Projekt Olimp – zapomniany cel programu Apollo

3

Olimp, siedziba potężnych greckich bogów i jednocześnie nazwa zapomnianego obecnie programu załogowego, którego pełen potencjał realizuje dopiero projekt Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Projekt Olimp w pewnym sensie stanowił alternatywę dla misji księżycowych. Jak wyglądałaby eksploracja kosmosu, gdyby zamiast Księżyca zdecydowano się na budowę stacji kosmicznych?

Mercury – stacja dla jednej osoby?

Idea kosmicznego habitatu, orbitalnej bazy, pozwalającej na badanie wielu aspektów ludzkiej obecności w przestrzeni kosmicznej, stanowiła punkt w niemal każdej dyskusji toczącej się we wczesnych latach 60-tych, odnoszącej się do wczesnego programu załogowych lotów w kosmos.

Pomijając wczesne projekty z lat 50-tych, pierwszym, jeszcze bardzo nieśmiałym studium amerykańskim, była najprawdopodobniej zaprezentowana w 1960 roku koncepcja prostego habitatu, jednoosobowej stacji kosmicznej, modułu o wymiarach użytkowych nie przekraczających 3 metrów długości i 2 metrów szerokości, mającego być częścią misji w tandemie wraz z dedykowanym pojazdem Mercury – kapsułą załogową będącą w fazie testów od końca lat 50-tych. Powstała w ten sposób stacja orbitalna posiadałaby objętość około 8 metrów sześciennych, z czego 5 metrów sześciennych byłoby dostępnych dla astronauty. Pozostałe 3 metry sześcienne miały być zarezerwowane dla instrumentów badawczych oraz systemów wspierających, zawierających system podtrzymywania życia i generowania energii elektrycznej, umieszczonych na jednym z końców cylindrycznej stacji.

Projekt jednoosobowej stacji kosmicznej, wykorzystującej pojazd Mercury (NASA)

Projekt jednoosobowej stacji kosmicznej, wykorzystującej pojazd Mercury (NASA)

Oba elementy – pojazd i moduł – miały zostać wyniesione na orbitę o inklinacji około 30 stopni (prawdopodobnie 28,5 stopnia) i wysokości około 275 kilometrów wspólnie, za pomocą rakiety Atlas D oraz dodatkowego stopnia napędowego Agena B. Stopień ten miał być integralnym elementem stacji, zainstalowanym poniżej segmentu wspierającego (serwisowego), umownie na jej “dole”. Dokładnie na drugim końcu, “na górze”, znajdować się miał pojazd załogowy. Ponieważ pojazdy Mercury były bardzo małe, nie wyposażono ich w system cumowniczy (misje tego typu planowano dopiero na program Gemini), co naturalnie rodziło pytanie w jaki sposób astronauta miałby się przemieszczać ze swojej kapsuły do modułu orbitalnego stacji kosmicznej. Propozycje rozwiązania tego problemu były dwa.

Pierwsza opcja zakładała wykorzystanie w niewielkim stopniu zmodyfikowanej kapsuły załogowej, połączonej ze stacją specjalnym, nadmuchiwanym tunelem, schowanym pod metalową osłoną, która miała za zadanie chronić go w trakcie lotu na orbitę, a także osłaniać przed mikrometeoroidami kiedy kompleks znajdowałby się na orbicie. Po wejściu na orbitę i napełnieniu tunelu, astronauta mógłby za jego pomocą przemieścić się do stacji. Procedura powrotu byłaby również stosunkowo prosta – astronauta wróciłby tunelem do swojego pojazdu, zaryglował właz, a następnie uruchomił zestaw ładunków pirotechnicznych by odstrzelić nadmuchiwany korytarz i uwolnić Mercurego. Ta następnie wracałby tak samo jak zwykłe kapsuły tego typu.

