Lotnictwo Aviation International

[Orionid]

10/2020
Aktualności z kosmosu – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-102020/

11/2020 [brak]
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-112020/

[Orionid]

12/2020

Aktualności z kosmosu – Waldemar Zwierzchlejski
http://zbiam.pl/nasze-wydawnictwa/lotnictwo-aviation-international/

Rosyjski zwiad satelitarny
Waldemar Zwierzchlejski


Rakieta Sojuz 2.1b najcięższa odmiana Sojuza do wynoszenia satelitów w kosmos.

Federacja Rosyjska ma na orbicie jedynie dwa operacyjne satelity rozpoznania optycznego, których okres gwarantowanej eksploatacji jest prawdopodobnie przekroczony. Mają one zostać zastąpione bardziej wydajnymi satelitami ze zwierciadłem głównym mniej więcej tej samej wielkości, które są używane w amerykańskich satelitach rozpoznawczych, jednak nie wiadomo, kiedy będą one gotowe do wystrzelenia. Wystrzelony w 2018 r. eksperymentalny satelita jest prawdopodobnie prototypem konstelacji znacznie mniejszych satelitów szpiegowskich, które będą uzupełniać obrazy dostarczane przez satelity większe.

Satelity rozpoznania obrazowego w czasach ZSRR

Większość satelitów rozpoznawczych, które eksploatowano w czasach radzieckich, przywoziła naświetlony film na Ziemię w lądownikach. Satelity tego typu były nadal używane po upadku Związku Radzieckiego, ostatni z nich został wystrzelony w 2015 r. Nosiły one nazwę Zenit (łącznie dziewięć typów, ponad 600 startów w latach 1961-1994), Jantar (pięć typów, prawie 180 startów w latach 1974-2015) i Orlec (dwa typy, 10 startów w latach 1989-2006). Wszystkie te satelity zostały zaprojektowane i zbudowane przez Centralne Biuro Projektów Specjalnych (CSKB) i jego spółkę zależną Progress w Kujbyszewie (od 1991 r. – Samara). Zostało ono założone w 1958 r. jako filia biura doświadczalno-konstrukcyjnego OKB-1 Siergieja Korolowa, a w 1974 r. uzyskało niezależność.


amerykański satelita zwiadowczy KH-11 KENNEN.

Wadami satelitów z systemem powrotu filmu była po pierwsze jego ograniczona ilość, którą mogły przenosić (a tym samym ich ograniczona żywotność) i, co ważniejsze, ich niezdolność do przesyłania obrazów w czasie rzeczywistym. Tymczasem Stany Zjednoczone już w 1976 r. wysłały na orbitę pierwszego cyfrowego satelitę rozpoznawczego Keyhole-11 (KH-11/KENNEN), wykorzystującego technologię optoelektroniczną do przesyłania obrazów na Ziemię w czasie rzeczywistym. Wystrzelono dotąd 16 satelitów tego typu, cztery z nich nadal znajdują się na orbicie i funkcjonują. Wyposażone są w teleskop z głównym zwierciadłem o średnicy 2,4 m, praktycznie identycznym z tym, który jest umieszczony na pokładzie HST, Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Różnica polega na tym, że patrzą one na Ziemię, a nie na Wszechświat. Ich teoretyczna rozdzielczość wynosi 0,15 m. Obraz na Ziemię jest przesyłany za pośrednictwem satelitów przekazu danych, umieszczonych na orbitach geostacjonarnych i wysokoeliptycznych.

Związek Radziecki wystrzelił pierwszego optoelektronicznego satelitę rozpoznawczego dopiero w grudniu 1982 r. Wykorzystywał on platformę satelitów Jantar i tradycyjną kamerę optyczną, która nie mogła dorównać rozdzielczości teleskopu KENNEN-a. Wyposażony on był jednak w kamerę na podczerwień do obserwacji nocnych. Satelity pierwszej generacji (Jantar-4KS1 lub Terilen) o rozdzielczości projektowej 1 m z wysokości 200 km, zostały wystrzelone dziewięć razy w latach 1982-1989. Ulepszony satelita drugiej generacji (Jantar-4KS1M lub Neman) miał rozdzielczość mniejszą niż metr, w okresie 1986-2000 przeprowadzono 15 startów. Czas trwania lotu stopniowo wydłużał się, z sześciu miesięcy do ponad roku, ale nawet to było znacznie krótsze niż w przypadku wieloletnich misji realizowanych przez amerykańskie cyfrowe satelity rozpoznawcze.

Dopiero w 1983 r. rząd radziecki uznał, że jest możliwe opracowanie w ZSRR satelity o charakterystyce zbliżonej do KENNEN-a. W tym celu Leningradzkie Zakłady Optyczno-Mechaniczne (ŁOMO) otrzymały polecenie zbudowania układu optycznego 17B317 z teleskopem o średnicy lustra 1,5 m. Miał on być używany na dwóch różnych typach satelitów. Jeden, zwany Safir, miał zostać zbudowany przez CSKB Progress i operować na niskich orbitach w celu wykonania dokładnego rozpoznania obiektu zainteresowania, a drugi, zwany Araks (Arkon), miał być produkowany przez NPO im. Ławoczkina i latać na znacznie wyższych orbitach, służąc do rozpoznania dużych obszarów. Wersja Safir nigdy nie został wystrzelona, a dwa satelity Araks, które zostały wysłane w kosmos w latach 1997 i 2002, uległy awariom długo przed wygaśnięciem gwarantowanego okresu użytkowania.

Persona

Po awarii drugiego satelity Araks w 2003 r., Federacja Rosyjska została pozbawiona cyfrowych satelitów rozpoznawczych na orbicie i była zmuszona do polegania jedynie na okresowych startach satelitów z lądownikami, które jednak znajdowały się na orbicie nie dłużej niż trzy miesiące. Na przełomie wieków rosyjskie Ministerstwo Obrony ogłosiło przetarg na nowego cyfrowego satelitę rozpoznawczego. NPO im. Ławoczkina zaoferowało zmniejszoną wersję Araksa lecz nie zyskała ona uznania i 15 marca 2001 r. podpisano kontrakt z CSKB Progress (od 2014 r. – Centrum Rakietowo-Kosmiczne Progress). Kontrakt przewidywał budowę trzech satelitów nazwanych Persona, znanych także pod kodem GRAU 14F137.

Po kilku latach opóźnień, 26 lipca 2008 r., pierwszy satelita Persona został wystrzelony pod nazwą Kosmos 2441, ale rosyjskie doniesienia prasowe podały, że przestał działać zaledwie dwa miesiące później, rzekomo z powodu uszkodzenia bloków elektroniki komputera pokładowego przez wysokoenergetyczne cząstki promieniowania kosmicznego. Nawiasem mówiąc, to ulubione tłumaczenie producentów rosyjskiej aparatury kosmicznej w wypadku jej awarii. Następny satelita, Kosmos 2486, jakoby wyposażony w bezpieczne już elementy elektroniczne, został wyniesiony na orbitę 7 czerwca 2013 r. Rosyjska prasa spekulowała, że wkrótce po starcie pojawiły się problemy i z tym satelitą, Roskosmos nie potwierdzał ani nie zaprzeczał im i dopiero dokumenty sądowe, opublikowane w 2017 r. potwierdziły, że testy orbitalne satelity były przerywane od sierpnia 2013 do lutego 2014 r. z powodu nieokreślonych problemów na pokładzie i nie zostały zakończone do października 2014 r.

Trzeci satelita Persona, znany pod szyldem Kosmos 2506, został wystrzelony 23 czerwca 2015 r. Umieszczony został na orbicie zsynchronizowanej z orbitą drugiego satelity, w celu zapewnienia maksymalnego pokrycia obszarów zainteresowania na Ziemi. Według tych samych dokumentów sądowych, podczas wstępnych testów na orbicie napotkał on również problemy techniczne i został uznany za operacyjny dopiero w listopadzie 2016 r. Pomimo niezbyt zachęcających początków misji Kosmosów 2486 i 2506, oba satelity najprawdopodobniej od tego czasu działają normalnie.
Wydaje się, że platforma satelitarna Persona jest oparta na platformie Jantar-4KS1M, przy czym zawiera ulepszenia, które znacznie zwiększyły jej żywotność. W artykule opublikowanym przez RCC Progress w 2016 r. i rzekomo opisującym Personę, projektowany okres życia określono na pięć lat. Chociaż nazwa Persona w artykule nie pada, jawnie odnosi się do satelity krążącego wokół Ziemi na orbicie o wysokości 730 km, nachylonej do płaszczyzny równika pod kątem 98,3°, co dokładnie odpowiada parametrom orbity Persona. Rozdzielczość naziemna układu optycznego wynosi 0,5 m. System optyczny został opracowany przez ŁOMO i został zidentyfikowany w kilku źródłach jako 17B321, chociaż dokumenty sądowe opublikowane w 2012 r. określają go jako 14M339M.

Rosjanie nigdy nie opublikowali rysunków czy zdjęć Persony, ale rozmyte zdjęcie naziemne pierwszego satelity Persona, wykonane przez brytyjskiego obserwatora-amatora w 2008 r., daje wyobrażenie o jego kształcie. Wygląda ona jak pomniejszona wersja HST, z panelami słonecznymi zamontowanymi równolegle do kadłuba satelity. Taka konfiguracja paneli słonecznych jest również widoczna w patencie, opisującym mechanizm rozmieszczania paneli słonecznych satelity Persona.

Cywilnym odpowiednikiem Persony będzie zapewne Resurs-PM, który ma zacząć zastępować obecnie działające satelity teledetekcyjne Resurs-P w 2023 r. Zapowiedziana orbita tych satelitów jest praktycznie identyczna z orbitą Persony. Platforma satelity jest prawdopodobnie bardzo podobna, chociaż panele słoneczne są instalowane inaczej. Podobnie jak Persona, Resurs-PM wykorzysta teleskop ŁOMO z 1,5-metrowym zwierciadłem głównym, ale montaż optyczny będzie inny, wykorzystując teleskop z dwoma zwierciadłami typu Ritcheya–Chrétiena.

Pomimo niezbyt zachęcającego rozpoczęcia misji obu Person, wydaje się, że od tego czasu oba satelity działają normalnie. Jeśli jednak ich żywotność projektowa rzeczywiście wynosi pięć lat, obie już ją przekroczyły. Chociaż mogą one być eksploatowane jeszcze kilka lat, Federacja Rosyjska nie może pozwolić sobie na ryzyko utraty możliwości obrazowania w wysokiej rozdzielczości oferowanych przez te satelity i aktywnie pracuje nad modernizacją swojej floty satelitów szpiegowskich.
https://zbiam.pl/artykuly/rosyjski-zwiad-satelitarny/

[Orionid]

2/2021

Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

Z Ziemi na Księżyc i z powrotem
Waldemar Zwierzchlejski


Rakieta CZ-5 z sondą Chang'e-5.

W grudniu ubiegłego roku, realizując misję bezzałogowej sondy pod nazwą Chang’e-5, Chińska Republika Ludowa dołączyła do niezwykle elitarnego grona państw, które sprowadziły z Księżyca próbki jego gruntu. Dotychczas dokonały tego jedynie Stany Zjednoczone (6-krotnie w latach 1969-1972) oraz Związek Radziecki (3-krotnie w latach 1970-1976). Tym samym ChRL rozpoczęła trzeci etap badań naszego naturalnego satelity, który rozpoczęła przed kilkunastoma laty. Jego zwieńczeniem będzie nie tylko lądowanie przedstawicieli ChRL na Księżycu, ale też założenie tam stałej bazy naukowej oraz eksploatacja surowców naturalnych.

