Истинските грешки на американската космическа програма

[SAlexandrov]

Истинските грешки на американската космическа програма

На снимката: изстрелването на совалката "Индевър" на 16-ти май 2011-та година. Photo credit : NASA

5 януари 2020 г. 15:10 ч.

Светослав Александров. Американската космическа програма, подобно на всяка друга космическа програма, заслужава критика за грешките си. И докато най-често критикувана е руската космическа програма заради проблемите ѝ през последните години, много хора правдиво отвръщат: да, слабостите на руската космонавтика са видни, да, пилотираният космически кораб "Союз" е твърде стар и това му личи дори и на фона на безконечните му модернизации. Но фактът, че "Союз"-ът е допотопен, по никакъв начин не променя един друг факт - това е най-надеждният космически кораб, създаван някога и освен това е единственият космически кораб за превоз на космонавти до Международната космическа станция и обратно. А в САЩ такъв космически кораб не бе създаден - нещо повече, 14-те загинали астронавти на "Чалънджър" и "Колумбия" доказват провала на совалките и тези смъртни случаи са позорно петно за НАСА.

В името на обективността обаче е редно да подчертая, че макар общественият фокус върху совалките да е насочен към авариите на "Чалънджър" и "Колумбия", ние не бива да забравяме и успехите на програмата. Американските космически совалки са летяли общо 135 пъти, като 133 от мисиите са били успешни. Да, 14 души загинаха, но совалките бяха единствените кораби със способност да извеждат над трима души в космоса едновременно, даже редовно летяха с екипаж от седем астронавти. Повечето астронавти в историята на човечеството са летяли именно с космически совалки. Ето статистика: към настоящия момент (5 януари 2020 г.) в космоса са пътували общо 574 души, от които 562 са достигнали орбита (останалите са били на суборбитални мисии). От тях 355 са пътували в космоса на борда на космически совалки - 306 мъже и 49 жени. Дори да приемем, че през следващите месеци новите пилотирани кораби "Старлайнър" и "Крю Драгън" претърпят още аномалии, които ще отложат първите им полети с екипаж, биха изминали години преди руските "Союз"-и да изпреварят американските совалки по брой изведени хора в космоса. Нека не забравяме и другите триумфи на совалките - извеждането на телескопа "Хъбъл" и обслужването му, както и строежа на Международната космическа станция. И ако всички ни напомнят, че без руснаците САЩ не могат да стигнат до станцията, аз отвръщам, че без американците нямаше да има никаква станция. 

Това беше лирично отклонение. Темата е за грешките на американската космическа програма. Къде САЩ допусна грешки, за да се озове в незавидното си положение по отношение на пилотираната космонавтика?

Разбира се, първата грешка, която всички могат да посочат и аз само я напомням (не мога да я пропусна в тази статия), е цялостното прекратяване на програмата "Аполо". Както пише космическият експерт Дейвид Портрий, "програмата Аполо не умря. Тя беше убита". Всички можем да си представим алтернативна история, в която совалката никога не е била създавана, но програмата "Аполо" е продължавала напред. Макар и с ограничен бюджет, макар и без тежкотоварна ракета "Сатурн 5", без лунен модул, само със "Сатурн 1" и командния модул на "Аполо", настоящето можеше да се окаже доста по-различно. Настояще, в което, освен кораб "Союз", можеше да има и кораб "Аполо" - и двата щяха да се съревновават за най-надеждните в света за превоз на астронавти до орбита. 

Чест прави на руснаците, че никога не прекратиха работата по "Союз". В едно алтернативно минало, ако СССР се бяха фокусирали върху ракетата "Енергия" и совалката "Буран", но същевременно бяха прекратили строежа на корабите "Союз", днешна Русия щеше да се окаже в доста по-незавидно положение от САЩ, защото нямаше да има "Союз"-и, но страната нямаше да разполага и със средства за експлоатация на совалките си. 

