Cifka Miklós

XXI. századi űrverseny - Angarától a Kliperig

A Szovjetunió széthullása utáni orosz emberes űrrepülés viharos története. Külföldre került űrbázisok, pénzhiány, majd nagyra törő tervek, és végül csend.

I. rész | II. rész | III. rész | IV. rész | V. rész



A Szovjetunió felbomlása, az orosz űrprogram megpróbáltatásai

A Szovjetunió széthullása számtalan kihatással volt az űrprogramra. Ugyan a legtöbb tervezőiroda és gyár Oroszország területén volt található, ahogy egyedül Oroszország volt az, amely valamilyen szinten is folytathatta a hajdani szovjet űrkutatás hagyományait, de ezt is csak komoly sokkhatás túlélése után. Először is Oroszország sem tudott komolyabb összeget elkülöníteni az űrkutatásra. Az ambiciózus programok közül többet fel sem számoltak, egyszerűen csak nem utaltak ki pénzt a számukra, mert nem volt miből. Ez lett az Energia hordozórakéta és a Buran űrrepülőgép sorsa is. Ilyen körülmények között a Mir űrállomás életben tartása volt az egyetlen, még valamennyire kivitelezhető dolog, amelyben segítő kezet nyújtott az Egyesült Államok, fizetve a Miren való közös orosz-amerikai munkáért.


Az STS-76 és Mir-21 küldetés személyzete a Mir fedélzetén

A hosszú távú együttműködést a Nemzetközi Űrállomással szándékozták megalapozni, ehhez például az egyik alapmodult, a Zarját a NASA pénzéből készítették el. Az ISS-ben való orosz részvételt jól jellemzi, hogy a teljesen orosz Zvezda modul mintegy másfél éves késése tehető felelőssé az első komolyabb csúszásokért, és hogy azóta is mindössze egyetlen kisebb modul, a Pirsz került fel az űrállomásra az orosz modulok közül.

Az első, ambiciózus elképzelések még két nagyobb kutatólabort is magukba foglaltak, de azóta ezek a tervek elenyésztek, és jelenleg csak két kisebb raktármodul, illetve egy kutatómodul van tervben. Utóbbi az először még 2007-esre szánt indításához képest ma úgy tűnik, hogy nem indulhat 2011 vége előtt. Az ISS működése azonban kétségkívül elképzelhetetlen az oroszok nélkül, hiszen az ő Szojuz-TMA űrhajóik és Progressz teherűrhajóik nélkül sem a személyzet cseréje, sem tartós ott tartózkodása nem lenne megoldható.

Klikk ide!
Bajkonur (hajdan Leninszk) városa az űrből fotózva (katt a nagy képért)

A szovjet éra vége által mért legnagyobb csapás azonban mégis talán a bajkonuri űrközpont határon kívül kerülése volt. A terület Kazahsztánhoz tartozik, és 1995-ig egy elég kaotikus időszak zajlott, amelyben az űrközpont melletti város harmadik világbeli szintre züllött le. 1995-ben egy megegyezés alapján a város orosz irányítás és költségvetés alá került, de az űrközpont bérletét fura szerződésekkel oldották meg; ennek egy része volt például az, hogy a két első elkészült orosz űrrepülőgép, amely az űrközpontban volt, Kazahsztán tulajdonába került.

2005-ben olyan egyezmény jött létre, amely szerint 2050-ig fix, évenként 115 millió dolláros bérleti díjért használhatják az oroszok az űrközpontot. A kazah hatóságok azóta többször is megtámadták az egyezményt, és emiatt folyamatos a feszültség a két ország között. Oroszország számára elég kínos az eset, mert a Proton és Zenit hordozórakétákat csak Bajkonurból lehet indítani. A Szojuzokat lehet még a Pleszentszki űrközpontból is, de csökkent hasznos teher mellett (így az emberes űrutazásra alkalmatlan), illetve Kourouból, ahol az ESA-val közösen építettek fel egy indítóállást. A helyzetre megoldást találni két irányba is próbálnak: az egyik az új (és hosszú idő óta húzódó) Angara hordozórakéta család kifejlesztése, amelyet kifejezetten Pleszentszkből való használatra terveztek (erről mindjárt bővebben).