Drugie zaproponowane rozwiązanie było nieco bardziej skomplikowane i wymagało zmodyfikowania proponowanego adaptera łączącego pojazd ze stacją, choć oferowało mniejszą masę całego systemu. W rezultacie tej modyfikacji, Mercury mógłby po wejściu na orbitę zostać obrócony na specjalnym zawiasie, dzięki czemu jego właz zetknąłby się z włazem zainstalowanym na pokładzie modułu orbitalnego. Podejście tego typu wiązało się także z koniecznością modyfikacji samego włazu pojazdu Mercury – rzecz stosunkowo trudna do wykonania ze względu na niewielki rozmiar kapsuły. W tym wariancie powrót wymagałby przejścia astronauty na pokład Mercurego, zaryglowanie włazu, obrót do pierwotnego ustawienia i uwolnienie kapsuły. Dalszy lot przebiegałby według standardowego planu.

Niezależnie od przyjętego rozwiązania, modyfikacje pojazdu wykraczały poza właz i dotyczyły także innych jego elementów – w typowej misji Mercury pojazd po wprowadzeniu na orbitę uruchamiał zestaw silników, które oddzielały go od rakiety Atlas D. Ponieważ planowana stacja orbitalna posiadała wbudowany napęd pod postacią stopnia Agena, silniki te można było usunąć. Zrezygnowano by również z systemu zapisu kamery pokładowej i samej kamery, które stały się zbędne, ponieważ astronauta i tak przebywałby poza pojazdem praktycznie przez cały czas trwania misji. Inne modyfikacje nie były już tak istotne i w zasadzie ograniczały się do przystosowania pojazdu do długotrwałego pobytu na orbicie. Ostatecznie, wykorzystując rakietę Atlas D, kompleks stacji kosmicznej wraz z pojazdem mógłby wynieść na orbitę około 600 kilogramów ładunku stanowiącego instrumenty badawcze i eksperymenty.

Start rakiety Atlas, wyposażonej w stopień Agena D (USAF)

Start rakiety Atlas, wyposażonej w stopień Agena D (USAF)

Planowane misje w tej konfiguracji miały trwać maksymalnie do dwóch tygodni, po czym astronauta wracałby na Ziemię w kapsule Mercury, po odłączeniu i uruchomieniu silników na paliwo stałe. Z oczywistych względów stacje tego typu można było traktować jedynie jako tymczasowe. Co ciekawe, konstrukcja planowanej stacji bardzo mocno przypominała bezzałogowy system satelitów szpiegowskich programu CORONA, w szczególności pierwsze wersje, także wykorzystujące rakiety Atlas D oraz stopnie Agena. Nie jest zatem wykluczone, że projekt stacji mógł być adaptacją pomysłu przeznaczonego dla wojska, zmodyfikowanego w celu realizacji misji cywilnych, zgodnych ze statutem NASA, oraz, że w razie przeprowadzania takich misji, możliwy byłby również powrót do oryginalnego zastosowania w roli platformy zwiadu optycznego, jednak już pod szyldem US Air Force i z osobnym budżetem.

W wariancie przedstawionym w 1960 roku, stacja miała jednak całkowicie cywilny charakter i miała służyć do prowadzenia badań nad procesami biologicznymi w przestrzeni kosmicznej, do badań atmosferycznych, obserwacji astronomicznych i innych.

W czasie gdy kapsuły Mercury doskonalono i przygotowywano do lotów załogowych, równolegle rozważano także wariant bardziej zaawansowanej stacji kosmicznej – zbudowanej z cylindrycznego „rdzenia” oraz nadmuchiwanego „torusa”, co zwiększałoby dostępną powierzchnię takiego obiektu.

Test pełnowymiarowej, nadmuchiwanej konstrukcji demonstrującej możliwości technologii na potrzeby stacji kosmicznej (NASA)

Test pełnowymiarowej, nadmuchiwanej konstrukcji, demonstrującej możliwości technologii tworzonej na potrzeby stacji kosmicznej (NASA)

Ostatecznie jednak żaden z projektów nigdy nie doczekał się realizacji – misje Merkury zakończyły się lotami samych pojazdów na niską orbitę okołoziemską, po czym rozpoczęto program lotów bardziej zaawansowanych pojazdów i rakiet w ramach programu Gemini, wystrzeliwanych za pomocą rakiet Tytan.

