XXI. századi űrverseny - Angarától a Kliperig

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.


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.


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.