Kosmiczne taksówki i źródła prądu. Przełamanie rosyjskiego monopolu

Przez niemal dekadę Stany Zjednoczone były uzależnione od Rosji w kwestii orbitalnego transportu i zasilania, jednak ten niechlubny czas mają już za sobą. Ameryka wyraźnie złapała kosmiczny wiatr w żagle i planuje szereg ambitnych misji.

Ile kosztuje miejsce w kosmicznej taksówce? Cennik do niedawna był stały i nienegocjowalny: Rosjanie żądali 80 mln dolarów za udostępnienie siedzenia w statku kosmicznym Sojuz. Jako monopolista Rosja mogła dyktować warunki dobrze wiedząc, że dla jej Sojuzów ani Stany Zjednoczone, ani Europa nie mają alternatywy. Tak było do niedawna.

Czas rosyjskiej dominacji w kosmosie, czy raczej chwilowego uzależnienia większości świata od rosyjskich usług, dobiegł jednak końca, czego dobitnym dowodem jest sukces misji Starlinera.

To amerykański statek kosmiczny, który – choć w czasie inauguracyjnej misji miał na pokładzie dwie osoby – może zabierać w kosmos nawet siedmiu astronautów. A na dodatek po wylądowaniu ciągle nadaje się do użytku, umożliwiając wielokrotne loty w kosmos. 

Problem NASA rozpoczął się w lipcu 2011 roku – wraz z ostatnim lotem wahadłowca Atlantis. Program wahadłowców, znany także pod nazwą STS (Space Transportation System), na trzy dekady stał się wizytówką i symbolem NASA, jednak trudno uznać go za sukces. Choć od strony technicznej był majstersztykiem to – gdy zestawimy założenia programu z jego rezultatami – ikoniczne wahadłowce należy uznać za efektowną porażkę.

Według pierwotnych założeń wahadłowce miały radykalnie obniżyć koszt misji kosmicznych, a jednocześnie umożliwić częste, realizowane w cyklu 2-tygodniowym, starty. W praktyce zamiast planowanych 100 misji na wahadłowiec, w latach 1981-2011 pięć maszyn wykonało zaledwie 135 lotów.

Dwa z nich zakończyły się katastrofami i śmiercią – w sumie – 14 astronautów. Wyższe od zakładanych były także koszty – przy przeliczeniu kosztu całego programu na jeden start, koszt pojedynczej misji zbliżał się do miliarda dolarów. 

Problem polegał na tym, że po wycofaniu wahadłowców w 2011 roku NASA pozostała bez alternatywy – po opóźnieniach i anulowaniu kilku programów rozwoju statków kosmicznych nie miała niczego, czym mogłaby je zastąpić. Dlatego koniecznym rozwiązaniem okazała się współpraca z Rosją, oferującą kosmiczne usługi za pomocą statków Sojuz.

Obecnie to konstrukcja archaiczna i nieperspektywiczna, ale trzeba oddać Rosjanom, że Sojuz jest zarazem bardzo bezpieczny. Na 153 misje tylko dwie zakończyły się ofiarami śmiertelnymi, z czego ostatni kosmonauci zginęli w 1971 roku, a różne wady projektowe przez 50 lat eksploatacji zostały dawno rozpoznane i usunięte.

Uzależnienie NASA (i ESA) od usług Roskosmosu było na tyle duże, że współpraca z Rosją trwała niezależnie do sytuacji międzynarodowej i bieżącej polityki, dając przy okazji Moskwie narzędzie kosmicznego szantażu. 

Był on tym poważniejszy, że amerykańskie uzależnienie dotyczyło nie tylko transportu. Rosja była także przez długi czas newralgicznym źródłem plutonu-238. To izotop, który nie występuje naturalnie, a zakończenie zimnowojennych zbrojeń sprawiło, że Ameryka przestała go produkować.

Źródłem plutonu-238 stała się wówczas Rosja, od której współpracy zależało powodzenie wielu misji kosmicznych. Pluton-238 jest bowiem paliwem w radioizotopowych źródłach prądu (radioizotopowe generatory termoelektryczne RTG), zasilających sondy kosmiczne podczas wieloletnich misji. Ich zaletą jest nie tylko czas pracy, ale także niezawodność i brak potrzeby konserwacji.

Rosja zdecydowała się jednak w 2010 roku na odcięcie USA od cennego izotopu. Rezultatem było zaniepokojenie NASA, ale także wznowienie amerykańskiej produkcji cennego pierwiastka. Choć trwało to ponad dekadę, Amerykanie produkują obecnie własny pluton-238 – pierwsza dostawa 500-gramowej porcji paliwa miała miejsce w 2023 roku. 

W rezultacie Ameryka po ponad dekadzie uniezależniła się od Rosji w kwestii eksploracji kosmosu. Dotyczy to zarówno źródeł zasilania, jak i załogowych lotów na orbitę Ziemi (Commercial Crew Program – CCP), a w przyszłości jeszcze dalej.

Co więcej, NASA ma obecnie do dyspozycji aż dwa różne statki kosmiczne. Pierwszym z nich jest opracowany przez SpaceX Dragon 2, latający w kosmos w wersji załogowej i bezzałogowej, a także zadokowany w chwili pisania tych słów do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej Starliner, opracowany przez Boeinga.

Opcje NASA na tym się nie kończą – trwają finalne prace nad nowatorskim wahadłowcem Dream Chaser, firma Blue Origin pracuje nad systemem kosmicznego transportu New Glenn, a księżycowa misja statku Orion – mimo opóźnień – wydaje się zmierzać do szczęśliwego finału.

Amerykańska branża kosmiczna po okresie stagnacji z początku wieku rozwija się w imponującym tempie, przywodząc na myśl pionierskie czasy eksploracji kosmosu i rywalizacji Stanów Zjednoczonych z Sowietami.

Pod tym względem historia zatoczyła koło, bo kosmiczny wyścig nie stracił na intensywności. Zmienił się tylko główny konkurent: czerwony sztandar wynoszony jest dziś w kosmos nie przez tracąca na znaczeniu Rosję, ale Chiny, z powodzeniem realizujące serię coraz ambitniejszych, kosmicznych misji.