MOL – szpieg na orbicie

Także projekt Gemini stał się punktem wyjścia dla budowy załogowej stacji kosmicznej, tym razem mającej mieć zastosowanie wojskowe, choć wykorzystującym sprzęt opracowywany przez NASA i powiązanych z nią kontraktami producentów. Po ostatecznym skasowaniu w 1963 roku przez Departament Obrony programu miniwahadłowca X-20 (który także rozważano jako obsługujący stacje kosmiczne pojazd transportowy), siły powietrzne USA nadal wykazywały chęć budowy własnego, załogowego systemu orbitalnego i co więcej miały w tych planach poparcie aparatu politycznego. W ramach kompromisowego rozwiązania USAF miało realizować swoje plany przy użyciu dostępnego sprzętu i przy współpracy z NASA. Ponieważ w 1963 roku prace nad pojazdami Gemini oraz rakietami serii Tytan były bardzo zaawansowane, a jednocześnie program Apollo borykał się z problemami natury technicznej, zdecydowano się oprzeć nowy system na szybciej dostępnej architekturze Gemini, tym bardziej, że Apollo był już w tym okresie planowany w roli misji księżycowej i wymagałby poważnej oraz prawdopodobnie kosztownej modyfikacji. Narodziła się koncepcja MOL.

Wizja artystyczna stacji kosmicznej MOL na niskiej orbicie okołoziemskiej (USAF)

Wizja artystyczna stacji kosmicznej MOL na niskiej orbicie okołoziemskiej (USAF)

MOL (Manned Orbital Laboratory) miał za zadanie przeprowadzić trwający do 40 dni zwiad orbitalny, a także prawdopodobnie realizować zadania inspekcji celów na orbicie okołoziemskiej przy użyciu opracowywanego w tym czasie systemu manewrowego astronautów – AMU, urządzenia będącego w pewnym sensie prototypem plecaka MMU oraz pakietu ratunkowego SAFER. Ogólna koncepcja stacji bardzo przypominała jednak system zaplanowany dla kapsuły Mercury tj. z pojazdem załogowym zainstalowanym na szczycie rakiety, połączonym specjalnym adapterem z modułem stacji orbitalnej.

Astronauci przemieszczaliby się jednak na pokład MOL w sposób odmienny od poprzedniej koncepcji – Gemini był na tyle duży, że możliwe było poddanie go odpowiednim modyfikacjom. Stacja wykorzystywałaby zatem zmodyfikowane pojazdy Gemini (nazwane Gemini B), między innymi wyposażone w specjalny właz, umożliwiającą przejście z kapsuły na pokład dużego modułu stacji kosmicznej – aby tego dokonać konieczne było wbudowanie specjalnego korytarza przechodzącego przez osłonę termiczną pojazdu, w której zainstalowano uchylny element. Jednocześnie zlikwidowano również niektóre elementy systemu kontroli orientacji. Inne modyfikacje dostosowywały pojazd do planowanego, ponad miesięcznego przebywania na orbicie.

Start rakiety Tytan III-C z makietą stacji kosmicznej MOL (NASA)

Start rakiety Tytan III-C z makietą stacji kosmicznej MOL (NASA)

Sam moduł orbitalny stacji miał być przede wszystkim platformą zwiadu optycznego, wyposażoną w specjalnie do tego celu zbudowaną kamerę wysokiej rozdzielczości – zadaniem załogi miałoby być fotografowanie wybranych celów na terenie Związku Radzieckiego i innych części świata.

Zarówno Gemini B jaki i MOL nie zostały nigdy wprowadzone do użycia. W 1965 roku wykonano jedynie misję, w której na orbitę wyniesiono makietę stacji MOL oraz przebudowany pojazd Gemini, w celu przetestowania zmodyfikowanej osłony termicznej. Jednak wraz z rozwojem systemów zwiadu bezzałogowego, a zwłaszcza programu CORONA, projekt ten nigdy nie doczekał się realizacji i ostatecznie w 1969 roku został skasowany. Kolejnym podejściem do realizacji miał być ostatecznie zbudowany i wysłany na orbitę Skylab.