W 2003 r. ogłoszono chiński projekt bezzałogowych badań Księżyca, znany pod angielską nazwą CLEP (Chinese Lunar Exploration Program). Przewidywano wówczas jego realizację w latach 2007-2020. Etap pierwszy miał obejmować umieszczenie na orbicie Księżyca orbiterów Chang’e-1 i Chang’e-2. Miały one za zadanie sporządzenie trójwymiarowej mapy powierzchni Srebrnego Globu, zbadanie rozkładu i ilości pierwiastków w gruncie księżycowym, zmierzenie gęstości powierzchni Księżyca oraz monitorowanie środowiska w jego otoczeniu. W drugim etapie miano umieścić na powierzchni za pomocą sond Chang’e-3 i Chang’e-4 łaziki przeznaczone do badań powierzchni skał i gruntu księżycowego. Etap trzeci zakładał umieszczenie na powierzchni Księżyca za pomocą sond Chang’e-5 i Chang’e-6 lądowników z powrotnikami, które miały dostarczyć na Ziemię próbki gleby.

W miarę realizacji projektu, gdy okazało się, że osiągane rezultaty są lepsze, niż zakładano, wprowadzony został etap czwarty, obejmujący testowanie w warunkach księżycowych technologii ISRU (in situ resource utilization), czyli pozyskiwania miejscowych surowców i przetwarzania ich w celu uzyskiwania najważniejszych dla życia i stworzenia bazy załogowej materiałów – tlenu, wody, paliw oraz materiałów konstrukcyjnych i budowlanych. Cały program, jak również poszczególne sondy, zostały nazwane od imienia chińskiej bogini Księżyca, Chang’e.

CLEP – Etap 1

Pierwsza sonda projektu – Chang’e-1 (CE-1) – została wysłana z kosmodromu Xichang za pomocą rakiety nośnej Chang Zheng-3A (CZ-3A) 24 października 2007 r. Satelita Księżyca został zbudowany na bazie sprawdzonej platformy satelitów telekomunikacyjnych Dong Fang Hong-3 (DFH-3) i miał masę startową 2350 kg, z czego 130 kg przypadało na aparaturę naukową częściowo zaadaptowaną z satelitów teledetekcyjnych Zi Yuan. Ze względu na użycie rakiety o nie największej wówczas nośności odlot ku Księżycowi musiał być rozłożony na trzy raty, niemniej został wykonany bez problemów Po dwunastu dniach CE-1 weszła na eliptyczną orbitę okołoksiężycową, którą po dwóch dniach ukołowiono na pułapie 200 km.

Po roku, gdy zakładana żywotność sondy dobiegła końca, lecz w jej zbiornikach było jeszcze ponad 200 kg zaoszczędzonych materiałów pędnych, orbitę obniżono najpierw do 100 km, a później jej periselenium do 17 km. Manewr taki jest charakterystyczny dla doprowadzenia do punktu, w którym rozpoczyna się hamowanie do lądowania. Lądowanie oczywiście nie leżało jeszcze w możliwościach sondy, zatem po 30 godzinach pobytu na takiej orbicie (warto dodać, że jest ona nietrwała i w tym czasie perturbacje obniżyły minimalną wysokość do 15 km) powróciła ona na pułap 100 km. Misja CE-1 dobiegła końca 1 marca 2009 r., gdy został on zdeorbitowany i spadł na powierzchnię Księżyca.

Chang’e-2, który był egzemplarzem zapasowym na wypadek awarii poprzednika, wysłano z Xichang za pomocą rakiety nośnej CZ-3C 1 października 2010 r. Pomimo że aparat był o około 200 kg cięższy od poprzednika, zastosowanie mocniejszej rakiety umożliwiło wysłanie go bezpośrednio w kierunku Księżyca, do którego dotarł po 112 godzinach. Początkowa orbita eliptyczna została dwoma manewrami ukołowiona na pułapie 100 km. 26 października wykonano manewr, który obniżył periselenium do 15 km. Następnie sonda rozpoczęła fotografowanie obszaru Sinus Iridum, będącego podstawowym miejscem lądowania sondy Chang'e-3. 1 kwietnia 2011 r. orbiter wykonał wszystkie zaplanowane dla niego czynności, po czym wykonał zdjęcia obu obszarów biegunowych Księżyca, oraz, po ponownym obniżeniu periselenium do 15 km, Sinus Iridum.

8 czerwca 2011 r. sondę wprowadzono na trajektorię wiodącą do punktu równowagi grawitacyjnej L2 układu Ziemia-Słońce, dokąd dotarła 25 sierpnia. Po zakończeniu badań w tym punkcie, rozważano trzy rozszerzenia misji: lot do punktu L1 układu Ziemia-Słońce, przelot w pobliżu planetki o orbicie bliskiej do orbity Ziemi (Near-Earth Object, NEO) bądź komety lub powrót na orbitę Księżyca. Po oszacowaniu możliwości energetycznych sondy, zdecydowano, że odwiedzi ona planetkę (4179) Toutatis. Odlot w jej kierunku nastąpił 15 kwietnia 2021 r. Trzynastego grudnia 2012 r. sonda przeleciała w odległości zaledwie 3,2 km od Toutatis, przekazując pomiary i zdjęcia. Błąd nawigacyjny o mało nie spowodował zderzenia z planetką, przed spotkaniem zakładano, że sonda minie ją w odległości 100 km. Sonda została wyłączona prawdopodobnie w końcu 2014 r.

CLEP – Etap 2

Drugi etap badań Księżyca rozpoczął się startem sondy Chang’-3 z kosmodromu Xichang 1 grudnia 2013 r. Sonda miała masę startową 3780 kg, z czego 2440 kg przypadało na materiały pędne, 1200 kg na sam lądownik, a 130 kg na łazik Yutu. Łazik został tak nazwany na cześć mitycznego Nefrytowego Królika, który był współtowarzyszem bogini Chang’e. Do wyniesienia tak ciężkiego aparatu musiano użyć najcięższej wówczas chińskiej rakiety CZ-3B.

Lądownik zasilany był energią elektryczną pochodzącą z radioizotopowych generatorów termoelektrycznych (radioisotope thermoelectric generator, RTG), jego funkcjonowanie przewidziane było na rok. Sześciokołowy łazik zasilany był energią elektryczną pochodzącą z ogniw fotowoltaicznych. Miał funkcjonować na powierzchni trzy miesiące. Lot po 112-godzinnej orbicie zakończył się pomyślnym wejściem na orbitę selenocentryczną. Po kilku korektach 14 grudnia nastąpiło lądowanie na obszarze Mare Imbrum, a zatem w obszarze zapasowym. W późniejszym czasie rejon ten nazwano Guang Hangong (Księżycowy Pałac). Tego samego dnia łazik zjechał na powierzchnię. Łazik przetrwał dwa dni księżycowe i noc pomiędzy nimi (każdy z tych okresów trwa 14 ziemskich dni), przebywając w tym czasie dystans ponad 100 m. Na czas nocy był wprowadzany w stan hibernacji elektronicznej.

Pod koniec tego okresu stwierdzono mechaniczny problem z jednym z jego silników elektrycznych, odpowiedzialnych za przekazywanie napędu na koła i inne elementy ruchome. Nie doszło do wciągnięcia masztu, zamknięcia i termicznego uszczelnienia wnętrza przez jeden z paneli baterii słonecznych. Choć nie był już w stanie jeździć, funkcjonował w ograniczonym zakresie do połowy 2016 r. Niektóre przyrządy lądownika funkcjonują do dziś.

Podobnie jak w pierwszym etapie, również w drugim sporządzono duplikat sondy i także postanowiono go później wysłać na Księżyc pod nazwą Chang’e-4. Tym razem jednak postanowiono dokonać lądowania na stronie Księżyca, trwale odwróconej od Ziemi. By umożliwić komunikację z sondą, zdecydowano wcześniej wysłać satelitę przekazu danych i łączności i umieścić go w okolicy punktu libracyjnego L2 układu Ziemia-Księżyc. Satelita o masie 448 kg nazwany Chang’e-4R i nazwie własnej Queqiao (Sroczy Most, kolejny artefakt z mitologii chińskiej, związany z Chang’e) wystrzelony został z Xichang za pomocą rakiety CZ-4C 20 maja 2018 r. Na miejsce dotarł trzy tygodnie później.

Sama sonda Chang’e-4 wraz z łazikiem Yutu-2 wystrzelona została 7 grudnia 2018 r. za pomocą rakiety CZ-3B z kosmodromu Xichang. Po 112-godzinnym locie weszła na orbitę Księżyca, a 3 stycznia 2019 r. wylądowała na terenie Basenu Apollo, w rejonie krateru von Kármána. Było to pierwsze w historii lądowanie ziemskiego aparatu na odwrotnej stronie Srebrnego Globu. Zarówno sam lądownik, jak i łazik funkcjonują do dzisiaj. Yutu-2 przebył dotąd ponad 600 m i wykonał wiele analiz gruntu.
https://zbiam.pl/nasze-wydawnictwa/lotnictwo-aviation-international/

[Orionid]

Koniec miesiąca, a w największej gazeciarni na terytorium RP jest tylko nr styczniowy dostępny.
Wcześniej na stronie była informacja od kiedy dany numer jest w sprzedaży.
Dziś dopiero strona internetowa zawiera fragmenty niektórych tekstów 

[Orionid]

2/2021
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-32021/

[Orionid]

4/2021
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

Katastrofy kosmiczne drugiej dekady XXI wieku –
Waldemar Zwierzchlejski


Pierwszy start rakiety Electron zakończył się niepowodzeniem, ale wina leżała po stronie infrastruktury naziemnej.

Rok 1984 to nadal jedyny rok ery kosmicznej, w którym rakiety kosmiczne nie odniosły ani jednej porażki, choć przeprowadzono w nim aż 129 startów. W pierwszej dekadzie XXI wieku doszło do 22 przypadków, w których rakiety nie osiągnęły orbity i wraz ze swym drogocennym ładunkiem eksplodowały, bądź z powrotem weszły w gęste warstwy atmosfery, w której w większości spłonęły, a ich szczątki spadły na Ziemię. Do tego trzeba dodać te, w których nie ma pewności, że były to w zamierzeniu starty kosmiczne, a nie tylko testy balistyczne rakiet międzykontynentalnych, a także te sytuacje, w których rakiety uległy zniszczeniu krótko przed startem.

Statystyka dla drugiej dekady XXI wieku wygląda znacznie gorzej, choć trzeba zauważyć, że w sporej mierze odpowiada za to wprowadzenie do eksploatacji wielu nowych typów rakiet, dla których awarie w fazie lotów testowych są rzeczą normalną. Do wykazu nie dodano przypadków, w których co prawda rakieta wyniosła ładunek na orbitę, ale zbyt niską i bezużyteczną.


Rakieta Taurus z satelitą Glory startuje z Vandenberg. Lot zakończy się fiaskiem.

