák) számára.
A hordozórakéták elnevezése az általuk indított űrjárművek nevét követte, de nem jelentette azt, hogy csak erre használták, a Vosztok hordozórakéta egy továbbfejlesztett változata például még 1991-ben is indított műholdat. A Szojuz-1 indításához használt, következetesen Szojuz névvel illetett változat után egyre újabb és újabb Szojuz alváltozatok jöttek ki, sőt, a már eredetileg a tervezőasztalon létező Kliper űrrepülőgépnek szánt verziónak is Szojuz volt a neve. Az összes szovjet illetve orosz emberes űrrepülést az R-7 valamelyik változatával indították.
Szojuz-FG hordozórakéta főbb elemei
A Szojuz hordozórakétát folyamatosan fejlesztik jelenleg is. A Szojuz-2 változaton már digitális repülésirányító rendszer dolgozik, amellyel a rakéta immár fix indítóállásból is indítható. A korábbi R-7 rakéták esetén az indítóasztalt forgathatóra kellett építeni, és a megfelelő irányba állítani indíts előtt, mivel a rakéta nem volt képes forgási manőverre, hogy korrigálja repülési pályáját.
Egy Szojuz hordozórakéta összeszerelés közben. Az első két fokozat már össze van szerelve, a harmadik fokozat még külön, előtte, az előtérben pedig a tárolórekeszben lévő Szojuz orrára szerelik a mentőrakétát
Az európai űrügynökség dél-amerikai Kourou űrközpontjából is ezek a Szojuz-2 változatok fognak indulni, miután az ESA már aláírt egy szerződést 10 darab ilyen hordozórakéta indítás megvásárlására, és nemrég elkészült az indítóállás is. Az első rakéta 2009 szeptemberében emelkedhet a levegőbe. Noha lassan készülget az új Angara hordozórakéta-család, jelenleg úgy tűnik, hogy az R-7 család leszármazottai még legalább egy évtizedig szolgálatban lesznek.
MKS, avagy a Buran
Ahogy a NASA az 1970-es évek elején egy újrafelhasználható űrrepülőgép felé fordult, és nem mellesleg katonai alkalmazásokat is előrevetítettek, a Szovjetunió lemaradni látszott a nagy riválistól. Hogy válaszolni tudjanak a kihívásra, a szovjet űrprogramnak szintén egy újra felhasználható űrrepülőgéppel kellett előállnia az 1980-as évek második felére. A szovjet mérnökök csaltak egy kicsit, és ha már rendelkezésre álltak az amerikai űrsikló program adatai, akkor az alapján kezdték meg a munkát.
A döntés mögött kettős indok is állt. Egyfelől a NASA éveken keresztül vizsgált több tucatnyi lehetséges technikai megoldást, különféle aerodinamikai formákat teszteltek, és hatalmas háttérmunkát végeztek el, mielőtt döntésre jutottak. A szovjetek tehát megspórolhatták ezt a gigászi munkát, kvázi ennyivel megrövidítve a fejlesztéshez szükséges időt, és nem utolsósorban az ezzel járó költségeket. Másfelől azért elvégezték a házifeladatot két lehetséges alternatíván, de az amerikai űrrepülőgép formájánál jobbat az adott méretek és tömegadatok mellett nem tudtak letenni az asztalra. Ennek eredményeképen az orosz űrrepülőgép méretadataiban és formájában szinte alig tér el amerikai párjától.
Az amerikai STS és az orosz Energia-MKS űrrepülőgépek méretarányos ábrája
No persze a hasonlóság egy dolog, a rendszer mélyén teljesen eltérő megközelítésben gondolkodtak. Az amerikai űrsikló egyik nagy problémája, hogy az űrrepülőgép a rendszer alapja, hiszen rajta vannak elhelyezve a fő hajtóművek, nélküle a rendszer nem megy sehova. Erre a problémára a NASA is rájött később, és tervek is születtek arra, hogy a részegységekből egy hordozórakéta változatot hozzanak létre, ez azonban csak mostanra jutott gyakorlati fázisba, az Ares hordozórakéta családdal. Az orosz megoldás alapból külön kezelte a hordozóeszközt és az űrrepülőgépet. Egy új rakétát terveztek, az Energiát, amelynek részegységeiből különféle teherbírású rendszereket lehet összelegózni a 10 tonnás hasznos tehertől a példátlan 200 tonnás hasznos teherig. A hordozórakétával mindenféle hasznos terhet a világűrbe lehet juttatni, függetlenül a hozzá tervezett MKS űrrepülőgéptől. Az Energia hajtóművei ugyanúgy folyékony hidrogént és folyékony oxigént használtak, mint az amerikai űrsikló SSME hajtóművei, de ez egyben problémát is jelentett, mivel egészen addig a szovjetek nem igazán foglalkoztak ilyen üzemanyagot használó rakétahajtóművel. Az Energia rakéta ugyanakkor megszületésekor nem volt újra felhasználható, ami miatt elmaradt az amerikai rendszer mögött. Ugyan tervek születtek azzal kapcsolatban, hogy legalább az első fokozatot újra felhasználhassák, ám ezeket már nem sikerült realizálni.