Olimp – siedziba bogów

Po lotach Gemini, NASA przeszła do realizacji planu wykorzystania trzeciej generacji pojazdów – programu Apollo. Pojazdy te znane są obecnie niemal każdej osobie, która choć raz oglądała archiwalne zdjęcia z misji księżycowych. Uchwycone na setkach obrazów i wielu filmach dokumentalnych, w ogromnym stopniu stanowiły o sukcesie programu lotów do srebrnego globu. Jednakże ich geneza wcale nie była tak oczywista.

Początkowo, program zakładał budowę zaawansowanych pojazdów w celu eksploracji niskiej orbity okołoziemskiej, na której stanowiłyby one platformę badawczą do przeprowadzania różnych eksperymentów, a w późniejszym terminie mogły także obsłużyć planowane do budowy w przyszłości obiekty orbitalne, począwszy od orbitalnego laboratorium (ostatecznie zrealizowanego jako projekt Skylab) aż do dużych, wielomodułowych, zaawansowanych stacji kosmicznych planowanych na koniec lat siedemdziesiątych i później. Równolegle do tej opcji myślano również o zastosowaniu tych pojazdów do załogowych lotów wokółksiężycowych, a w przyszłości także międzyplanetarnych, jednakże zakładano, że będzie to mieć miejsce dopiero po wykonaniu pierwszego kroku – ustanowieniu bazy na niskiej orbicie okołoziemskiej. Do maja 1961 roku obie te drogi były równie prawdopodobne.

Tymczasem wygłoszone 25 maja przez prezydenta Kennedy’ego orędzie w jasny sposób ustaliło cele nowego programu i postawiło przed inżynierami jasne zadanie do wykonania – zamiast realizować misje orbitalne, Apollo miał stać się od razu pojazdem umożliwiającym loty na Księżyc. Dalsze losy tego programu to już historia.

Jednak jeszcze w 1962 roku nadal poważnie rozważano zastosowanie pojazdów Apollo do obsługi stacji orbitalnych – wpierw stosunkowo prostych laboratoriów, a następnie złożonych konstrukcji, wymagających wielokrotnych startów rakiet i złożenia na orbicie. Po ostatecznym odrzuceniu koncepcji nadmuchiwanych konstrukcji, które uznano za zbyt delikatne, by mogły oprzeć się zagrożeniu ze strony mikrometeoroidów, skupiono się na alternatywnym podejściu, w którym moduły można było rozkładać w sposób nieco przypominający rozkładanie szkieletu parasola.

Rozkładana stacja kosmiczna o heksagonalnym kształcie (NASA)

Rozkładana stacja kosmiczna o heksagonalnym kształcie (NASA)

Jednym z pierwszych pomysłów, wykorzystujących tę koncepcję, który przedstawiono w maju 1962 roku było wyniesienie stacji kosmicznej w postaci sześciu składanych elementów, które po osiągnięciu orbity można było rozłożyć, aby stworzyć kompleks załogowy o heksagonalnym kształcie z centralnie umieszczonym punktem cumowania dla pojazdów Apollo oraz trzema korytarzami transportowymi. Taka budowa stacji umożliwiała jej wyniesienie na niską orbitę okołoziemską za pomocą tylko jednego startu dwustopniowego wariantu rakiety Saturn V, a więc konfiguracji bardzo podobnej do wykorzystanej w locie stacji Skylab. Skorzystano zatem z okazji, ponieważ projekt rakiety (funkcjonujący wtedy jeszcze pod nazwą Saturn C5) został ogłoszony zaledwie kilka miesięcy wcześniej.

