XXI. századi űrverseny

40 évig mindössze két ország volt képes embert juttatni a világűrbe, azonban a fejlődő országok, mint például Kína és India is helyet akarnak maguknak ebben az exkluzív klubban. Lassan már a magáncégek is megjelennek e piaci résben, legalábbis a látványtervek és a programok erre engednek következtetni. De tényleg felpörögni látszik az űrkutatás, vagy ez csak a máz? Ezt szeretnénk kicsit áttekinteni, illetve visszanézni, hogy mik voltak a közelmúlt ígéretesebb elgondolásai.

Amerikai Egyesült Államok / NASA

Az űrsikló (STS, Space Transportation System) történelme az 1960-as évekig nyúlik vissza, amikor az amerikai légierő a következő generációs hordozójárművekkel kapcsolatosan rengeteg olyan tervet készíttetett és vizsgált meg, amelyek katonai műholdak pályára állítása mellett katonai űrállomások üzemeltetését és kiszolgálását is lehetővé tették volna. A NASA hasonló cipőben járt, az Apollo űrhajó utódját kereste, és hatalmas űrállomásokban, holdbázisokban, Mars-utazásban gondolkoztak. Az űrsikló alapötlete és igénylistája tehát olyan időkben született, amikor úgy számoltak, hogy az 1980-as években már évente legalább 60 darab emberes amerikai űrrepülés indul.


Az első űrrepülőgép indításra felkészítve, 1982-ben
Noha a nagy tervekből az 1970-es évek elején megnyirbált költségvetés miatt a legtöbbet el kellett felejteni, legalább is rövid távon, az űrsikló program a lehetőségekhez mérten jól haladt, még ha némi költségtúllépés és csúszás is történt vele. Ám az üzemeltetése koránt sem volt annyira zökkenőmentes. Ahhoz, hogy a költségek az előre kalkuláltak szerint alakuljanak, rengeteg fellövésre lett volna szükség, amit nem állítanak le, halasztanának el minden apró veszélyforrás, technikai vagy meteorológiai aggodalom miatt. Részben ennek az eredménye a Challenger katasztrófája, ami után viszont mind az Amerikai Védelmi Minisztérium, mind a civil megbízók a hagyományos hordozórakéták felé fordultak. Így az űrsiklók egyetlen felhasználója (és a számlák fizetője) a NASA maradt.

A Discovery indítása 2008 májusában (klikk a képre a nagyobb változathoz)

Az évenkénti néhány fellövés hihetetlenül drága játékszerré tette az STS rendszert, mivel a költségek legnagyobb része a hatalmas és népes földi kiszolgáló apparátus működtetése és fenntartása volt. Ez dollármilliárdokat követelt, függetlenül attól, hogy évi 60 fellövést hajtanak végre, vagy egyet sem. Ha ez még nem lenne elég, a Columbia katasztrófája rámutatott, hogy a személyzet biztonságát sem tudják megfelelően garantálni adott állapotukban. Ennek volt köszönhető, hogy végül felülről jött "ötletként" 2010-től kivonják az űrsiklókat. A NASA addig is a biztonság növelése érdekében minden űrrepülőgép indításakor egy második űrrepülőgépet tart készenlétben, amely azonnal indítható, ha a Föld körül keringő űrrepülőgép személyzetét veszély fenyegeti.

A váltásra már az 1980-as években gondoltak. Az X-30 NASP (National Aero-Space Program) egy olyan űrrepülőgép lett volna, amely egyetlen fokozattal éri el a világűrt, tehát nincsenek ledobható gyorsítórakéták vagy üzemanyagtartályok (szakmai rövidítéssel SSTO, Single Stage To Orbit). Azonban az X-30 programot 1993-ban leállították, miután a költségvetést összeadó szervek - a NASA és a Védelmi Minisztérium - nem tudtak a kísérletek részleteiben megegyezni. Az X-30 azonban nem maradt nyom nélkül, az X-43 kvázi utódjának volt tekinthető, legalábbis ami a technikai elgondolást illeti, jövőre pedig az X-51 tesztjárművel próbálják elérni a hangsebesség hétszeresét. Az X-51A eredetileg katonai célú program, de az eredményei a hiperszonikus repüléssel kapcsolatosan remélhetőleg egyszer az emberes űrrepülésbe is felhasználhatóak lesznek.


Korai fantáziarajz az X-30-asról
Az 1990-es évek közepén új kezdeményezés született, ami egy igen olcsó, egyszerű kiszolgálást igénylő, automatizált űrhajót képzelt el. Ha szükséges, akkor a személyzetet a raktérben elhelyezett modulban lehetne elhelyezni. Ez a teljesen automatikus Venture Star űrhajóprogram elképzelése, amely különféle egyéb új technológiáktól hemzsegett, mint kompozit műanyag üzemanyagtartály, vagy az AeroSpike hajtómű. Az új megoldásoknak az X-33 tesztjárműben kellett volna bizonyítaniuk.