2011

4 marca z Vandenberg AFB wystartowała rakieta Taurus-XL w wersji 3110. Miała ona wynieść na orbitę o pułapie 705 km satelitę Glory oraz trzy mikrosatelity: KySat-1, Hermes i Explorer-1. Jednak w T+3 min nie doszło do oddzielenia osłony aerodynamicznej i choć kontynuowała ona lot, to była zbyt ciężka, niedobór prędkości do orbitalnej wyniósł około 200 m/s. Ostatni stopień rakiety i satelity krótko po tym wpadły do Oceanu Spokojnego u wybrzeży Antarktydy, a być może także na jej obszar. Było to drugie z rzędu niepowodzenie tego typu rakiety, poprzednie, identyczne, miało miejsce w 2009 r. Przyczyny nieodrzucenia osłony w obu wypadkach nie udało się ustalić, wiadomo jedynie, że połówki nie rozdzieliły się całkowicie w okolicy szczytu owiewki. Ta wersja rakiety nie była już więcej używana.

16 sierpnia z Jiuquan Satellite Launch Center wystartowała rakieta Chang Zheng-2C, która miała wynieść na niską orbitę okołoziemską (LEO, Low Earth Orbit) tajnego satelitę Shijian 11-04, którego zadaniem miało być wczesne uprzedzanie o startach rakiet balistycznych bądź zwiad elektroniczny. W T+171 s, około 50 s po uruchomieniu silnika drugiego stopnia, doszło do awarii. Drugi stopień wraz z ładunkiem spadły w prowincji Qinghai. Badanie znalezionych szczątków pozwoliło ustalić przyczynę usterki: zablokował się w skrajnym położeniu siłownik silnika sterującego nr 3, co doprowadziło do utraty kontroli i gwałtownego przechylenia rakiety, a w konsekwencji do jej rozłamania.

24 sierpnia z Bajkonuru wystartowała rakieta Sojuz-U, która miała wynieść na orbitę LEO automatyczny statek transportowy Progress M-12M z zaopatrzeniem dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W T+325 s doszło do awarii i przerwania pracy silnika RD-0110 trzeciego stopnia rakiety. Jej pozostałości spadły w rejonie czojskim Republiki Ałtajskiej we wschodniej Syberii. 29 sierpnia komisja powypadkowa poinformowała, że przyczyną nieprawidłowej pracy silnika trzeciego stopnia była awaria generatora gazu, napędzającego pompę turbinową. Spowodowana ona została częściowym zatkaniem przewodu doprowadzającego paliwo do generatora. Komisji nie udało się ustalić, czym został zatkany przewód, dwie najbardziej prawdopodobne wersje to oderwany fragment szwu spawalniczego bądź fragment izolacji lub uszczelki. Zalecono dokładniejszy nadzór podczas montażu silników, w tym wideorejestrację całości jego przebiegu. Kolejny Sojuz-U – zresztą również ze statkiem Progress – poleciał już w październiku.

23 grudnia z Plesiecka wystartowała rakieta Sojuz-2-1b z dodatkowym stopniem Fregat, która miała wynieść na wysokoeliptyczną orbitę typu Mołnia z apogeum na pułapie 40 tys. km wojskowego satelitę telekomunikacyjnego Meridian-5. W czasie pracy trzeciego stopnia rakiety, w T+421 s nastąpiła awaria silnika. Tym samym satelita nie osiągnął orbity i jego szczątki spadły w okolicach wioski Wagajcewo w rejonie nowosybirskim. Jeden z fragmentów, zbiornik gazu o średnicy 50 cm, przebił dach domu, na szczęście nie raniąc nikogo. Ironią losu dom stał przy ulicy Kosmonautów. Ta wersja rakiety ma w trzecim stopniu czterokomorowy silnik RD-0124. Analiza telemetrii pokazała, że ciśnienie w przewodzie paliwowym przed wejściem do układu wtryskowego silnika spowodowało wybrzuszenie ściany komory spalania nr 1, prowadzące do jej przepalenia i katastrofalnego wycieku paliwa, a w konsekwencji eksplozji. Pierwotnej przyczyny awarii nie udało się ustalić.
[...]
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-42021/

[Orionid]

5/2021
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-52021/

[Orionid]

6/2021
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-62021/

[Orionid]

7/2021
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

Chińska astronautyka: dzień dzisiejszy i perspektywy – Waldemar Zwierzchlejski


Jiuquan - kompleks startowy dla lotów załogowych statków kosmicznych Shenzhou.

Przez dziesięciolecia Chiny nieśpiesznie rozwijały swój potencjał astronautyczny. Ich początkowe rozwiązania pochodziły wprost z radzieckich rakiet balistycznych lat 50., a możliwości elektroniki dalece odstawały od rozwiązań, używanych nie tylko w USA, ale także w innych krajach. Także jedne z najważniejszych kryteriów – odporność na warunki kosmiczne i żywotność, były dalece niezadawalające. Ot, popularna „chińszczyzna”. Sytuacja zaczęła się wyraźnie zmieniać dopiero na przełomie wieków. Już nie tylko pod względem ilości startów kosmicznych, ale też i rezultatów Chiny prześcignęły dawnego mistrza – Rosję, a nawet zaczęły zbliżać się do gracza numer 1, czyli USA.

Kosmodromy

Chiny dysponują obecnie czterema kosmodromami lądowymi oraz jednym morskim, co pod względem ilości stawia ich w światowej czołówce. Są to: Jiuquan Satellite Launch Center (lokalizacja 40,6°N, 99,9°E), Xichang Space Center (28,3°N, 102,0°E), Taiyuan Satellite Launch Center (37,5°N, 112,6°E) oraz Wenchang Spacecraft Launch Site (19,3°N, 109,8°E). Jeżeli weźmiemy pod uwag ilość aktywnych kompleksów startowych, wydaje się, że ich liczba w zupełności zaspokaja bieżące potrzeby, a podołają one także w przypadku dalszego zwiększenia częstotliwości startów.
Kosmodrom Jiuquan ma dwa aktywne kompleksy, dodatkowo z jego terenu realizowane są starty szeregu niewielkich rakiet z wyrzutni mobilnych. Jest jedynym dotychczas obiektem, wyposażonym w infrastrukturę przeznaczoną do startów statków załogowych. Kosmodrom Xichang również posiada dwa aktywne kompleksy startowe, z których realizowane są głównie misje na orbity wysokoenergetyczne. Taiyuan, z którego rakiety udają się głównie na orbity około polarne, także posiada dwa kompleksy startowe, używany jest też do startów z wyrzutni mobilnych. Najnowszy chiński kosmodrom posiada po jednej wyrzutni dla rakiet o średnim i dużym udźwigu, planowana jest trzecia dla super rakiety CZ-9.


Statek DeBo-3 to pływający po Morzu Żółtym chiński kosmodrom.

Rakiety

Chiny używają obecnie zarówno rakiet starej generacji Chang Zheng-2, -3 i -4, które będą stopniowo wypierane przez nowsze rozwiązania (CZ-6, CZ-7), jak i budują rakiety oparte na zupełnie innych technologiach i o wiele większych możliwościach (CZ-5, CZ-8, CZ-9). Rakiety starej generacji cechują się zastosowaniem systemów napędowych opartych głównie na składnikach toksycznych – hydrazynie i czterotlenku azotu, w nowych rakietach jest to kerozyna i ciekły tlen oraz ciekły wodór i ciekły tlen. W przyszłości w niektórych modelach stosowany będzie w miejsce kerozyny ciekły metan. Ze starych rozwiązań w dalszym ciągu w użyciu są następujące modele:

 CZ-2C – dwustopniowa w wersji bazowej rakieta o udźwigu 2500 kg na niską orbitę okołoziemską (LEO) i 3850 kg w wersji trzystopniowej oraz 750 kg na orbitę heliosynchroniczną (SSO) w wersji dwustopniowej i 1400 kg w wersji trzystopniowej.

CZ-2D – rakieta dwustopniowa o udźwigu na LEO 3500 kg i na SSO 2000 kg.

CZ-2F – dwustopniowa rakieta z czterema rakietami pomocniczymi o udźwigu 8400 kg na LEO. Jest certyfikowana do lotów załogowych, wynosi statki kosmiczne Shenzhou.

CZ-3B – trójstopniowa rakieta z czterema rakietami startowymi, ostatni stopień na kriogeniczne materiały pędne. Udźwig 11 500 kg na LEO, 5500 kg na orbitę przejściową do geostacjonarnej (GTO), 3800 kg ku Księżycowi.

CZ-4B – trójstopniowa rakieta o udźwigu 4200 kg na LEO i 2800 kg na SSO.

CZ-4C – trójstopniowa rakieta o udźwigu 4200 kg na LEO i 2800 kg na SSO, różni się od poprzedniej wersji trzecim stopniem, który może być ponownie uruchomiony.

Nowe rakiety to:

CZ-5 – dwustopniowa kriogeniczna z czterema rakietami pomocniczymi (kerozyna, ciekły tlen) o udźwigu 13 000 kg na GTO, 8200 kg ku Księżycowi, 5000 kg ku Marsowi.

CZ-5/YZ-2 – dwustopniowa kriogeniczna z czterema rakietami pomocniczymi (kerozyna, ciekły tlen) i dodatkowym restartowalnym stopniem Yuangzheng-2, udźwig 4500 kg bezpośrednio na orbitę geostacjonarną (GEO).

CZ-5B - jednostopniowa kriogeniczna z czterema rakietami pomocniczymi (kerozyna, ciekły tlen) o udźwigu 25 000 kg na LEO.
CZ-6 – trójstopniowa (kerozyna, ciekły tlen) o udźwigu 1500 kg na LEO i 1080 kg na SSO.

CZ-7 – dwustopniowa z czterema rakietami wspomagającymi (całość kerozyna, ciekły tlen), udźwig 10 000 kg na LEO.

CZ-7A – dwustopniowa z czterema rakietami wspomagającymi (całość kerozyna, ciekły tlen), z dodatkowym stopniem kriogenicznym, udźwig 5000 kg na GTO.

CZ-8 – dwustopniowa z dwiema rakietami wspomagającymi (pierwszy stopień i rakiety boczne kerozyna i ciekły tlen, drugi stopień – kriogeniczny), udźwig 7600 kg na LEO, 4500 kg na SSO, 2500 kg na GTO. W przyszłości pierwszy stopień rakiety ma być odzyskiwalny, lądując na ogniu.

Projektowana jest superciężka rakieta księżycowa CZ-9 o udźwigu 140 t na LEO i 50 t ku Księżycowi.

Prócz rakiet na paliwo ciekłe istnieje też kilka rakiet na paliwo stałe, pochodzących z wycofanych z użytku wojskowych rakiet balistycznych. Są to:

Kuaizhou-1A – czterostopniowa rakieta o nośności 400 kg na LEO.

Kuiazhou-11 – trójstopniowa rakieta o nośności 1000 kg na LEO i 700 kg na SSO.

CZ-11 – czterostopniowa rakieta o nośności 700 kg na LEO i 350 kg na SSO. Jej odmiana startująca ze statku nosi nazwę CZ-11H.

W ostatnich latach kilka firm komercyjnych z różnym skutkiem próbowało wprowadzić do eksploatacji kilka innych rakiet na paliwo stałe, również w większości pochodzących z demobilu. Są to:

Gushenxing-1 (Ceres-1) – czterostopniowa rakieta firmy Galactic Energy o udźwigu na LEO/SSO 350/270 kg.