Az amuri régió elhelyezkedése Oroszországon belül, ahol Vosztocsnij várhatóan megépül

2008-ban az orosz vezetés bejelentette, hogy a távol-keleti régióban szándékozik felépíteni egy űrközpontot, ennek elnevezése Vosztocsnij (oroszul: keleti), helyileg pedig az Amur-régió, amely az orosz-kínai határvidék. A pontos helyszínt 2009-2010 között döntik el, az építési fázis 2010-ben kezdődik. 2015-re a főbb létesítményeknek már állnia kell, 2015-2016-ban indulhat az első rakéta a bázisról, 2018-ban pedig az első emberes űrrepülés. A tervek szerint az új űrbázis elemei lesznek az indítóállások mellett egy komplett légibázis, egy új űrhajóskiképző központ, egy új kutató-fejlesztő bázis, egy komplett város, ahol az űrközpontban dolgozók lakhatnak, és "természetesen" egy elnöki rezidencia. A tervek szerint 2020-tól a teljes orosz űrprogramot Vosztcsnijból indítják.

Angara, az új hordozórakéta-család

A Szovjetunió megszűnésével az orosz űrprogram kulcshelyszíne, Bajkonur külföldre került, ráadásul az egyes hordozórakéták, mint a Zenit vagy a Ciklon típusok gyártása Ukrajna területén zajlik, így külföldre kellett fizetni értük. Megoldást az 1990-es évek elején egy olyan új hordozórakéta-családban látták, amelyet kifejezetten a pleszentszki űrközpontból való indításra terveznek, és olyan moduláris felépítésű, hogy kielégíthesse a teljes orosz űrprogram igényeit. Tehát elvileg az Angara lenne az egyetlen rakétacsalád, kiváltva a Ciklon, Zenit, Szojuz és Proton hordozórakétákat is.

A munka 1992-ben kezdődött, mikor a fenti kitételekkel hirdetett meg egy tendert az orosz űrügynökség. A két fő jelentkező a Krunyicsev és az Energia tervezőiroda volt. Az ekkor nyilvánosságra hozott első változat igen furcsának hatott, ugyanis alapvetően az első és a második fokozatot is a rakétatest oldalára felerősített plusz üzemanyagtartályokkal lehetett ellátni. Mikor a külső üzemanyag tartályok kiürülnek, leoldják azokat, és a rakétatestben lévőkből táplálják tovább a rakétahajtóművet, egyfajta plusz fél-fokozatokat jelentve.


A korai és a jelenlegi főbb Angara változatok méretarányos rajza

Ezt az elképzelést 1999-ben egy sokkal konvencionálisabb megoldásra cserélték. Egy "szabvány" modul képezi a rakéta alapját, az Angara URM (Univerzális Rakéta Modul). Egy ilyen egység üresen 10 tonnát, feltöltve 140 tonnát nyom, és egyetlen RD-191-es rakétahajtóművel látták el. A két legkisebb változat egyetlen ilyen fokozatra épül, amely egy kisebb (Briz M, az Angara 1.1 nevű változatnál) vagy egy nagyobb (Angara A2, az Angara 1.2 változatnál) második fokozattal látnak el. A nagyobb változatoknál a középső URM fokozat köré az Angara-3 esetén 2, az Angara-5 esetén 4, az Angara-7 esetén pedig 6 további URM fokozat kerül.