Az orosz űrrepülőgép pilótafülkéje (klikk a képre a nagyobb változathoz)
Az orosz űrrepülőgép valamivel nagyobb méretű és tömegű hasznos terhet juttathatott fel a világűrbe, miközben maga a jármű könnyebb volt, hiszen nem volt része a főhajtómű, amit nem is kellett holt teherként visszacipelnie a Földre. Alkalmazás terén az amerikai űrsiklókat is megszégyenítően széleskörűen akarták felhasználni, kezdve egy katonai célú rakéta pajzs kiépítésétől a Mir-2 űrállomás felépítésén át a nukleáris hulladékokat a Napba szállító űrszondák indításáig, sőt a Hold és a Mars kolonizációjának elkezdésében is szerepet szántak neki.
Az Energia és a Burán indítás előtt
A hordozórakéta 1987-ben sikeresen szerepelt, mikor megpróbálta a katonai Poljusz műholdat a pályára állítani, bár annak repülésirányító rendszerének meghibásodása miatt ez nem sikerült. A Buran névre keresztelt első orosz űrrepülőgép első útja előtti utolsó főpróba is megtörtént. A Buran személyzet nélkül készült az útra, ami ellen még olyan űrhajósok is felszólaltak, mint Leonov, aki a mellett érvelt, hogy csak egy személyzettel ellátott repülés tekinthető teljesen sikeresnek, és a világ úgyis az első személyzettel a fedélzeten végrehajtott repülésre fog odafigyelni.
Az érvek azonban nem hatottak, először pilóták nélkül kellett bizonyítania azt, hogy teljesen működőképes és kiforrott rendszerről van szó, emellett pedig a Szojuz űrhajó tapasztalatai szóltak, amit vérrel írtak. A Buran 1988. november 15-én elindult Bajkonurból a második Energija hordozórakéta hátán, hogy alig 206 perc múlva már landoljon is a bajkonuri űrbázis leszállópályáján, nem messze attól az indítóállástól, amelyről elindult. A művelet sikerrel zárult, az űrrepülőgép teljesen automatikusan, külső beavatkozás nélkül végrehajtotta a szükséges manővereket, és hiba nélkül le is szállt, bizonyítva, hogy a rendszer életképes.
A Buran földet érése
Ez volt ugyanakkor az orosz űrrepülőgép program hattyúdala is. A roppant összetett és igen költséges rendszerre nem volt pénz. Noha hivatalosan csak 1993-ban állították le, szinte alig haladt valamit a program az egyetlen űrrepülése után. Ugyan 1989-ben még elvitték egy An-225-ös hátán Párizsba, egy légi show-ra, hogy a szovjet technológiát dicsőítse, de a következő repülés időpontját hivatalosan már ki sem tűzték.
A Buran (a programban jelölése 1.01) ezek után egy Energia hordozórakéta makettre került fel, és Bajkonurban egy hangárban porosodott 2002-ig. Akkoriban a tetőszerkezet beomlott, maga alá temetve az ekkor már Kazahsztán tulajdonába került űrrepülőgépet. A másik, csaknem teljesen kész orosz űrrepülőgép, a Picska (1.02) szintén Kazahsztáné lett, cserébe a bajkonuri űrközpont orosz használatáért. Jelenleg is ott található, a szabad ég alatt rohad.
A Buran roncsai a tető beomlása után
Ugyan voltak még próbálkozások, hogy valahogy feltámasszák az amúgy valóban rendkívüli Energia hordozórakétát, illetve esetleg az űrrepülőgépek valamelyikét (két, eredetileg is űrbe készített, félkész példány továbbra is orosz tulajdonban van), de ezeknek kevés a realitása. Sok időbe és pénzbe kerülne a régi rendszereket újakra cserélni, a régen nem használt, vagy már el is bontott gyártósorokat újra beindítani és pótolni. Azaz csupán pénz és akarat kérdése, amikből viszont kevés áll rendelkezésre. Jellemző, hogy az utóbbi időkben előkerült új orosz űrhajótípussal kapcsolatos programok között nem is merült fel az MKS és az Energia feltámasztása.
A következő részben a Roszkozmosz jövőbeni tervei kerülnek terítékre.