Shian Quxian-1 (SQX-1, Hyperbola-1) – czterostopniowa rakieta firmy Beijing Interstellar Glory Space Technology o udźwigu na LEO/SSO 300/260 kg.

ZhuQue-1 (LandSpace-1) – trzystopniowa rakieta firmy LandSpace o udźwigu na LEO/SSO 300/200 kg.

Jielong-1 (Smart Dragon-1) – czterostopniowa rakieta zaproponowana przez China Aerospace Science and Technology Corporation o udźwigu 150 kg na SSO.

Chongqing (OS-M) – czterostopniowa rakieta firmy OneSpace o udźwigu na LEO/SSO 205/83 kg.
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-72021/

[Orionid]

8/2021
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-82021/

9/2021
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-92021/

[Orionid]

10/2021

Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

Europejska Agencja Kosmiczna
Waldemar Zwierzchlejski


Columbus, europejskie laboratorium naukowe, element Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Podobnie jak w Stanach Zjednoczonych, katalizatorem wydarzeń, mających w przyszłości doprowadzić do powstania wspólnej agencji kosmicznej, był pierwszy start radzieckiego Sputnika w październiku 1957 r. Już na początku następnego roku miało miejsce pierwsze spotkanie naukowców z ośmiu krajów Europy Zachodniej, zorganizowane z inicjatywy dwóch sławnych fizyków atomowych – Francuza Pierre’a Augera i Włocha Edoarda Amaldiego, poświęcone możliwości stworzenia czysto naukowej organizacji kosmicznej. Naukowcy ci, którzy zaledwie cztery lata wcześniej stworzyli wspólny europejski instytut badań jądrowych – słynny genewski CERN – tym razem postulowali utworzenie analogicznej organizacji, której celem badań byłby jednak nie mikro, lecz makrokosmos.

Działając pod nazwą GEERS (Groupe d’etudes europeen pour la Collaboration dans le domaine des recherches spatiales), z brytyjskim fizykiem nuklearnym Harrie Masseyem jako przewodniczącym, doprowadzili do powstania 1 grudnia 1960 r. międzyrządowej komisji, która miała zdefiniować ramy prawne i finansowe przyszłej organizacji. Nosiła ona nazwę COPERS (Commission préparatoire européenne de recherches spatiales). W wyniku jej prac 14 czerwca 1962 r. podpisano konwencję o powstaniu ESRO (European Space Research Organisation). Państwami założycielskimi ESRO były: Belgia, Dania, Francja, Republika Federalna Niemiec, Włochy, Holandia, Hiszpania, Szwecja, Szwajcaria, Wielka Brytania, zaś Austria, Norwegia i Irlandia uzyskały status obserwatorów.


Spacer kosmiczny Thomasa Pesqueta w dniu 25 czerwca 2021 r.

Konwencja weszła w życie 20 marca 1964 r. Jednocześnie utworzono drugą organizację, pod nazwą ELDO (European Launcher Development Organisation), celem której było zapewnienie ESRO samowystarczalności w zakresie wynoszenia ładunków zarówno na orbity niskie, jak i na geostacjonarną. W skład ELDO weszły Belgia, Wielka Brytania, Francja, RFN, Holandia i Włochy, zaś członkiem stowarzyszonym została Australia, która dostarczyła w posagu rzecz w Europie niedostępną – teren pod kosmodrom w postaci poligonu Woomera. W 1972 r. było oczywistością, że o ile ESRO funkcjonuje doskonale, to ELDO poniosła klęskę, ponieważ program rozwoju rakiet Europa I i Europa II nie zakończył się sukcesem. Pojawiły się głosy o jej rozwiązaniu, bądź wchłonięciu w struktury ESRO.

Tymczasem rok później, w lipcu 1973 r. przystąpiono do realizacji wielkiego, jak na dotychczasowe możliwości, programu Spacelab. Zakładał on zbudowanie modularnego laboratorium załogowego wielokrotnego użytku, które mogłoby wykonać począwszy od lat 80. XX wieku kilkadziesiąt lotów na orbitę okołoziemską w ładowni amerykańskich wahadłowców programu Space Shuttle. W zamian za to, w jego misjach mogliby brać udział astronauci z Europy, a wyniki przeprowadzanych doświadczeń byłyby również wspólną własnością NASA i ESRO. Jednocześnie podjęto decyzję o rozpoczęciu budowy rakiety Ariane i utworzeniu w 1975 r. jednolitej, Europejskiej Agencji Kosmicznej. ESA (European Space Agency) została utworzona na mocy Konwencji podpisanej w Paryżu 30 maja 1975 r., a jej członkami założycielami była ta sama dziesiątka państw, która zakładała ESRO. Jest organizacją międzyrządową. Jej zadaniem jest realizacja wspólnego, europejskiego programu badania i wykorzystania przestrzeni kosmicznej. Agencja wspiera również rozwój nowoczesnego i konkurencyjnego przemysłu w państwach członkowskich.
Obecnie w skład ESA wchodzą 22 państwa członkowskie: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Estonia, Finlandia, Francja, Grecja, Hiszpania, Holandia, Irlandia, Luksemburg, Niemcy, Norwegia, Polska (od listopada 2012 r.), Portugalia, Rumunia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania, Węgry i Włochy. Na podstawie osobnej umowy w pracach ESA uczestniczy również Kanada. Państwami stowarzyszonymi z ESA są Litwa, Łotwa i Słowenia, zaś współpracującymi Bułgaria, Chorwacja, Cypr, Malta i Słowacja. Dyrektorem Generalnym jest obecnie Niemiec Josef Aschbacher.
[...]
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-102021/

[Orionid]

11/2021

Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/nasze-wydawnictwa/lotnictwo-aviation-international/

12/2021
---
https://zbiam.pl/nasze-wydawnictwa/lotnictwo-aviation-international/

1/2022

Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/nasze-wydawnictwa/lotnictwo-aviation-international/

2/2022

Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-22022/

3/2022 Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

Space Launch System
Waldemar Zwierzchlejski


Gotowa rakieta  SLS ze statkiem  Orion dla misji  Artemis I  w High Bay 3 VAB.

14 grudnia 1972 r., podczas trzeciego i ostatniego spaceru na powierzchni Księżyca w misji Apollo-17, astronauci Cernan i Schmitt odsłonili plakietkę umieszczoną na podwoziu lądownika. Słowa na niej umieszczone brzmiały: Tu ludzie zakończyli pierwszą fazę eksploracji Księżyca, grudzień, A.D. 1972. Oby duch pokoju, w którym tutaj przybyliśmy, znalazł odzwierciedlenie w życiu całego rodzaju ludzkiego. Po odsłonięciu plakietki Cernan oświadczył: To nasza pamiątka, którą zostawiliśmy tutaj, dopóki ktoś taki jak my, ktoś spośród was, tam na Ziemi, będących obietnicą przyszłości, nie powróci tutaj, by ją odczytać oraz kontynuować dzieło twórców programu Apollo – podbój Księżyca. W najbliższych miesiącach, po upływie niemal dokładnie pół wieku, dojdzie do debiutu rakiety, która umożliwi powrotu ludzi na Srebrny Glob.

Space Launch System (SLS) to amerykańska superciężka jednorazowa rakieta nośna, projektowana przez NASA od 2011 r. Zastępuje ona rakiety Ares I i Ares V, które zostały anulowane wraz z resztą programu Constellation. SLS ma stać się następcą wycofanego promu kosmicznego, jako główny nosiciel w planach NASA dotyczących eksploracji kosmosu w trzeciej dekadzie XXI wieku i później. Z jej wykorzystaniem w ramach programu Artemis planowane są załogowe loty księżycowe, które utorują w przyszłości misję załogową na Marsa. SLS jest rozwijana w trzech głównych wariantach o rosnących możliwościach: Block 1, Block 1B i Block 2, z kolei każdy z nich występować będzie w wersji załogowej ze statkiem Orion oraz bezzałogowej. Rakiety SLS Block 1 mają wynieść pierwsze trzy misje Artemis, pięć następnych lotów będzie korzystać z Block 1B, a wszystkie kolejne z Block 2. SLS ma startować z kompleksu startowego LC-39B w Kennedy Space Center na Florydzie. Premierowy start został pierwotnie zaplanowany na 2016 r., ale został opóźniony już blisko dziesięć razy. W chwili obecnej najwcześniejsza data startu to 8-23 kwietnia, bądź 7-21 maja br.


Statek kosmiczny Orion z wieżą ratunkową LAS zamontowany na szczycie gotowej rakiety SLS dla misji Artemis I

Opis

SLS jest rakietą dwuipółstopniową (według innej nomenklatury – dwustopniową z pomocniczymi rakietami startowymi), opartą na elementach promu kosmicznego Space Shuttle (STS). Pierwszy stopień rakiety składa się z identycznego dla wszystkich wersji bloku centralnego i dwóch stopni pomocniczych na paliwo stałe, występujących w dwóch wersjach. Drugi stopień będzie występował także w dwóch wersjach. Odpowiednie kombinacje stopni wpłyną bezpośrednio na udźwig rakiety, wynoszący odpowiednio – na trajektorię doksiężycową – 27, 38 i 43 t w wersji załogowej, bądź 27, 42 i 46 t w wersji cargo. Na niską orbitę okołoziemską, z uwzględnieniem masy ostatniego stopnia, rakieta będzie w stanie dostarczyć odpowiednio 95, 105 i 130 t. Wysokość rakiety w wariancie Block 2 Cargo wyniesie 111,25 m. Ciąg startowy wyniesie dla wariantów Block 1 i Block 1B 39 MN, a dla wariantu Block 2 – 31 MN. Masa startowa wariantu Block 1 wyniesie 2,6 tys. ton.

Blok centralny, wraz z rakietami startowymi, jest odpowiedzialny za wyniesienie górnego stopnia i ładunku poza atmosferę oraz przyspieszenie go do prędkości bliskiej orbitalnej. Zawiera zbiorniki paliwa (ciekłego wodoru) i utleniacza (ciekłego tlenu), przednie i tylne punkty mocowań rakiet startowych, awionikę i główny układ napędowy MPS (Main Propulsion System). MPS jest odpowiedzialny za zaopatrywanie czterech silników RS-25 w paliwo i utleniacz, wychylanie silników za pomocą siłowników hydraulicznych oraz zwiększanie ciśnienia w zbiornikach paliwa. Zapewnia on około 25% ciągu pojazdu podczas startu. Ma długość 65 m i średnicę 8,4 m i jest zarówno strukturalnie, jak i wizualnie podobny do zewnętrznego zbiornika promu kosmicznego ET (External Tank).

Każdy z pierwszych czterech lotów będzie wykorzystywał i zużywał cztery z pozostałych szesnastu silników RS-25D, które były wcześniej wykorzystywane w misjach promu kosmicznego. Producent, Aerojet Rocketdyne, zmodyfikował je poprzez modernizację sterowników, podwyższenie limitów przepustnicy, a także dodanie izolacji termicznej, z powodu obciążeń w tym zakresie jakich będzie doświadczać sekcja silnikowa ze względu na ich położenie w pobliżu rakiet wspomagających. Późniejsze loty zostaną przełączone na wariant RS-25E, zoptymalizowany pod kątem intensywnego użytkowania, który obniży koszt silnika o ponad 30%. Ciąg każdego silnika RS-25D został zwiększony z 2188 kN w wersji stosowanej w promie kosmicznym, do 2281 kN, oraz do 2321 kN w wersji RS-25E.