Az Angara-7 esetén már 43 tonnányi hasznos terhet is Föld körüli pályára lehet juttatni, ami bőven meghaladja a jelenlegi Proton hordozórakéta 21 tonnáját. 2005-ben bemutatták az Angara-100 terveit is, ez már nem az URM modulra épül, hanem az Angara megnagyobbított részelemeire, amelyeket RD-170 és RD-180 rakétahajtóművekkel látnak el. Az RD-170 egy négy égőteres hajtómű, még a Zenit hordozórakétához készült, az RD-180 egy félbe vágott kistestvér, két égőtérrel, amelyet az Lockheed Martin cég rendelt meg saját Atlas V. hordozórakétájának első fokozatába. Az Angara-100 változat Föld körüli pályára már 110 tonnát lenne képes feljuttatni, és potenciálisan a jövőbeli Hold- és Mars-missziók kiszolgálására épülhet.


Az első elkészült Angara

Jelenleg ugyanakkor ott tartunk, hogy a pénzhiány és az új fejlesztésű RD-191 hajtómű miatt lassan haladó program még csak egy teljes URM-mel készült el, amellyel a tesztelést 2009 januárjában kezdték meg. Várhatóan 2011-ben indulhat az első Angara rakéta a világűr felé - ha más nem jön közbe, ugyanis új hírek szállingóznak...

RUSz-M (?)

A Vosztocsnij űrbázis bejelentése után a Roszkozmosz úgy határozott, hogy egy új hordozórakéta is dukálna a bázishoz, és a jövőbeni orosz űrhajóhoz. A jelenlegi Szojuz, Proton, Zenit, Ciklon és hasonló hordozórakéták nem felelnek meg a modern kor igényeinek, így ezek továbbfejlesztéséről letesznek. Ez abból a szempontból érdekes, hogy az R-7-ből nemrég készült el a Szojuz-2 változat, illetve voltak elképzelések a Szojuz-3-ról is, amely nagyobb teljesítményre szántak, de a már bevált alapokra építkezve.


A Progressz iroda 2008-as terve az új hordozórakétáról, balról jobbra 3, 6, 8, 20, 22, 60 és 100 tonnás teherbírásra

Noha az Angara már közel van a célhoz, mégis egy új típus mellett döntöttek, amelynek első fokozata három darab sokat próbált RD-180 rakétahajtóművel lesz ellátva, a második fokozat pedig négy darab RD-0124-es hajtóművel. A rakéta emberes repülésre szánt változata 18,8 tonnát kell, hogy képes legyen Föld körüli pályára állítani, teherszállító változatai pedig 23, 35, illetve 50 tonnát. Az új rakéta gyártásának felügyeletét a Progressz tervezőiroda nyerte el 2009. március 19-én, a végleges terveket 2010 szeptemberéig kell elkészítenie.

Figyelembe véve a Vosztocsnij űrbázis számára felállított határidőket, az új hordozórakéta leghamarabb 2015-re állhat szolgálatba. A rakéta elnevezése az első hírek szerint RUSz-M. Mindenképpen érdekes egyébként, hogy az Angara család mellett egy nagyon hasonló képességű hordozórakéta fejlesztését rendelte meg az orosz űrügynökség. E mögött feltehetően az állhat, hogy nem akar egyetlen hordozóeszköztől függeni, melynek esetleges problémái az egész űrprogramot veszélyeztethetik. Az első Szojuz-leváltásra szánt versenykiírás, a Kliper, a MAKS és a TKS

A szovjetunió széthullása után három nagyobb cég maradt a szovjet űriparban, amely űrhajók tervezésével és építésével szándékozott foglalkozni. Az orosz űrügynökség 2005-ben írt ki egy pályázatot olyan rendszerre, amely sikeresen kiválthatja a Szojuz űrhajót mind a nemzetközi űrállomás, mind a későbbi űrprogramokban való használatban, és ez a három cég nyújtott be erre anyagot. Az első a Molnyija, ők a szovjet űrrepülőgép program egyik meghatározó szereplői, továbbá az 50/50 (Spiral) kis méretű űrrepülőgéppel kapcsolatosan is ők álltak a háttérben.