Wizja artystyczna heksagonalnej stacji kosmicznej obsługiwanej przez pojazdy Apollo (NASA/aerospaceprojectsreview.com)

Wizja artystyczna heksagonalnej stacji kosmicznej obsługiwanej przez pojazdy Apollo (NASA/aerospaceprojectsreview.com)

Dzięki składanej konstrukcji stacja posiadała średnicę 10 metrów, podyktowanej średnicą drugiego stopnia, a po wyniesieniu mogła być rozłożona, tworząc obiekt o średnicy aż 45 metrów, przypominający nieco kształtem projekt stacji kosmicznej von Brauna z 1956 roku. Podobnie jak wczesny projekt von Brauna, także ta stacja miała zostać wprowadzona w ruch obrotowy, pozwalający na wytworzenie siły odśrodkowej, tworzącej wrażenie grawitacji. Masa stacji miała wynosić około 77 ton i oferowała przestrzeń o pojemności 935 metrów sześciennych dla planowanej załogi, złożonej z 24 do nawet 36 ludzi. Skok jakościowy w porównaniu do poprzednich koncepcji był zatem ogromny.

Tymczasem już miesiąc później, w czerwcu, przedstawiono kolejny pomysł. Tym razem był to plan budowy kosmicznego habitatu, dużej stacji kosmicznej o średnicy około 50 metrów, wyposażonej w hangar zdolny do jednoczesnego cumowania wielu pojazdów załogowych, a także pozwalającego załodze na przebywanie w warunkach sztucznego ciążenia, wywołanego ruchem obrotowym kompleksu. Stacje kosmiczne Projektu Olimp – bo tak nazwano proponowany system – miały realizować wiele badań naukowych, będąc czymś w rodzaju “narodowych laboratoriów” orbitalnych, w tym także studia przygotowujące załogi do długotrwałych lotów kosmicznych, jakich spodziewano się w latach osiemdziesiątych.

Początkowo jednak, stacje miały służyć jedynie jako platformy badawcze, studiujące najbardziej podstawowe zagadnienia związane z lotem kosmicznym – należy pamiętać, że plany opisano w 1962 roku, od startu pierwszego człowieka w kosmos minął jedynie rok i nadal wiele aspektów ludzkiej obecności w przestrzeni kosmicznej pozostało niezbadanych. Kolejne stacje miały również zajmować się dedykowanymi zagadnieniami np. badaniami atmosfery, nowatorskimi systemami komunikacji, obserwacjami astronomicznymi, a także kosmiczną inżynierią – budową dużych obiektów, wymagających montażu na orbicie.

Wizja artystyczna stacji kosmicznej Olimp (NASA)

Wizja artystyczna stacji kosmicznej Olimp (NASA)

Każda stacja posiadałaby masę około 63 ton i składałaby się z dużej sekcji centralnej, wyposażonej w hangar zamykający wewnątrz kilka kapsuł załogowych, także znajdujący się po przeciwnej stronie moduł serwisowy, a także stanowiącej punkt z którego wychodziłyby trzy jednakowej wielkości ramiona – moduły badawcze. Ponieważ stacja miała się obracać – po rozłożeniu uruchomiono by niewielki silniczki rakietowe nadające całości ruch obrotowy – moduły te o nieco owalnym kształcie zbudowano w taki sposób, by umożliwić łatwą komunikację – przez ich środek miał przebiegać tunel korytarza. Oznaczało to jednocześnie, że każdy “poziom” modułu, będzie poddany nieco innej wartości przyspieszenia, ponieważ będzie znajdować się w innej odległości od punktu wyznaczającego środek rotacji. W praktyce poziom znajdujący się najdalej symulowałby grawitację na poziomie 1/4 ciążenia ziemskiego – wartości pośredniej pomiędzy ciążeniem występującym na Księżycu i Marsie. W praktyce załoga miałaby pracować w najdalszych poziomach, a te poddane mniejszemu przyspieszeniu miano używać w roli magazynów. Zakładano również, że może to być użyteczne dla niektórych eksperymentów.