Но дали самото решение за създаването на космическите совалки е грешка? Цялостното усещане в американския космически отрасъл е такова, а и преди десетина години тогавашният администратор на НАСА Майк Грифин оповести публично, че совалката е голяма грешка. Пол Торънс, който също е инженер от НАСА и работи в центъра Джонсън, обаче е на друго мнение. Само по себе си решението за конструкцията на совалки не е грешка. Космическите кораби "Аполо" са построени с целта да изпратят хора на Луната - но те са твърде скъпи. Совалките са построени с друга цел - да направят орбиталните полети евтини и масови, за да могат хора да летят където си поискат. Това е добра и благородна цел - и продължава да е целта и на днешната космонавтика. Поради това Илон Мъск прави ракетите си възвръщаеми. Но подбраният инженерен метод за постигането на тази цел е бил грешен. Грешката е била да се комбинира дизайнът на ракетоплана "X-15" с този на наземно изстрелвани ракети. Това е бил подход, който никога не е бил тестван и в крайна сметка се оказал неефективен. 

Аз бих добавил още нещо към казаното от Торънс - другата сериозна грешка, която САЩ допуска на фона на вярата, че совалката ще бъде евтина, лесна за експлоатация и летяща на чести интервали, е стратегическа: спирането на работата по всички останали ракети - "Титан", Атлас", Делта". Така САЩ прехвърля всичките си яйца в една кошница. Междупланетни мисии. Комерсиални полезни товари. Военни спътници. Всичко трябва да се извежда посредством космическите совалки. Но ако кошницата се счупи? 

Има много интересна анализаторска статия на Ню Йорк Таймс от 16-ти март 1986-та година, написана броени седмици след катастрофата на "Чалънджър". Статията, макар и първоначално отпечатана само на хартия, е впоследствие дигитализирана и направена общодостъпна. В анализа е отчетено, че икономическият провал на совалките започва да се забелязва още през 1985-та година, когато са изстреляни едва девет мисии и НАСА е под натиск през 1986-та да изстреля 14 мисии - под изискуемия минимум от 30-60 мисии годишно. Совалките имат нужда от сериозно обслужване след всеки полет и цените им скачат шесткратно в сравнение с първоначалните предсказания.

Наистина фактът, че совалката е замисляна като машина за всичко, се оказва нейният най-голям недостатък. НАСА е принудена да я разработи за много по-малко пари от първоначално обещаните. Агенцията се обръща към Военновъздушните сили за помощ, които имат съвсем различни изисквания - совалката трябва да може да извежда голямо количество полезен товар в орбита (т.е. шпионски спътници) и да може да връща полезен товар от орбита (примерно, съветски спътници). НАСА от своя страна е агенция, фокусирана върху научни изследвания и разработки. Накрая се получава машина, която няма ефективността, желана от първоначелните ѝ разработчици. Или ако трябва да цитираме отново статията от Ню Йорк Таймс от 86-та, която се позовава на д-р Алекс Ролънд от универтитета Дюк: "Вместо кон, НАСА получи камила - по-добре, отколкото да няма никакъв транспорт, и наистина по-подходяща за определен тип работа, но това не е жребецът, желан от агенцията".