A fejlesztés közben sikerült az AeroSpike hajtóművet próbapadon letesztelni, elkészült egy fémes hővédő pajzs, és a gép alakja is formálódott menet közben, hogy minél inkább megfeleljen az űrrepülőgépénél laposabb visszatérési szögnek. Utóbbi azért lett volna hasznos, mivel a laposabb szögű visszatéréskor az űrhajó külső burkolata kevésbé hevül fel, tehát a hővédő pajzsot könnyebbre lehet tervezni. Hátránya az, hogy ha a visszatérés szöge nem tökéletes, akkor a légkör már viszonylag sűrű felsőbb részébe érve az űrhajó visszapattan, mint egy víz felszínén kacsázó kő.


Fantáziarajz az X-51-esről és gyorsítórakétájáról
A tömegcsökkentés roppant fontos volt az X-33/Venture Star esetében, mivel ez lett volna az első olyan űrhajó, amely egy fokozattal érte volna el a világűrt. Az űrsikló esetében a szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéták, és végül is a külső üzemanyagtartály is külön fokozatnak felel meg, amelyeket kiégésük/kiürülésük után leválasztanak, nem cipelik tovább őket. A fejlesztés folyamán viszont a kompozit folyékony hidrogén üzemanyag tartállyal sok probléma akadt, ezért végül úgy döntöttek, hogy az X-33-as alumínium-lítium ötvözetből gyártott tankot kap, amely ráadásul összességében könnyebbnek is bizonyult.

Amikor úgy tűnt, hogy minden nehézséget megoldottak, az amerikai törvényhozás a másfél éves késlekedés, a költségek megszaladása, és végül a kompozit üzemanyagtartály kudarca miatt kérdésessé vált a program léte. Végül 2001-ben a NASA megvonta tőle a támogatást. Szomorú, de az X-33 eltűnésével a már kifejlesztett technológiák is eltűntek, mint az XRS-2200 AeroSpike hajtómű vagy a fémes hővédő pajzs, és azt az üzenetet küldte a világnak, hogy az egy fokozatú űrhajók életképtelenek.


Az X-33, a Venture Star és az STS egymás mellett, méretarányos rajzon (katt a nagyobb változatért)
Az X-33 program bukása után határozott elképzelés volt, hogy kerülni kell minden olyan újítást, ami nincs kéznél, vagy még nem bizonyított. Ez az irányvonal az OSP (Orbital Space Plane) nevet kapta, és a már létező Delta 4 és Atlas V hordozórakétákra épült, amelyek orrára egy kisméretű űrrepülőgépet képzeltek el, 4 fős személyzettel. Az OSP azonban már az új idők szele volt. A NASA az 1990-es években a Nemzetközi Űrállomásra fordította minden figyelmét, e körül forgott az emberes űrrepülés minden programja. 2002-ben az egyre emelkedő költségek miatt viszont lefújták a CRV-t (Crew Return Vehicle) és annak technológiai tesztjárművét, az X-38-at, mivel túl drágának tartották.

A CRV lett volna az űrállomás mentőcsónakja, amivel a hétfős személyzet bármiféle vészhelyzet esetén visszatérhet a Földre. A CRV közvetlen utód nélküli felszámolása viszont egyben azt is jelentette, hogy az űrállomás állandó személyzete mindössze annyi ember lehet, amennyi egy Szojuz űrhajóban elfér, vagyis három fő. Emiatt az amerikai lakómodul is parkolópályára került, hiszen ennyi ember a meglévő modulokban is elhelyezhető. Az OSP egyik feladata az lett volna, hogy mentőcsónakként is működjön, tehát az állomás személyzete ismét 7 fő lehessen.


Korai fantáziarajz egy Delta IV rakétával történő OSP űrrepülőgép fellövéséről
Az űrállomás maga az 1980-as évek nagy terveinek maradványa, az egyre ambiciózusabb amerikai Freedom és a szovjet/orosz Mir-2, valamint az európai Columbus és a japán Kibo űrállomás-tervekből összegyúrt, majd folyton megkurtított, és újra meg újra kibővített elemekre épül. Ahogy azonban a nemzetközi programok esetében gyakorta előfordul, az ISS esetében sem mindig zökkenőmentes a résztvevő partnerek közti együttműködés.


Az ISS korai fantáziarajza, ekkor még úgy volt, hogy 2004-ben már így fog kinézni
Rengetegszer érte vád az amerikai politikusok részéről a NASA-t, hogy az űrállomás túl vontatottan és túl drágán készül el, és túlzottan függ a többi résztvevő országtól. Ehhez persze az is hozzátartozik, hogy ezek az országok is ki vannak szolgáltatva a NASA egyoldalú döntéseinek, mint a CRV és a lakómodul esetében is Ez gyakorlatilag azt jelentette, hogy az eredeti 6-7 fős állandó személyzet helyett mindössze egy 3 fős állandó személyzettel kellett számolni, amelyből legalább egy amerikai és egy orosz.