Dwie rakiety wspomagające, zapewniające około 75% ciągu pojazdu podczas pierwszych dwóch minut lotu, w wersjach Block 1 i 1B będą pięciosegmentowymi silnikami rakietowymi na paliwo stałe. Wykorzystywać będą segmenty obudowy, które latały na misjach wahadłowca, jako wersje czterosegmentowe. Posiadają one dodatkowy segment centralny, nową awionikę i lżejszą izolację, ale nie mają spadochronowego systemu odzyskiwania. Takie rakiety wspomagające zapewniają około 25% większy impuls całkowity. Zapas segmentów obudowy pozostałych po STS wystarczy dla ośmiu lotów rakiet SLS Block 1 i 1B. W marcu 2019 r. ogłoszono program Booster Obsolescence and Life Extension. W ramach tego programu opracowane zostaną nowe rakiety startowe na paliwo stałe dla wersji Block 2, które mają być zbudowane przez Northrop Grumman Space Systems. Pochodzić one będą z rakiet z kompozytową obudową, które były opracowywane dla anulowanego programu rakiety nośnej OmegA.

Jako górny (drugi) stopień, w pierwszych trzech misjach programu Artemis, użyty zostanie Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS). Jest to wydłużony do 13,7 m i certyfikowany do lotów załogowych wariant górnego stopnia Delta Cryogenic Second Stage rakiety nośnej Delta IV. Napędzany będzie przez pojedynczy silnik kriogeniczny RL10. Pierwszy ICPS będzie wykorzystywał wariant RL10B-2, a drugi i trzeci – wariant RL10C-2. Blok 1 ma być w stanie umieścić 95 t na niskiej orbicie okołoziemskiej, w tym ICPS jako część ładunku użytecznego. ICPS umieści bezzałogowy statek Orion misji Artemis 1 na początkowej trajektorii suborbitalnej o pułapie 30-1806 km, aby zapewnić bezpieczne opadnięcie bloku centralnego w rejonie Oceanu Indyjskiego. ICPS wykona następnie najpierw manewr osiągnięcia orbity trwałej, poprzez podniesienie jej perigeum, a później wejście na orbitę kuksiężycową TLI (TransLunar Injection).

W pozostałych misjach, począwszy od Artemis 4, użyty zostanie Exploration Upper Stage (EUS). Zakończy on najpierw fazę wznoszenia SLS Block 1B i Block 2, a następnie ponownie uruchomi się, aby wysłać swój ładunek na TLI. EUS będzie mieć średnicę 8,4 m i będzie napędzany aż czterema silnikami RL10C-3. Przewiduje się, że w późniejszym czasie zostanie jeszcze zmodernizowany, poprzez zastosowanie czterech silników RL10C-X o powiększonych osiągach. Stopień został pierwotnie nazwany Dual Use Upper Stage (DUUS), ale później został przemianowany na Exploration Upper Stage, ponieważ DUUS brzmiało wulgarnie w języku japońskim, a Japonia będzie uczestnikiem międzynarodowego programu utworzenia okołoksiężycowej załogowej stacji orbitalnej.

Rozwój i finansowanie

Podczas wspólnej prezentacji Senatu i NASA we wrześniu 2011 r. stwierdzono, że przewidywany koszt rozwoju programu SLS wyniesie 18 mld USD do 2017 r., z czego 10 miliardów dolarów na rakietę SLS, 6 mld na statek kosmiczny Orion i 2 mld USD na modernizację kompleksu startowego i innych obiektów w Kennedy Space Center. Te koszty i harmonogramy zostały uznane za nadmiernie optymistyczne w niezależnym raporcie z audytu oceny kosztów. Wewnętrzny dokument NASA z tego samego roku oszacował koszt programu do 2025 r. na co najmniej 41 mld USD za pierwsze cztery starty, przy czym nie zawierał kosztów EUS, który miał być gotowy dopiero nie wcześniej, niż w 2030 r.
https://zbiam.pl/wp-content/uploads/2022/03/Artemis-I.png

4/2022


Aktualności z kosmosu – Waldemar Zwierzchlejski
Zimna wojna w kosmosie – Waldemar Zwierzchlejski


Kompleks startowy Sojuza w Gujanie Francuskiej został zamknięty.

Gdy rankiem 24 lutego Federacja Rosyjska rozpoczynała swoją „specjalną operację wojskową” przeciwko Ukrainie, na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej amerykańsko-niemiecko-rosyjska załoga spała w najlepsze przed kolejnym dniem pracy. Na Bajkonurze integrowano z rosyjską rakietą nośną satelity spółki OneWeb, a w Gujańskim Centrum Kosmicznym rozpoczynała się kampania startowa innej rosyjskiej rakiety, mającej wynieść dwa satelity dla europejskiej sieci nawigacyjnej. Rosyjskie przyrządy na amerykańskich orbiterach i łazikach badały powierzchnię Księżyca i Marsa, niemiecki teleskop fotografował źródła promieniowania rentgenowskiego na rosyjskim obserwatorium satelitarnym. Jednym słowem – międzynarodowa przyjaźń i współpraca. Wszystko to prysło jak bańka mydlana. W kosmosie nastała zimna wojna, która zapowiada się nie na miesiące, a na lata.

Roskosmos czy OneWeb: kto więcej stracił?

Pierwszą ofiarą sankcji wprowadzonych na rosyjski sektor kosmiczny stało się wystrzelenie z kosmodromu Bajkonur rakiety Sojuz-2.1b z dodatkowym stopniem Fregat, która miała wynieść 4 marca 36 satelitów Internetu satelitarnego w ramach misji OneWeb-14, organizowanego przez Arianespace i Starsem. Miały one wejść w skład konstelacji liczącej obecnie 428 jednostek, co stanowi dwie trzecie zakładanej całości. Satelity zostały dostarczone 15 lutego na lotnisko Krajnyj na kosmodromie z miejsca powstania na Przylądku Canaveral samolotem An-124 rosyjskich linii lotniczych Wołga-Dniepr. 26 lutego satelity umieszone w dyspenserze zamknięto w osłonie startowej. 2 marca rakietę umieszczono na stanowisku startowym 31/PU-6. Tego samego dnia Roskosmos, ustami swego szefa Dmitrija Rogozina postawił spółce OneWeb ultimatum: do startu dojdzie jedynie wtedy, jeśli spółka OneWeb Satellites zapewni, że satelity nie będą używane przez nią, ani nie będą wynajmowane innym użytkownikom w celach wojskowych. Spółka odmówiła wydania takiego zobowiązania.


Dmitrij Rogozin - szef Roskosmosu.

Jednocześnie Roskosmos oświadczył, że w związku z wrogim stanowiskiem Wielkiej Brytanii (tak szef agencji nazwał wprowadzenie przez W. Brytanię sankcji) wobec Rosji, kolejnym warunkiem wystrzelenia satelitów, jest wycofanie się brytyjskiego rządu z udziałów w OneWeb. Dodał też, że w przypadku zdjęcia rakiety z wyrzutni, Rosja nie zwróci OneWeb zapłaconej już kwoty za start. Jako środek nacisku zdecydowano odkleić z owiewki flagi brytyjską, indyjską, amerykańską i japońską. Oczywiście Wielka Brytania także odmówiła. Dzień później Rada Dyrektorów OneWeb zdecydowała o zawieszeniu wszystkich planowanych startów z Bajkonuru. W tej sytuacji 4 marca rakieta została zdjęta ze stanowiska startowego, a satelity zdemontowane. Zostały one zakonserwowane przez techników firmy i złożone w sterylnym pomieszczeniu na kosmodromie, które następnie zostało przez nich opieczętowane. Dopiero wówczas, 27 marca, ekipa startowa OneWeb opuściła kosmodrom.

W roku bieżącym Rosjanie mieli wynieść z Bajkonuru sześć zestawów satelitów OneWeb, co umożliwiłoby firmie rozpoczęcie funkcjonowania sieci w jej nominalnej konfiguracji. Oczywiście wszystkie te starty zostały również formalnie zawieszone, a w praktyce skasowane. Rogozin buńczucznie zapewnił, że oznacza to upadek całego projektu, tym bardziej, że wynoszenie rakietami Sojuz-2 satelitów OneWeb nie było jedynym rosyjskim udziałem w tym przedsięwzięciu. Każdy z satelitów, budowanych przez spółkę joint venture pod egidą Airbus Defence and Space, wyposażony jest bowiem w silnik jonowy SPD-50, który powstaje w zakładach Fakieł w Kaliningradzie. Oczywiście zmiana dostawcy jest możliwa, ale wymagać będzie czasu i pieniędzy oraz modyfikacji samych satelitów.

Jednak najistotniejszym problemem dla OneWeb, był brak na rynku rakiety, mogącej zastąpić Sojuza-2. Europa, kończąca eksploatację Ariane-5 i Vegi na rzecz Ariane-6 i Vegi-C nie jest zdolna do przejęcia takiego wolumenu ładunków przez okres minimum dwóch lat. W przypadku Vegi-C dodatkowym problem jest silnik RD-869 jej czwartego stopnia, którego producentem jest firma „Piwdienmasz” (znana bardziej pod rosyjską nazwą „Jużmasz”). Stany Zjednoczone również kończą eksploatację Atlasa-5, a jego następca Vulcan oraz rakieta New Glenn firmy Blue Origin są nadal pieśnią przyszłości, ze względu na opóźniające się dostarczenie silników BE-4 do nich. Także Japonia nie może już zaoferować wychodzącej z użytku H-IIA, a debiut jej następczyni ciągle się oddala. Indie mogłyby zaproponować PSLV, ale wymagałoby to jej wielu startów lub GSLV, ale ta jest po raz kolejny na etapie powrotu do lotów po ostatniej katastrofie. Chiny nie wchodzą w rachubę ze względu na ograniczenia eksportowe technologii ITAR (International Traffic in Arms Regulations).

Oczywiście na rynku była SpaceX z Falconem-9, ale czy Elon Musk zdecydowałby się na wynoszenie satelitów konkurencji dla swojego Starlinka? O dziwo, już 21 marca okazało się, że odpowiedź jest twierdząca. Co więcej, do pierwszego startu mogłoby dojść już pod koniec trzeciego kwartału, pomimo dużej liczby lotów Falcona. Zatem odpowiedź na zadane pytanie jest jednoznaczna – mimo wzrostu kosztów, OneWeb uruchomi swój system w terminie, bądź z nieznacznym opóźnieniem, natomiast Rosja utraci wpływy za kilka startów. Zysk za niezrealizowany marcowy start na pewno ich nie zrównoważy.