Trzy ramiona oznaczały również, że konstrukcja może być nieco uproszczona w porównaniu do heksagonalnej koncepcji, ponieważ zawierać będzie mniejszą ilość ruchomych elementów oraz punktów, które wymagać będą szczególnej uwagi ponieważ połączenia między nimi musiały by zachować szczelność. Co więcej, trzy ramiona posiadające strukturę “piętrową” udostępniały nieco więcej powierzchni użytkowej – łącznie około 1000 metrów sześciennych (około 60 metrów sześciennych więcej niż wariant heksagonalny). Dla porównania – projekt nadmuchiwanej stacji kosmicznej Bigelowa (BA2100), istniejący obecnie jedynie jako projekt, udostępniałby około 2250 metrów sześciennych, jednak prawdopodobnie przy masie większej o około 20-30 ton oraz bez sztucznego ciążenia. Dodatkową korzyścią wariantu trzyramiennego były mniejsza powierzchnia zewnętrzna całego kompleksu, który w przestrzeni kosmicznej byłby narażony na kolizje z mikrometeoroidami. Oznaczało to zatem poprawę bezpieczeństwa.

Stacje projektu Olimp miano wprowadzać na orbity zbliżone do planowanych dla jednoosobowej stacji kosmicznej o inklinacji zbliżonej lub identycznej z orbitami na jakie wprowadzano pojazdy Mercury, a więc 28,5 stopnia – najbardziej efektywnej dla punktu startowego znajdującego się na Przylądku Canaveral na Florydzie. Ułatwiałoby to wprowadzenie stacji na niską orbitę o wysokości 550 kilometrów i jej zaopatrywanie, zważywszy, że każda stacja miała funkcjonować przez okres pięciu lat. Istniała jednak techniczna możliwość umieszczania takich stacji na orbitach silnie nachylonych (polarnych) – szczególnie ważnych dla prowadzenia obserwacji całego globu.

Do lotów na stację miano wykorzystywać zmodyfikowane pojazdy kosmiczne Apollo (MODAP), które dość znacznie różniły się od swoich wariantów przeznaczonych do lotów księżycowych, choć zachowano w nich jasny podział na kapsułę załogową oraz moduł serwisowy, przemianowany na moduł logistyczny. W pewnym sensie studium dla alternatywnego pojazdu Apollo było stosunkowo łatwe, ponieważ w 1963 roku, gdy zamówiono studia mające scharakteryzować taki pojazd, sam Apollo nie osiągnął jeszcze ostatecznego kształtu. Zmiany jakim poddano by pojazd byłyby znaczne i wiele elementów – teraz już zbędnych – należało usunąć, by zwolnić miejsce do innych zastosowań. Ostatecznie projekt zredukowałby wielkość modułu serwisowego (silnik tej wielkości nie był już potrzebny), jednocześnie zwiększając moduł załogowy. W pierwszej kolejności usunięcie silnika AJ10-137 wraz ze zbiornikami zwolniłoby dużą część przestrzeni w module serwisowym, którą wykorzystano by na dwa sposoby – do zainstalowania znacznie mniejszego silnika rakietowego (DPS), mającego znaleźć się na pokładzie lądownika księżycowego oraz wymaganych mniejszych zbiorników. Usunięto by naturalnie także wszelkie systemy wymagane do przeprowadzenia lotu księżycowego. Ponieważ misja byłaby krótka – załoga miałaby jedynie dotrzeć do stacji i ze stacji na Ziemię, zdecydowano by się również na zastąpienie ogniw paliwowych zwykłymi bateriami, które lepiej nadawały się do nowej roli. Ostatecznie zwolnione miejsce można było wykorzystać do transportu ładunków.

Interesującym aspektem była także planowana modyfikacja pojazdu, pozwalająca modułowi załogowemu na samodzielny powrót na Ziemię, bez modułu logistycznego (serwisowego), wyposażonego w silnik. Ponieważ projekt zakładał cumowanie większej ilości pojazdów przez długi czas, przy czym obawiano się długotrwałej ekspozycji modułów załogowych na środowisko otwartej próżni i związanego z tym zagrożenia, postanowiono chować je wewnątrz specjalnego hangaru. Oczywiście rodziło to zasadniczy problem jakim był rozmiar pojazdów – wymagana przestrzeń musiała by być ogromna. Umożliwienie kapsule załogowej autonomicznej możliwości powrotu oznaczało, że cały moduł logistyczny po rozładowaniu można było odłączyć i deorbitować. Tym samym wielkość hangaru można było bardzo zredukować, wykorzystując jednocześnie korzystny, stożkowy kształt kapsuł. Ostatecznie wielkość hangaru stała się zależna jedynie od metody obsługi ładunku, przenoszonego przez zmodyfikowanego Apollo.