Az An-225 hátán ülő MAKS-OS űrrepülőgép makettje

A Molnyija az 1990-es években hozakodott elő a MAKS tervezettel. Az Antonov An-225 óriás teherszállító gépre épülő elképzelés eredetileg még az 1980-as évekre nyúlik vissza. Arra épül, hogy a repülőgép bizonyos magasságra a hátán felviszi a kisméretű űrrepülőgépet, vagy a műholdat hordozó modult, amely egy ledobható külső üzemanyagtartályt igénybe véve éri el a Föld körüli pályát. Többféle megoldást vázoltak fel: az űrrepülőgép kétfős személyzet mellett több mint 8 tonnányi hasznos terhet (akár utasokat vagy egy űrállomás személyzetét) képes felvinni, de készült ledobható üzemanyag tartályos tehergép, illetve egy teljesen újra felhasználható verzió is, amely pilóta nélküli tehergépként is szolgálhat.

A cég 1993-94-ben teszteket hajtott végre a lehetséges An-225 hátáról való indításhoz, amit az ESA pénzelt. Noha az eredményekből a MAKS is profitált volna, igazából az angol HOTOL űrrepülőgép elképzeléshez nyújtott információkat, amelyet az akkori tervek szerint - hasonlóan a MAKS-hoz - egy Antonov óriásgép hátáról indítottak volna.

Klikk ide!
A MAKS űrrepülőgép egy repülésének vázlata (katt a nagy képért)

A Molnyija az 1990-es években folyamatosan próbálkozott támogatókat szerezni a MAKS programhoz, de nem járt sikerrel. A Szojuz leváltására kiírt tenderen a MAKS egy feljavított változatával indult, ám abból kizárták, az indokok között pedig az is szerepelt, hogy az Antonov gyár ukrán, márpedig elvárás volt, hogy tisztán orosz rendszert kell prezentálni.

A második a Krunyicsev, akik az űrállomás építésben jeleskedik a múltat illetőleg. Ők bírnak a hajdani Szojuz és Almaz űrállomások tapasztalataival, továbbá a Proton nehéz hordozórakétákat és a jelenleg fejlesztés alatt álló Angara hordozórakéta mögött is ők állnak. Űrhajók terén az eredetileg az Almaz katonai állomásokat kiszolgáló TKS űrhajókra épülő tervekkel álltak elő - a TKS egyébként a Mir űrállomás kiegészítő moduljainak (Kvant, Kvant-2, Kristal, Spektr és Priroda) alapja is volt. A Krunyicsev TKS csaknem a Szojuzzal egyidős elképzelés, az egyik briliáns főkonstruktőr, Cselomej gyermeke, amelynek elődje eredetileg a Hold-küldetésekhez lett tervezve, majd az Almaz katonai űrállomás-program kiszolgáló űrhajója lett volna.

A TKS alapvetően különbözött mind az Apollo, mind a Szojuz féle felépítéstől. Az űrhajó három fő részegységből épült fel: a hatalmas FGB modul volt a hasznos teher raktere, a személyzet munkatere, és amely az űrállomáshoz csatlakoztatva plusz életteret jelentett. Az FGB saját hajtóművekkel és üzemanyagtartályokkal rendelkezett, és külön modulként is alkalmazható volt - valójában a Nemzetközi Űrállomás alapját jelentő Zarja modul is egy átalakított FGB modul.