Катастрофата на "Чалънджър" променя много неща - в САЩ най-накрая се осъзнават, че ако всички яйца са в една кошница, от счупването на кошницата се чупи и всичко в нея. Катастрофира някоя совалка - няма какво да извежда междупланетните мисии, телескопите, комерсиалните спътници и най-важното - шпионските сателити. Веднага след трагедията военните се отдръпват от совалките. Рестартирана е работата по стандартните невъзвръщаеми ракети на САЩ. Американската компания Мартин Мариета създава "Комерсиален Титан 3" (източник), както и "Титан 4". Възобновена е работата по "Атлас" и "Делта", като през 90-те години системата "Атлас-Центавър" е комерсиализирана - чудесен пример за технологичен трансфер от правителството към частния сектор (източник). През 1994 година програмата за Expendable Launch Vehicles (ELV) се преобразува в EELV - добавя се още едно E, т.е. "evolve" - еволюирали ракети. Ракети, които са подобрени, по-евтини и по-надеждни. Процесът се оказва доста трънлив. С колапса на СССР в началото на 90-те, Русия комерсиализира космонавтиката си и руските ракети се налагат като най-евтините носители в световен мащаб. "Атлас" и "Делта" са доста по-скъпи от европейските и руските алтернативи. Следват няколко обединения - през 1995 г. Мартин Мариета се влива Локхийд и така се получава конгломератът Локхийд-Мартин. Но дори и САЩ да изстрелват военните си спътници само на скъпите Атлас и Делта, това пак не е достатъчно, ако Русия извозва всичко останало. Боинг и Локхийд-Мартин не могат повече да работят сами и така ракетостроителното им дело се обединява в нова компания - Юнайтед лонч алайънс (ULA). Именно това обединение е атакувано в съда от Илон Мъск през 2005-та година, именно оттук започва цялата нова надпревара, довела до създаването на евтини американски ракети "Фолкън 9" - които сега подбиват пазара на руснаците и заради това ракетата "Протон" си отива. Може да се каже, че след много криволичения, САЩ отново се връща на топ позиции в ракетостроителния бизнес.

Но това касае само комерсиалната космонавтика и спътниковите полети. Уви, нищо подобно не се случва в областта на пилотираната космонавтика. Стигаме до следващата голяма грешка според Пол Торънс. След катастрофата на совалката "Чалънджър" през 1986-та година, това е моментът САЩ да приложи поуките и в пилотираните полети. Това е моментът да се помисли за нов кораб, който да е алтернативен на совалките. Най-голямата грешка е, че НАСА вместо това строи нова совалка - "Индевър" (въведена в експлоатация през 90-те години). С това американската агенция се обрича на зависимост от совалките. Обосновката е ясна - много пари са вложени в тези машини, американците не могат да си позволят да се откажат (sunk cost fallacy). И действително допреди катастрофата на "Колумбия" НАСА планираше совалките да са в експлоатация до 2025 година - достатъчно дълго време, което ще даде отсрочка на агенцията, докато мисли по създаването на нов космически кораб...

Дори след 2003-та година, след катастрофата на "Колумбия", са допуснати много грешки. Сред тях са преустановената днес програма "Съзвездие", която използваше остарели технологии, за да се удовлетвори искането на Конгреса да се запазят работните места на работниците по космическите совалки и да има минимум съкръщения. НАСА преживява безумието "Арес 1" (лекотоварна ракета, която трябва да извежда кораб "Орион" до ниска околоземна орбита) - проект, спрян на много късен етап от Барак Обама.

Днес изглежда, че САЩ е в правилните коловози по отношение на пилотираната космонавтиката. Дори и да не харесваме Боинг заради лошата фирмена политика, дори и на фона на фиаското покрай "737 Макс", НАСА не допусна грешка, че освен СпейсЕкс реши да финансира и Боинг.  Винаги е по-добре да има алтернатива - и докато СпейсЕкс работи по "Крю Драгън", Боинг се труди по "Старлайнър". Като космически ентусиасти е важно да пожелаем успех и на двете фирми. Вярно е - работата по "Крю Драгън" и "Старлайнър" започва доста късно. През 2010-та година НАСА дава няколко милиона на Боинг и СпейсЕкс за първоначални проучвания, но реално финансирането за конструкцията на корабите е осигурено чак през 2014-та година: три години след спирането на совалките. "Крю Драгън" и "Старлайнър" почват да летят през 2019-та, при това без хора на борда, а първите пилотирани мисии очакваме през 2020-та. Но на фона на тези забавяния, няма какво да се оплакваме - този път пътят изглежда правилно начертан. Междувременно Локхийд Мартин продължава да конструира и кораба "Орион" за мисии отвъд ниска околоземна орбита. Така че в САЩ вече има множество кораби. Сега остава да чакаме само да дойде бъдещето. Когато дойде. 

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/3130-2020-real-mistake-space-shuttle-program