Ponownie sięgnięto do koncepcji stacji kosmicznej z pojazdem Mercury. Pierwszy wariant wykorzystywałby bowiem specjalny system chwytający i obracający odłączony już moduł logistyczny i podłączający go do specjalnego portu, pozwalającego uzyskać dostęp do komór ładunkowych – sposób zbliżony nieco do metody łączenia pojazdu Mercury ze stacją kosmiczną z pominięciem nadmuchiwanego korytarza. W efekcie sam hangar musiał zmieścić jedynie kapsuły załogowe – mógł zatem być mniejszy.

Druga z metod oznaczała natomiast konieczność budowy większego hangaru, zdolnego do pomieszczenia całego pojazdu Apollo, wraz z jego modułem logistycznym (i naturalnie silnikiem). Rozładunku dokonywano by wewnątrz hangaru uzyskując bezpośredni dostęp do pojazdu, a po tej operacji ponownie otwierano by hangar, odłączano moduł logistyczny i pozbywano się go.

Naturalną koleją rzeczy była konieczność zainstalowania na samej kapsule zestawu rakiet – ostatecznie projekt zakładał wykorzystanie sześciu silników ARC XM-85, zgrupowanych w jednym module, zainstalowanych na osłonie termicznej pojazdu, prawdopodobnie w sposób zbliżony do retropakietu wykorzystywanego w pojazdach Mercury. Ten sam moduł miał zawierać również zestaw baterii, pozwalających na funkcjonowanie pojazdu od momentu jego uruchomienia na orbicie, aż do odrzucenia retropakietu na krótko przed wejściem kapsuły w atmosferę. Choć operacja teoretycznie mogła zająć nie więcej niż godzinę od odcumowania do wejścia w atmosferę, to ilość energii pozwalała kapsule nawet na wykonanie sześciu lub siedmiu orbit. Moment uruchomienia silników retropakietu można więc było odłożyć nieco w czasie.

Inną ważną modyfikacją było dodanie trzech foteli przeznaczonych dla dodatkowych astronautów. Plan zakładał bowiem wysyłanie zespołów złożonych z sześciu ludzi, przy czym cała stacja mogła ich pomieścić maksymalnie 24 (wartość podyktowana ilością dostępnych węzłów cumowniczych). Pozostanie zatem przy oryginalnej liczbie załogi oznaczałoby zredukowanie załogi stacji o połowę. Niestety, wprowadzenie dodatkowych foteli oraz ich ułożenie w dwóch rzędach u góry i na dole spowodowało konieczność przeprojektowania kapsuły. Oryginalnie pojazd wyposażony był w absorbery, pochłaniające energię uderzenia kapsuły w razie nieszczęśliwego lądowania na lądzie (np. w przypadku realizacji scenariusza awaryjnego i lądowania w Afryce) oraz specjalne przestrzenie za osłoną termiczną, które ulegały zgnieceniu w momencie wodowania. System ten jednak nie mógł zostać użyty w nowym pojeździe, ze względu na większą masę całości oraz ułożenie foteli. Częściowo problem rozwiązano dodając czwarty spadochron (do lądowania wystarczały trzy poprawnie rozwinięte), jednak był to zabieg niewystarczający, dlatego zdecydowano się na przeniesienie absorberów z samych foteli za osłonę termiczną. W razie prognozowanego twardego lądowania możliwe było wysunięcie osłony na absorberach, które następnie pochłaniały energię w momencie uderzenia. Dodatkowo kapsuła miała być wyposażona w cztery silniczki na paliwo stałe, dodatkowo redukujące prędkość opadania przy samej ziemi – rozwiązanie obecnie wykorzystywane przez kapsuły powrotne Soyuz.