Rosja zamyka kompleks startowy

W październiku 2011 r. wystartowała z kompleksu startowego ELS (L’Ensemble de Lancement Soyouz) Gujańskiego Centrum Kosmicznego w Kourou pierwsza rosyjska rakieta Sojuz-2, wynosząc na orbitę dwa przedseryjne satelity systemu nawigacji Galileo. W marcu 2021 r., gdy okazało się, że rakieta Ariane-62, która miała wynieść kolejne dwa satelity tej konstelacji nie będzie gotowa na czas, postanowiono je przenieść na Sojuza-ST-B. Kampania VS-28 rozpoczęła się 17 lutego, z datą startu 6 kwietnia. Rozpoczęto wyładunek bloków pierwszego i drugiego stopnia oraz stopnia Fregat-MT z kontenerów transportowych. 19 lutego z belgijskiego Liège na pokładzie samolotu Ił-76 linii Wołga-Dniepr zostały dostarczone do Gujany satelity. 26 lutego Roskosmos oznajmił, że wobec wprowadzenia przez Unię Europejską sankcji wobec Rosji, ta całkowicie zawiesza organizację startów swoich rakiet z Kourou.

Personel, w którego skład wchodziło 87 pracowników RKC „Progress” (producent rakiety nośnej), NPO im. Ławoczkina (producent stopnia Fregat) oraz CENKI (Centrum Eksploatacji Obiektów Naziemnej Infrastruktury Kosmicznej), zajął się konserwacją kompleksu startowego oraz dostarczonych na kosmodrom elementów trzech rakiet Sojuz i stopni Fregat. Zostały one opłacone, zatem Rosja nie będzie domagać się ich zwrotu, natomiast nie jest możliwe ich użycie bez udziału przedstawicieli rosyjskich producentów. Po zakończeniu wszystkich prac, 3 marca ostatnia grupa rosyjskich specjalistów opuściła kosmodrom i powróciła do Rosji. 27 marca Rogozin oznajmił, że kompleks prawdopodobnie został zamknięty na zawsze. A jeszcze kilka tygodni wcześniej, 17 lutego, rozpoczęły się rozmowy pomiędzy Roskosmosem a Europejską Agencją Kosmiczną, na temat modernizacji kompleksu ELS. Chodziło o zamontowanie dodatkowego wyposażenia, umożliwiającego prowadzenie z Ameryki Południowej startów załogowych statków kosmicznych typu Sojuz. Dałoby to europejskim astronautom możliwość samodzielnego dostania się na ISS częściej, niż raz na mniej więcej dwa lata, jak to jest dotychczas. W tej sytuacji rozmowy na ten temat zerwano.
https://zbiam.pl/artykuly/zimna-wojna-w-kosmosie/

[Orionid]

5/2022
Aktualności z kosmosu – Waldemar Zwierzchlejski

Rakieta Angara. Ślepy zaułek rosyjskiej kosmonautyki? – Waldemar Zwierzchlejski


Rakieta nośna Angara-1.2 na wyrzutni.

29 kwietnia z kosmodromu Plesieck wystrzelona została rakieta nośna Angara-1.2 o numerze seryjnym 1Ł. Wyniosła ona na orbitę (perigeum 279 km, apogeum 294 km, inklinacja 96,45°) satelitę Ministerstwa Obrony Federacji Rosyjskiej o nazwie Kosmos 2555. Był to pierwszy start orbitalny tej wersji rakiety z rodziny Angara. Rakieta Angara w ciężkiej wersji ma wkrótce zamienić niebezpieczne ekologicznie Protony, a w wersji lekkiej, po zaprzestaniu eksploatacji rakiet Dniepr i Rokot, przywrócić możliwość wynoszenia lżejszych ładunków, zbyt małych dla Sojuza-2. Ale czy Angara spełni pokładane w niej nadzieje?

Po upadku Związku Radzieckiego rosyjska kosmonautyka znalazła się w głębokim kryzysie. Okazało się, że główne wyrzutnie i znaczna część produkcji znajdują się co prawda w bliskiej, ale jednak zagranicy. Program superciężkich rakiet Energia został wstrzymany, zamówienia obronne znacznie ograniczono. Przed całkowitym upadkiem przemysł kosmiczny uratowała współpraca międzynarodowa – zamówienia amerykańskich korporacji lotniczych, wspólne programy z europejskimi i azjatyckimi agencjami kosmicznymi. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna została umieszczona na orbicie okołoziemskiej, wykorzystując technologie sowieckiej stacji orbitalnej Mir. Rozpoczął działalność pływający kosmodrom Sea Launch. Było jednak jasne, że wsparcie międzynarodowe nie jest wieczne i już w latach 90. rozpoczęto prace nad zapewnieniem Rosji niezależności kosmicznej.

Zadanie było trudne, bowiem wszystkie wyrzutnie rakiet ciężkich i superciężkich ZSRR znalazły się na terytorium Kazachstanu. Do dyspozycji Rosji pozostał tylko kosmodrom wojskowy Plesieck na dużych szerokościach geograficznych, który pierwotnie został stworzony do wystrzeliwania rakiet balistycznych w kierunku Stanów Zjednoczonych, a później był używany do wystrzeliwania satelitów – głównie zwiadowczych - na orbity bliskie Ziemi (LEO). Przemyśliwano też o budowie nowego kosmodromu w rejonie bazy rakietowej Swobodnyj na Dalekim Wschodzie. Obecnie kosmodrom ten, nadal w powijakach, nosi nazwę Wostocznyj. W przyszłości powinien stać się głównym kosmodromem cywilnym Rosji i zastąpić dzierżawiony od Kazachstanu Bajkonur. Najtrudniejsza sytuacja powstała w segmencie rakiet ciężkich o ładowności +20 t. Te rakiety z serii Proton były używane w ZSRR do wystrzeliwania satelitów komunikacyjnych na orbitę geostacjonarną, stacji orbitalnych na LEO, sond do badania Księżyca i planet oraz nielicznych satelitów o przeznaczeniu wojskowym. Wszystkie wyrzutnie Protonów pozostały w Kazachstanie. Jednocześnie proste rozwiązanie – budowa nowych kompleksów startowych w Rosji – było nie do przyjęcia, ze względów środowiskowych.

Protony działały na agresywnej chemicznie hydrazynie i ich starty wywołałyby protesty ludności na terenach, na których spadałyby zużyte dwa pierwsze stopnie. Był to czas, kiedy opinii publicznej nie można było już ignorować. Przeniesienie wyrzutni do Rosji musiało rozpocząć się od opracowania dla nich nowej rakiety na paliwo przyjazne dla środowiska. Już w 1992 r. ogłoszono konkurs na stworzenie pierwszej rosyjskiej rakiety kosmicznej. Jej rozwój został sformalizowany dekretem Prezydenta Rosji z 6 stycznia 1995 r. Termin pierwszego lotu został wyznaczony na 2005 r. Gdyby został on dotrzymany, stworzenie takiej rakiety miałoby sens – dzięki unifikacji jej modułów można było (pod warunkiem, że byłoby produkowane wiele rakiet rocznie) uzyskać obniżkę ceny nawet w stosunku do Protona. Postanowiono, że Angara będzie modułowa: uniwersalne moduły rakietowe (URM) mogły być konfigurowane od wersji lekkiej (jeden moduł w pierwszym stopniu), aż do wersji ciężkiej (siedem modułów). Każdy URM mógł być transportowany koleją osobno, a następnie łączony na kosmodromie. Jego długość miała wynosić 25,1 m, a średnica 3,6 m. W Rosji, gdzie rakiety są transportowane koleją, było to bardzo istotne.

Dlaczego tak długo powstawała Angara?

W latach 1994-1995 wszyscy specjaliści w przemyśle rakietowym i kosmicznym zgadzali się z poglądem, że niemożliwe będzie opracowanie nowych silników rakietowych na wysokoenergetycznych paliwach kriogenicznych (te używane w Energii były po prostu za duże), dlatego projekt przewidywał wykorzystanie sprawdzonej technologii – silników zasilanych naftą i ciekłym tlenem (tzw. kerolox). I tu nastąpił dziwny zwrot sytuacji – zamiast spodziewanego kontraktu na rakietę dla NPO Energia, mającego duże doświadczenie w technice kriogenicznej, jak i dużych silnikach w technologii kerolox, otrzymał go… producent Protona – Centrum Chruniczewa. Obiecał on zrobić rakietę również opartą na technologiach Energii, ale tańszą w produkcji, logistyce i eksploatacji.

Niestety, było to zadanie ponad siły Chruniczewa. Czas mijał, projekt przechodził niezliczone metamorfozy, zmieniały się koncepcje ilości modułów. Rakieta ciągle istniała wyłącznie na papierze, pomimo pochłaniania wielkich środków z budżetu. Dlaczego tworzenie rakiety trwało tak długo, skoro w ZSRR te same zadania rozwiązywano w znacznie krótszym czasie? Najprawdopodobniej dlatego, że Angara nie była potrzebna – zwłaszcza Chruniczewowi. Jego Proton latał z Bajkonuru w programach wojskowych, naukowych, cywilnych, międzynarodowych i komercyjnych. Strona kazachska co prawda narzekała na „truciznę”, ale nie mogła domagać się zamknięcia tak ważnej dla całego świata rakiety. Przenoszenie startów kosmicznych na Angarę było dla Chruniczewa nieopłacalne, ponieważ nowa rakieta była droższa od poprzedniej – najwięcej przecież kosztuje rozwój.
(...)
https://zbiam.pl/artykuly/rakieta-angara/

[Orionid]

6/2022
Aktualności z kosmosu – Waldemar Zwierzchlejski

Turystyka kosmiczna
Waldemar Zwierzchlejski


Pierwszy samolot-nosiciel WK2 otrzymał nazwę własną „Eve” na cześć matki Bransona.

Koncepcje tanich statków przeznaczonych do załogowych lotów balistycznych, pojawiały się od trzydziestu lat. Projektowania i budowy takiego statku podejmowały się różne firmy i osoby prywatne, jednak wszelkie wysiłki kończyły się fiaskiem. W najlepszym wypadku powstawały makiety, a jeśli nawet dochodziło do próbnego startu modelu, to kończył się on zazwyczaj na wysokości kilkuset metrów. Sytuacja zmieniła się diametralnie w 2004 r., gdy Scaled Composites z powodzeniem wyniósł na wysokość ponad 100 km swój niewielki pilotowany samolot rakietowy, znany pod nazwą SpaceShipOne. Jednak mimo obiecujących wyników, na pierwszy lot pasażerski trzeba było poczekać jeszcze blisko dwie dekady.

Na wstępie trzeba wyjaśnić, że nie istnieje żadna fizyczna definicja, określająca wysokość, od której zaczyna się kosmos. Nie da się jej powiązać z ziemską atmosferą, gdyż jej ślady są obecne nawet w odległości dziesięciu tysięcy kilometrów od powierzchni Ziemi, z kolei grawitacyjne panowanie naszej planety rozciąga się do około półtora miliona kilometrów, kiedy to w końcu górę bierze siła pochodząca ze Słońca. Tymczasem satelity z powodzeniem mogą przez wiele miesięcy krążyć na wysokości zaledwie około 250 km, a przecież trudno im odmówić przymiotnika „kosmiczne”.