A második fő modul a VA, ami a személyzet visszatérő kapszulája, ami az amerikai Apollo parancsnoki modulra emlékeztet, de annál kisebb; éppen, hogy elfér benne a háromfős személyzet, és egyetlen feladata a személyzet hazajuttatása. A harmadik modul a VA modul hajtóműegysége. Feladata az, hogy a visszatérő egységet deorbitálja, tehát a Föld körüli pályáról azt lelassítva a légkörbe juttassa, ahol lefékeződve visszatérhet a Földre. A TKS sose kapott lehetőséget rá, hogy embert szállítson az űrbe, de mint űrállomás-modul többször is felhasználták. Egy fejlesztett TKS-M például Kozmosz-1443 néven csatlakozott a Szaljut-7 űrállomáshoz, a visszatérő modulja pedig az űrállomáson végzett kísérletek helyszíne volt.

Klikk ide!
A Kozmosz 1443 (TKS-M) - Szaljut-7 - Szojuz-T ábrája (katt a nagy képért)

A Krunyicsev a TKS-en alapuló elképzelést nyújtott be, melynek elnevezése PTK (kb. személyszállító űrjármű). A VA modult jelentősen megnövelték, így akár hat ember is elfért a fedélzetén, az aljára pedig az adott feladathoz szükséges modult lehet csatlakoztatni. Ha huzamosabb ideig tartó küldetésről van szó, akkor az FGB-alapú modullal további élettérhez és üzemanyag tartalékokhoz lehet jutni. Ha csak például egy űrállomáshoz kell személyzetet felvinni, akkor csak egy kisebb műszaki modul kerül a helyére, illetve egy teherűrhajó verzió is készült.


A három fő PTK változat, az első az űrállomás kiszolgálására, a második a hosszú időtartamú repülésekre, a harmadik pedig a Hold-utazásokhoz

Az Energia talán a legerősebb és legnagyobb, ők gyártják az R-7 (Szojuz) hordozórakéta család egyes típusait, ők építik a Szojuz űrhajókat és a Progressz teherűrhajókat. Még 2000-ben kezdte meg a munkálatokat egy új űrhajón, amely egy szárnyak nélküli, de kis méretű repülőgépre emlékeztető elképzelés volt. A légkörbe való belépéskor a test elegendő felhajtóerőt generálna, hogy a Szojuzhoz képest kisebb gyorsulás hasson a bent ülőkre, így kényelmesebb legyen a visszatérés. A leszállás végső szakaszában nagyméretű ejtőernyőkkel érne földet. A terveket 2004-ben mutatták be, majd még az év végén a szárny nélküli változaton túl megjelent egy kisméretű szárnyakkal felszerelt verzió is, amely már kifutóra szállhat le.


A Kliper és a Szojuz-3 hordozórakétájának fantáziarajza

A két változatot egy ideig egymás mellett fejlesztették, ám végül csak a szárnyakkal ellátott maradt meg. A visszatéréskor a hővédelmet az amerikai és a szovjet űrsiklón alkalmazott megoldás továbbfejlesztett változatát tervezték alkalmazni, tehát a kétféle hővédő téglát, illetve egy hővédő takarót. A téglák azonban nagyobb méretűek lennének, 300 × 300 milliméteresek, amelyek dupla akkorák, mint az űrrepülőgépen használtak. A kevesebb hővédő tégla a remények szerint kevesebb és könnyebb cserét, illetve karbantartást jelent. Az űrhajó végéhez egy orbitális modul csatlakoztatható, ami némi további hasznos lakóteret jelent, továbbá egy ehhez kapcsolódó kis méretű műszaki modul, amely a magasabb pályák elérésében segíthet.


A Kliper 2005-ös állapotában

Ezt a modult később a Parom kiszolgáló modul váltotta fel. Ez egy külön hordozórakétával indítható egység, amely hozzácsatlakozhat az alacsony pályára állt Kliperhez, majd azt a fedélzetén lévő hajtóművek és üzemanyag segítségével a nemzetközi űrállomáshoz juttathatta volna el. A TKS űrhajó FGB moduljához hasonló Parom nemcsak a meghajtásért felelt, de mindkét végén dokkoló berendezéssel volt ellátva, és némi plusz túlnyomásos életteret biztosított a hozzá csatlakozott űrhajónak.