Przebieg typowej misji byłby bardzo prosty i zbliżony w swoim profilu do lotów pojazdów załogowych i zaopatrzeniowych do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Po starcie i wyniesieniu na niską orbitę parkingową o wysokości około 195 kilometrów za pomocą rakiety Saturn IB (lub alternatywnie Tytan III-C) – identycznej z wykorzystywanymi w lotach testowych pojazdu Apollo oraz zrealizowanych w latach 70-tych misji Apollo-Soyuz oraz Skylab – pojazd orbitowałby przez około 5 godzin, w celu oceny ogólnego stanu i upewnienia się, że jest gotowy do dalszej drogi. Następnie załoga uruchomiłaby główny silnik rakietowy (dwukrotnie, w celu ustanowienia orbity kołowej) i po około 18 godzinach dotarłaby do swojej stacji Olimp. Ponieważ w owym czasie wpływ długotrwałego pobytu w stanie mikrograwitacji był jeszcze nieznany, początkowo zakładano wymiany załóg co 30 dni. Dodatkowo przez pierwsze sześć miesięcy funkcjonowania stacji ze względów bezpieczeństwa załogę miało stanowić jedynie 6 osób. Następnie czas przebywania załogi wydłużono by dwukrotnie – do 60 dni – oraz zwiększono obsadę stację do 12 osób, a po upływie kolejnych 6 miesięcy do 18 osób. W tym czasie zapadłaby również decyzja o ewentualnym wydłużeniu pobytu załóg do 90 dni. W późniejszym okresie istniała również możliwość dalszego zwiększenia ilości osób na pokładzie stacji aż do 24 członków załogi.

Spodziewano się, że pierwsze loty do stacji Olimp miałyby miejsce w połowie 1968 roku, po czteroletnim okresie budowy i testów pojazdów MODAP. Równolegle prowadzono by prace nad przygotowaniem pierwszej stacji kosmicznej Olimp.

W projekcie zwrócono również uwagę na wysokie koszta utrzymania stacji kosmicznych, związanych głównie z częstą rotacją załóg i koniecznością wysyłania kolejnych pojazdów załogowych. Częściowym rozwiązaniem tego problemu miało być przystosowanie zmodyfikowanych kapsuł Apollo w taki sposób, by można było stosować je wielokrotnie. Alternatywą mogłoby być również opracowanie nowego pojazdu transportowego, zdolnego do wyniesienia 12 członków załogi.

Stacja kosmiczna Skylab (NASA)

Stacja kosmiczna Skylab (NASA)

Ostatecznie projekt nie został nigdy zrealizowany – Apollo stał się pojazdem, który zaniósł człowieka na Księżyc, a program budowy stacji kosmicznej zrealizowano jedynie pod postacią laboratorium Skylab, wykorzystując do tego zmodyfikowaną rakietę Saturn V z programu księżycowego. Początkowo planowano również wysłanie drugiego egzemplarza Skylab B (zbudowano dwie stacje Skylab) jednak uznano, że koszta modyfikacji rakiet (w tym czasie dostępne były jeszcze dwie rakiety Saturn V) byłyby za wysokie i fundusze przeznaczono na rozwój następnej generacji pojazdów kosmicznych – programu wahadłowców kosmicznych, pojazdów wielokrotnego użytku. Jednakże wiele założeń projektu Olimp znalazło swoje odzwierciedlenie w późniejszych misjach, realizujących program Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

(na podstawie Spaceflight History Blog)

Przekaż dalej

3 komentarze

  1. Prawda. Kwestia stosunku masy stacji do masy poruszajácej się załogi. Duża stacja nie będzie tego za bardzo odczuwała. Pewnie co jakiś czas robiłoby się poprawki za pomocą kół reakcyjnych albo systemu RCS. Małe stacyjki – nie warto ich obracać – za małe rozmiary to za duża siła Coriolisa. Astronauci chodziliby obrzygani i z migreną 🙂

  2. Jako laik zawsze się zastanawiałam jak rozwiązać kwestię zmiany osi obrotu stacji w przypadku przemieszczania się członków załogi. Zmienia się położenie środka ciężkości to cała stacja zaczyna się kolebać – chyba – no nie ?

    • Może wystarczyłby jakiś prosty system balastowy, coś jak na statkach, z przelewaniem wody między zbiornikami.