W związku z tym, że w wielu krajach czy organizacjach używa się różnych definicji pojęcia „lot kosmiczny”, co niejednokrotnie prowadzi do komplikacji, a nawet sporów, należy podać niektóre kryteria tyczące się tego tematu. FAI (Fédération Aéronautique Internationale) stoi na stanowisku, że granicą oddzielającą loty aeronautyczne od astronautycznych jest „linia Karmana” (w sposób teoretyczny wyznaczona w połowie XX wieku przez Theodora von Kármána), przebiegająca na wysokości 100 km nad poziomem morza. Jej pomysłodawca uznał, że na tym pułapie gęstość atmosfery jest zbyt mała, by jakikolwiek statek powietrzny, korzystający w locie z wytwarzania siły nośnej, był w stanie kontynuować lot poziomy. W związku z tym FAI dzieli loty kosmiczne na balistyczne i orbitalne, przy czym do tych pierwszych zalicza wszystkie te, w których długość orbity przebiegającej na wysokości powyżej 100 kilometrów jest krótsza od 40 000 km.

Co znamienne, konsekwencją takiego sposobu liczenia powinno być niezaliczenie lotu Jurija Gagarina w statku Wostok jako misji orbitalnej, gdyż co prawda długość trajektorii lotu od startu do lądowania była rzędu 41 000 km, jednak ponad 2000 km z tego leżało poniżej wymaganego pułapu. Pomimo to lot jest uznawany – i słusznie – jako orbitalny. Do balistycznych lotów kosmicznych zaliczane też są przez FAI dwa loty samolotów rakietowych X-15 i trzy loty samolotu rakietowego SpaceShipOne.

COSPAR (Committee on Space Research) jako sztucznego satelitę Ziemi definiuje obiekt, który bądź wykonał przynajmniej jedno okrążenie naszej planety, bądź przebywał nie krócej niż 90 minut poza jej atmosferą. Ta definicja jest jeszcze bardziej problematyczna, gdyż nie tylko nie ustala, choćby arbitralnie, zasięgu atmosfery do pułapu 100 czy 120 km, ale wprowadza dodatkowe zamieszanie. Wszak pojęcie „okrążenie” może dotyczyć okrążenia Ziemi przez samolot, czy nawet balon (zanotowano już takie przypadki), a nie przez satelitę. Z kolei USAF (United States Air Force) oraz Kongres USA przyznają tytuł astronauty każdemu pilotowi, który przekroczy wysokość 50 mil, to jest 80 467 m. Na podstawie tej definicji „skrzydełka astronauty” zostały przyznane m. in. kilku pilotom doświadczalnego samolotu rakietowego X-15, a także dwójce pilotów statku SpaceShipOne.

Istnieje też inna definicja lotu kosmicznego, która jest w pełni podzielana m.in. przez autora artykułu. Mówi ona o przypadku, w którym doszło do satelizacji obiektu na orbicie trwałej, czyli takiej, na której możliwe jest wykonanie przynajmniej jednego okrążenia Ziemi bez wykorzystania silników bądź powierzchni aerodynamicznych. Jeżeli z jakichś przyczyn (test statku kosmicznego bądź awaria rakiety nośnej) nie doszło do satelizacji obiektu, można wówczas mówić o balistycznym locie kosmicznym. Zgodnie z powyższą definicją, w przypadkach wspomnianych lotów wysokościowych nie należy używać pojęcia „lot kosmiczny”. Dlatego też nie ulega wątpliwości, że piloci i pasażerowie SpaceShipTwo nie powinni sobie rościć pretensji do tytułu astronauty, jednak tak oczywiście nie jest.

Ostatnio pojawiło się też i robi coraz większą karierę określenie mezonauta. Określa ono osobę, która osiągnie wysokość pomiędzy 50 a 80 km nad powierzchnią Ziemi, czyli w granicach mezosfery, która rozciąga się pomiędzy 45-50 a 85-90 km. Jak dalej zobaczymy, mezonauci będą mieć poważny udział w turystyce kosmicznej.

Virgin Galactic i SpaceShipTwo

W połowie 2005 r., na kanwie sukcesu odniesionego przez Scaled Composites i jego system White Knight/SpaceShipOne, magnat branży przemysłu komunikacyjnego i turystycznego Richard Branson założył wraz ze znanym konstruktorem samolotów Burtem Rutanem firmę Virgin Galactic, mającą być pierwszą regularną linią przewozową, świadczącą załogowe loty balistyczne. Jej flota składać się miała z pięciu statków SpaceShipTwo, zdolnych zabrać w niezapomniany lot szóstkę pasażerów i dwóch pilotów.

Branson szacował, że zyski z przedsięwzięcia przekroczą po kilku latach miliard dolarów. Bilet na taką wyprawę miał kosztować około 300 tys. USD (początkowo kosztował „zaledwie” 200 tys. USD), jednak z czasem cena ta miałaby spaść do poziomu około 25-30 tys. USD. Samoloty miały startować ze specjalnie budowanego w tym celu w stanie Nowy Meksyk kosztem 212 mln dolarów Spaceport America (otwarcie pasa startowego miało miejsce 22 października 2011 r.) i tamże lądować.


Richard Branson w stanie nieważkości.

Lot balistyczny nie będzie dostępny dla wszystkich chętnych. Będą oni musieli mieć przynajmniej przeciętne zdrowie, gdyż przeciążenia podczas startu, a także lądowania, będą na poziomie g+4-5. W związku z tym, prócz podstawowych badań lekarskich, będą oni musieli też przejść test na przeciążenie w granicach g+6-8 na wirówce. Z około 400 chętnych, którzy już mają wykupione bilety na pierwsze loty, około 90% już przeszło go z powodzeniem. Oczywiście zarówno nosiciel – nazwany White Knight Two (WK2), jak i samolot rakietowy SpaceShipTwo (SST), są nie tylko znacznie większe, ale i odmienne konstrukcyjnie od swych pierwowzorów.

WK2, czyli Model 348, ma długość 24 m, rozpiętość 43 m i udźwig 17 t na wysokość 18 km. Napędzany jest dwiema parami silników turbowentylatorowych Pratt and Whitney PW308A. Kompozytowy samolot został zbudowany jako dwukadłubowy, w ścisłym tego pojęcia znaczeniu. Jeden z kadłubów jest repliką SST, dzięki czemu będzie używany jako trenażer dla pasażerów. Symulacja obejmować będzie nie tylko przeciążenia, ale i nieważkość (do kilku sekund). Drugi kadłub będzie oferowany pasażerom, chcącym oglądać naszą planetę z wysokości ponad 20 km. Pierwszy egzemplarz WK2 nosi numer N348MS i nazwę własną VMS (Virgin Mothership) Eve, na cześć matki Bransona. Samolot po raz pierwszy wzniósł się w powietrze 21 grudnia 2008 r., z Sieboldem i Nicholsem za sterami. Virgin Galactic zamówiła dwa egzemplarze WK2, drugi, jeszcze niegotowy, będzie nosił prawdopodobnie nazwę VMS Spirit of Steve Fossett, na cześć sławnego lotnika, baloniarza i podróżnika. [...]
https://zbiam.pl/artykuly/turystyka-kosmiczna/
https://zbiam.pl/nasze-wydawnictwa/lotnictwo-aviation-international/

7/2022
Aktualności z kosmosu – Waldemar Zwierzchlejski

Antonow An-225 historia pewnego marzenia
Michał Petrykowski


Pierwsze lądowanie An-225 z wahadłowcem Buran w maju 1989 r., na lotnisku Jubiliejnyj położonym na terenie kosmodromu Bajkonur.

Historia rozwoju największego na świecie eksploatowanego do niedawna samolotu transportowego związana jest z prowadzoną w okresie zimnej wojny rywalizacją o prymat w podboju kosmosu między dwoma supermocarstwami. W odpowiedzi na realizowany w Stanach Zjednoczonych program budowy wahadłowców 17 lutego 1976 r. na posiedzeniu Komitetu Centralnego Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego podjęto decyzję o rozpoczęciu prac nad podobnymi konstrukcjami w ZSRR.

Podobnie jak Amerykanie także Sowieci docenili zalety wahadłowców i możliwość ich wielokrotnego wykorzystania do wynoszenia i sprowadzania z orbity sztucznych satelitów oraz innych ładunków. W teorii promy miały pozwolić na zmniejszenie kosztów podroży kosmicznych – do startu wynoszone były tradycyjną rakietą nośną lub na pokładzie większego samolotu-nosiciela, po powrocie z przestrzeni mogły lądować na lotniskach. Uruchomienie sowieckiego programu promu kosmicznego Buran (ros. Буран, „burza śnieżna”) wymusiło konieczność stworzenia samolotu, który zdolny byłby do transportu zarówno wahadłowców jak i elementów rakiet wykorzystywanych do ich wynoszenia.
W odróżnieniu od amerykańskiej koncepcji Buran nie był zaprojektowany jako system zdolny do samodzielnego osiągnięcia przestrzeni kosmicznej. Amerykański Space Shuttle wyposażony był we własne główne silniki rakietowe, wspomagane dwoma pomocniczymi na paliwo stałe (SRB, Solid Rocket Booster). Buran nie miał silników nośnych, a jedynie pomocnicze. Do jego wyniesienia w kosmos wymagana była oddzielna rakieta nośna, Energia. Posiadała ona własne silniki startowe na paliwo ciekłe, cztery RD-0120 oraz cztery RD-170, i mogła posłużyć do transportu na orbitę także innych ładunków o masie do 100 t Podzespoły promu oraz rakiety nośnej wytwarzane były w wielu zakładach na terenie ZSRR, zaś ostateczny montaż elementów kompleksu wykonywano na kosmodromie Bajkonur, na terenie dzisiejszego Kazachstanu.

Zakładano że na etapie prac konstrukcyjnych wymagany będzie transport elementów o długości do 60 m i średnicy do 8 m na odległość od 1500 do 2000 km, zaś po wprowadzeniu wahadłowca Buran do eksploatacji – transport promu kosmicznego po zakończeniu misji z miejsca lądowania do bazy (kosmodromu). Ze względów logistycznych przemieszczanie promu i elementów rakiety drogą lądową nie wchodziło w grę – jedynym wyjściem był przewóz powietrzny. Podczas prac nad systemem transportowym wzorowano się na rozwiązaniach przyjętych w Stanach Zjednoczonych, gdzie do podobnych celów wykorzystywane były samoloty Boeing 747 należące do NASA (egz. B747-100 o znakach N905NA oraz B747-SR4, rej. N911NA). Sowieccy konstruktorzy przystąpili do poszukiwania płatowca, który po niezbędnych modyfikacjach mógłby transportować gotowy prom kosmiczny i elementy rakiety.

Początkowo zadanie budowy samolotu zlecono OKB Antonowa (ОКБ – Oпытное Конструкторское Бюро – biuro doświadczalno-konstrukcyjne). Na przełomie 1980 i 1981 r., główny konstruktor kompleksu Buran, Gleb Łozino-Łoziński, podczas spotkań z Olegiem Konstantinowiczem Antonowem określił wstępne wymagania dotyczące nowego samolotu-nosiciela. Zgodnie z oczekiwaniami transportowiec miał służyć nie tylko do przenoszenia promu Buran lub elementów rakiety Energia. Docelowo miał być platformą wykorzystywaną do wynoszenia załogowych lub bezzałogowych statków kosmicznych – w projekcie uwzględniono bowiem możliwość startu z grzbietu samolotu „mniejszego” wahadłowca wraz ze zbiornikami paliwa. Wraz z nowymi zadaniami rosły wymagania dotyczące osiągów – minimalny udźwig maszyny określono na 170 t.