A 6,8 tonnás Parom többször újratölthető, felhasználható teherűrhajók pályaváltoztatásaira, azok magasabb pályára emelésére, és egyéb feladatokra is. Az élettartamát 15 évre szánták, így folyamatosan kiszolgálhatta volna a Kliper űrhajókat és a tehermodulokat. A Parom létjogosultsága abban nyilvánult meg leginkább, hogy segítségével valójában kettébontották a Klipert, amely önmagában így könnyebb lehetett, tehát egy nagyobb méretű rakéta helyett két Szojuz-2 indítás is elég lenne. A Kliper végső változata hat űrhajóst fogadhatott be, kétfős személyzet mellett négy utast vihetett volna magával, akik két sorban foglalhattak helyett a két pilóta mögött. A Parom modul helyett a visszatért az egyszer használatos orbitális kabin, és ebbe került át például a WC és a vízellátó rendszer.


A Szojuz-TMA és a Kliper méretarányos ábrája

Azonban jött 2006, amikor is először eltolták a döntéshozatalt, pedig szinte mindenki biztos volt benne, hogy a Kliper személyében megvan a Szojuz utódja. A Kliperből készült egy életnagyságú modell, amelyet büszkén mutattak be a nemzetközi és az orosz repülőnapokon. A csúszás már jelezte a bajok forrását - az ESA 2005 decemberében kijelentette, hogy nem szándékozik részt venni a "közös" programban.


A Kliper életnagyságú makettje belülről, a műszerfallal

Végül 2006 júliusában az orosz űrhivatal bejelentette, hogy egyelőre letesz az új űrhajóprogramról - ha nem is kimondva, de utalva arra, miszerint eredeti elképzelésük olyasmi lett volna, hogy az európai partnerek pénzeljék egy tisztán orosz űrhajó megépítését. Nem túl meglepő döntés az európai felek részéről, valljuk be. Az orosz gyártók egy ideig még igyekeztek pozitívan látni a helyzetet, és befektetőket keresni saját verzióik megvalósításához, de rövid idő múlva kiderült, hogy ilyen befektetőket nem könnyű találni, így a Kliper, a TKS és a MAKS is maradt tervrajz státuszban.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Epikurosz #33
    rimming
  • L3zl13 #32
    Szerintem viszont sokkal többet ártunk magunknak, ha minden gondunkért másokat vagy a sorsot hibáztatjuk...
  • valamit #31
    Azért a Klipper láthatóan haladás a korábbiakhoz képest.

    Ki lehetne még egészíteni felfújható bővítőmodulokkal, esetleg Föld körüli pályán csatlakoztatni lehetne hozzá ion hajtóművet, azt egész szimpatikus is lenne :)
  • kissssss #30
    turisták kezébe kerüljön???
  • NEXUS6 #29
    Szal, én is csak azt akarom írni, hogy jó kis cikk!!!

    (Csak nehogy a ....)
    Bocs, muszáj volt!
  • Motoroj #28
    Szép munka
  • Sir Ny #27
    nem ismerem annyira a környező országokat, de valószínűsítem, hogy nem maguktól építették az űrbázisokat...
  • DrRadon #26
    Köszi cifu Ha egyszer újra kiadják az Űrtan című könyvet, remélem te leszel a egyik társszerző.

    Azért a Kliperért kár. Pedig jobban lehetett volna vele országimázst építeni, mint a flotta körbehajóztatásával a világ tengerein.
  • Molnibalage #25
    Én már lassan 4 éve szokom. :)
  • lapaleves #24
    szerintem meg "mi magyarok" még az ilyen egyszerűcske és kishitű megnyilvánulások ellenére is szeretünk téged. kis pszichológiai ismeretettel felvértezve tudnád mennyit ártasz főként magadnak ezekkel a gondolatokkal.

    mondd nekik: hess-hess negatív hullámok!