Airbus i załogowe loty kosmiczne: od Spacelabu do Oriona

Trzydzieści cztery lata temu na orbitę okołoziemską trafił Spacelab, otwierając tym samym program europejskich załogowych lotów kosmicznych, który w kolejnych latach zaowocował takimi pionierskimi osiągnięciami techniki, jak automatyczne statki transferowe (ATV), moduł Columbus i Europejski Moduł Serwisowy statku Orion.

Pierwszy lot laboratorium Spacelab 28 listopada 1983 r. był pierwszą z jego 22 misji, w ramach których przeprowadzono szereg przełomowych eksperymentów, w tym próby z nowymi materiałami, przetwarzanie produktów farmaceutycznych i obserwacje astronomiczne. To pierwsze europejskie laboratorium kosmiczne było dziełem konsorcjum przemysłowego, na którego czele stał koncern MBB-Erno, jeden z poprzedników Grupy Airbus.

Początek wielkiej przyjaźni
„Sięgnijmy wzrokiem poza tę misję i postarajmy się kontynuować naszą współpracę w tym samym duchu partnerstwa i wzajemnego wsparcia, w którym zjednoczyliśmy się tu dzisiaj” – te słowa, wypowiedziane w 1982 r. przez administratora NASA,  Jamesa M. Beggsa podczas ceremonii powitania przetransportowanego z Europy modułu Spacelab w Stanach Zjednoczonych okazały się być prorocze. I choć program Spacelab zakończył się w 1998 r., użyto go następnie jako wzorca dla modułu Columbus, wybudowanego przez Airbus Defence and Space laboratorium stanowiącego obecnie główny element wkładu Europy w Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS).

Columbus – miejsce prowadzenia badań wyprzedzających epokę
Od dziesięciu lat Columbus pozostaje pierwszym stałym europejskim ośrodkiem badawczym w kosmosie. Odkąd moduł ten zadokowano do Stacji w 2008 roku, posłużył on do przeprowadzenia setek doświadczeń. Jednym z najpoważniejszych wyzwań, z którymi trzeba było sobie poradzić, była zmiana położenia stacji w 2012 r. w celu zarejestrowania pełnego obrotu Słońca za pomocą instrumentów SOLAR. To właśnie wówczas po raz pierwszy przemieszczono ISS w celu wykonania doświadczenia naukowego.

ATV – zaawansowany transportowiec kosmiczny
Ogromnym osiągnięciem koncernu Airbus było pięć tzw. automatycznych statków transferowych (ATV), którymi do 2015 r. przewieziono na ISS ponad 31,5 tony zaopatrzenia. Statki ATV posiadały zdolność automatycznego dokowania do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, którą zawdzięczały zastosowaniu technologii niezwykle istotnej dla dalszych przedsięwzięć w dziedzinie eksploracji kosmosu. Co więcej, ATV stanowią dokonanie koncernu Airbus zrealizowane na arenie europejskiej, bez większego wsparcia ze strony NASA ani Rosji. Dzięki pojazdom ATV Airbus stał się pełnoprawnym partnerem NASA w znaczących programach kosmicznych.

Ludzie w otwartej przestrzeni kosmicznej
„Spacelab, Columbus i transportery ATV umożliwiły nam opracowanie wyjątkowo niezawodnego, wysokiej jakości systemu, który będzie mieć krytyczne znaczenie dla powodzenia misji eksploracyjnych NASA: Europejskiego Modułu Serwisowego statku załogowego Orion MPCV,” wyjaśnia Nicolas Chamussy, szef działu Space Systems koncernu Airbus.

Zbudowany przez NASA Orion ma w przyszłości zabrać załogę na Księżyc i jeszcze dalej, potencjalnie nawet na którąś z asteroid i – w latach trzydziestych naszego stulecia – na Marsa. Airbus to główny dostawca jego Europejskiego Modułu Serwisowego (ESM), znajdującego się poniżej modułu załogi komponentu odpowiedzialnego w przyszłych załogowych misjach dalekosiężnych za zasilanie Oriona, jego napęd, sterowanie temperaturą, zaopatrzenie w wodę i powietrze.

ESM: więcej niż wszechstronne zaplecze Oriona
Moduł ESM ma walcowaty kształt, mierzy około czterech metrów średnicy i tyle samo wysokości. Jego charakterystyczną cechą są cztery skrzydła paneli słonecznych, mierzące w pełnym rozłożeniu 19 metrów rozpiętości – typowe wyposażenie statków ATV. Panele słoneczne mają być używane podczas długich misji, eliminując potrzebę uzupełniania systemów ogniw paliwowych w trakcie podróży przez otwartą przestrzeń kosmiczną.

ESM zabierze 8,6 tony paliwa, z którego będzie korzystać jego silnik główny i 32 mniejsze silniki korekcyjne, niezbędne do manewrowania na orbicie i sterowania pułapem lotu. Także i w tym przypadku ESA będzie czerpać z doświadczeń zgromadzonych podczas prac nad statkami ATV, które z powodzeniem używały silników korekcyjnych do wykonywania uników, dzięki którym Międzynarodowa Stacja Kosmiczna mogła usunąć się z trajektorii lotu kosmicznych śmieci.

„Misja na Księżyc nakłada jednak zupełnie inne wymogi, niż loty na ISS po niskiej orbicie okołoziemskiej. Musieliśmy więc zmienić konstrukcję ATV, między innymi przez wyposażenie modułu w jeden duży silnik podstawowy o mocy pozwalającej na podróż na Księżyc i z powrotem. Na razie funkcję tę pełnić będzie zregenerowany silnik manewrowy z programu lotów promów kosmicznych,” tłumaczy Nicolas Chamussy.

Na Księżyc i jeszcze dalej
W latach 2019/2020 kapsuła Orion zostanie wysłana na bezzałogową misję o kryptonimie Exploration Mission-1, której celem będzie weryfikacja jej osiągów przez próbę osiągnięcia odległości 64 tys. kilometrów poza orbitą Księżyca. Podczas planowanej na 2023 rok pierwszej misji załogowej Exploration Mission-2 lot Orionem odbędzie czterech astronautów.

Będzie ona zwieńczeniem wspólnych starań, zapowiedzianym przez administratora NASA Jamesa M. Beggsa przeszło cztery dekady wcześniej.