Nieprzypadkowo temat budowy nosiciela skierowany został do OKB Antonowa. W tym czasie w biurze powstawał projekt ciężkiego samolotu transportowego An-124. Okazało się jednak że czterosilnikowy kolos nie spełnia wszystkich wymagań „kosmicznego” programu. Po pierwsze obliczenia wykazały że dysponuje on zbyt małym udźwigiem (choć jak się później okazało podczas lotów testowych wyniósł ładunek o masie ponad 171 t). Po drugie Rusłan zbudowany był w układzie z klasycznym usterzeniem, co wykluczało możliwość startu z jego grzbietu statków kosmicznych – usterzenie znalazłoby się bowiem w strefie oddziaływania gazów z silników rakietowych przenoszonych pojazdów. W tym czasie prace nad An-124 znajdowały się w zaawansowanym stadium. Projekt przyjęty był na najwyższych szczeblach, wykluczona była modyfikacja samolotu, nie była także możliwa budowa nowej odmiany płatowca. Doraźnym rozwiązaniem proponowanym przez OKB Antonowa było dostosowanie do roli nosiciela ciężkiego czterosilnikowego turbośmigłowego samolotu An-22. Transport tak dużych ładunków na jego grzbiecie wiązałby się z poważnymi problemami ze statecznością maszyny, a ze względów konstrukcyjnych i wytrzymałościowych modyfikacja kabiny transportowej do przewozu ładunków o średnicy 8,3 m w jej wnętrzu okazała się niemożliwa.


Oficjalna prezentacja An-225 miała miejsce 30 listopada 1988 r. na lotnisku Kijów-Swiatoszyn. Dobrze widoczne podwójne usterzenie i dodatkowa sekcja płatów w przykadłubowej części samolotu.

Ponieważ biuro Antonowa nie mogło zrealizować budowy samolotu-nosiciela zadanie powierzono OKB Miasiszczewa, które zaproponowało modyfikację wojskowego czterosilnikowego samolotu 3M. Do roli transportowca przebudowane zostały latające zbiornikowce, płatowce w wersji 3MN-2. Otrzymały one nową, przedłużoną o 7 m i wygiętą nieco ku górze tylną sekcję kadłuba z węzłami do mocowania ładunków w jego górnej części oraz podwójne usterzenie; do wspomagania hamowania wykorzystywane były spadochrony. W płatowcu wzmocniono elementy strukturalne i zmodyfikowano system sterowania, zastosowano silniki o większym ciągu. Opracowano kilka wersji cylindrycznych osłon montowanych na kadłubie wewnątrz których transportowany był ładunek. Prace nad nową konstrukcją rozpoczęto na początku 1978 r. a trzy lata później, 29 kwietnia 1981 r., oblatany został samolot oznaczony jako 3M-T. Wkrótce potem nazwę konstrukcji zmieniono na WM-T Atlant (ros. ВМ-Т Атлант). Transportowiec został dostosowany do przenoszenia na grzbiecie elementów rakiet Energia.

Pierwszy lot z ponadgabarytowym ładunkiem na kadłubie wykonany został na początku 1982 r., a pierwszy lot z wahadłowcem Buran 1 marca 1983 r. Powstały dwa egzemplarze WM-T, które początkowo nosiły znaki rejestracyjne CCCP-01402 i CCCP-01502, oraz jeden płatowiec do testów statycznych. Maszyna o długości 51,23 m i rozpiętości 53,14 m wyposażona była w cztery silniki Dobrynin VD-7MD o ciągu 195,45 kN każdy. Masa pustego samolotu wynosiła 81,2 t, maks. dźwig 45,3 t a maksymalna masa do startu z ładunkiem na grzbiecie określona została na 187 t (docelowo 200 t). W latach 1982-1988 WM-T wykonały około 150 lotów na Bajkonur z elementami rakiet kosmicznych, jednak możliwości transportowe maszyny okazały się niewystarczające, a ich eksploatacja przysparzała trudności. Z uwagi na ograniczenia wymiarów i maksymalnej masy nosiciela wiele elementów kompleksu Buran nie mogło być przewożonych na grzbiecie Atlanta. Dodatkowo z uwagi na zbyt mały udźwig Miasiszczew przenosił orbiter ze zdemontowanym usterzeniem pionowym bądź zdemontowaną częścią systemów.
https://zbiam.pl/artykuly/antonow-an-225-historia-pewnego-marzenia/
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-72022/

8/2022
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski
Postępy amerykańskich programów hipersonicznych – Paweł Henski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-82022/

9/2022
Aktualności z kosmosu – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-92022/

[Orionid]

10/2022
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

Co piszczy w Układzie Słonecznym? – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-102022/

11/2022
Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski

Samobójcza misja sondy DART
Waldemar Zwierzchlejski


Chwila przed zderzeniem (grafika).

Ponad 66 milionów lat temu asteroida o średnicy 10 km i masie biliona ton uderzyła z prędkością 10-20 km/s w naszą planetę w miejscu dzisiejszego Półwyspu Jukatan w Meksyku. W wyniku zderzenia wyzwoliła się energia równa około 4×1023 J, której ekwiwalentem jest eksplozja 100 bilionów ton TNT. Ta potworna siła spowodowała przebicie skorupy ziemskiej do głębokości 30 km i powstanie krateru Chicxulub o średnicy wewnętrznej 150 km, a zewnętrznej 240 km. Potężne tsunami zniszczyło wszystko w promieniu tysięcy kilometrów.

Wyrzucone w górę rozżarzone skały, pył i gazy, głównie związków siarki, spowodowały nastanie „zimy nuklearnej”, która na kilka lat spowiła naszą planetę nieprzeniknionym obłokiem, uniemożliwiającym fotosyntezę. Spowodowało to drastyczną zmianę klimatu – spadek temperatury o 8 stopni. W efekcie w krótkim czasie na naszej planecie wymarło 75% istot żywych. O ile jednak zagłada dinozaurów dała szansę ewolucji ssakom, z których i my się wywodzimy, to nauczeni tą historią, powinniśmy przedsięwziąć konkretne środki, by uniemożliwić zajście kolejnego takiego wydarzenia w przyszłości. Czy to w ogóle jest możliwe? Odpowiedź na to fundamentalne pytanie ma nam dać misja DART.

Jak duże jest zagrożenie?

Chociaż prawdopodobieństwo poważnej kolizji w najbliższym czasie jest niskie, jest prawie pewne, że w końcu się to stanie, o ile nie zostaną podjęte środki obronne. Wydarzenia astronomiczne – takie jak uderzenie komety Shoemaker-Levy-9 w Jowisza w 1994 r., czy meteor z Czelabińska w 2013 r., wraz z rosnącą liczbą odkrywanych obiektów bliskich Ziemi – ponownie zwróciły uwagę na takie zagrożenia. Powstała definicja potencjalnie niebezpiecznego obiektu PHO (Potentially Hazardous Object). Jest to obiekt – asteroida lub kometa – znajdujący się na orbicie, która może zbliżać się do orbity Ziemi i jest wystarczająco duży, aby w przypadku uderzenia spowodować znaczne regionalne szkody. Uznano, że taką graniczną bezpieczną odległością jest 0,05 jednostki astronomicznej, czyli około 7,5 miliona kilometrów. Natomiast wielkość asteroidy, czy ściślej mówiąc jej masa, ma decydujące znaczenie dla skali szkód, jakie może wyrządzić. Oszacowanie tego przedstawia Tabela 1.

Według stanu na czerwiec 2022 r. istnieje 2270 znanych PHO (około 8% całej populacji w pobliżu Ziemi), z których 150 szacuje się na średnicę większą niż kilometr. Należy jednak pamiętać, że orbity tak małych ciał ulegają z czasem znacznym zmianom, głównie ze względu na wpływy grawitacyjne Słońca, Ziemi, a w mniejszym stopniu innych planet. Przez setki i tysiące lat, potencjalnie bezpieczne orbity asteroid mogą tak wyewoluować, że staną się PHO. Jednak dla urealnienia ewentualnej obrony planetarnej dodatkowo zawężono kryteria zagrożenia do najbliższych 100 lat. W efekcie okazało się, że rzeczywiste zagrożenie stanowi 17 obiektów.

Jak możemy odsunąć asteroidę?

Istnieją różne techniki unikania kolizji, można je podzielić za względu na rodzaj łagodzenia zagrożenia na odchyleniowe (opóźnieniowe) lub fragmentacyjne, a ze względu na rodzaj zastosowanej energii na kinetyczne, elektromagnetyczne, grawitacyjne, słoneczne/termiczne lub jądrowe. W każdym z tych przypadków należy uwzględnić znacznie nieraz się różniące możliwości w odniesieniu do wydajności, kosztów, ryzyka awarii, czy gotowości technologii. Fragmentacja generalnie koncentruje się na unieszkodliwianiu celu poprzez jego rozdrobnienie i rozproszenie odłamków tak, że omijają Ziemię lub są na tyle małe, by spłonąć w atmosferze. Opóźnienie wykorzystuje fakt, że zarówno Ziemia, jak i cel znajdują się na orbitach. Uderzenie może mieć miejsce jedynie wtedy, gdy oba ciała osiągną ten sam punkt w kosmosie w tym samym czasie. Opóźnienie lub przyspieszenie przybycia asteroidy o czas rzędu siedmiu minut może, w zależności od dokładnej geometrii uderzenia, spowodować ominięcie Ziemi. Siedem minut to czas, w którym Ziemia przesuwa się na orbicie o swoją średnicę.


Start sondy DART do misji samobójczej. Miał on miejsce 24 listopada 2021 r. ze stanowiska SLC-4C w Vandenberg.

W przypadku technik odchyleniowych najbardziej radykalnym i jednocześnie najszybszym rozwiązaniem wydaje się być zastosowanie głowicy nuklearnej, przy czym nie ma większego znaczenia, czy zostanie ona zdetonowana nad, na, czy pod powierzchnią zagrażającej asteroidy. Istotne jest, że powstałe w chwili wybuchu ciepło gwałtownie, ablacyjnie odparuje całą powierzchnię celu, co spowoduje stworzenie wyrzutów rozżarzonej materii, tzw. dżetów, które zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona spowodują zmianę prędkości ruchu asteroidy. Obliczenia wykazują, że do wystarczającej zmiany orbity PHO o średnicy około 1 km wystarczyłoby 6 ładunków termonuklearnych B83 o mocy po 1,2 Mt TNT, do wyniesienia których trzeba byłoby użyć dwóch największych obecnie rakiet Falcon Heavy. Znacznie łatwiejszą, choć oczywiście mniej efektywną metodą jest użycie impaktora kinetycznego. Jest to w zasadzie nieuzbrojony pocisk o dużej masie, który zderza się z asteroidą z dużą prędkością, najlepiej po kursie przeciwbieżnym (ale nie jest to konieczne) i zgodnie z zasadą zachowania momentu pędu powoduje niewielkie zmniejszenie jego prędkości, co z kolei modyfikuje jego orbitę. Wielką zaletą tego rozwiązania jest jego prostota i niezawodność, nie wymaga też zastosowania superciężkich rakiet.
https://zbiam.pl/artykuly/samobojcza-misja-sondy-dart/
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-112022/

12/2022

Aktualności kosmiczne – Waldemar Zwierzchlejski
https://zbiam.pl/czasopisma/lotnictwo-aviation-international-122022/