Repülővel a világűrbe, avagy egy új korszak nyitánya – az első űrrepülő küldetése

Csillagvizsgáló Svábhegyi

A SpaceX vállalat Falcon 9 rakétája igazi áttörést ért el a rakétapiacon az újrahasznosíthatósággal. Elon Musk sokat hangoztatott hasonlata, hogy a rakétáknak olyanná kell válniuk, mint a kereskedelmi repülőjáratoknak. Egy Boeing 747-t sem dobnak el egyetlen használat után, azokat újra és újra útnak indítják. Ezzel szemben az emberiség mérnöki csodái közé sorolható hordozórakéták néhány perces működés után egyszerű szemétté válnak: vagy földkörüli pályán rekednek, vagy az óceán vizébe csapódnak. Az ezt megelőzendő újrahasznosítást az elmúlt évtized vívmányának és ötletének tekintik sokan, bár koránt sem az. Az ötlet első részletes vizsgálatát Wernher Von Braun és csapata végezte, nem sokkal a II. világháború után.

A német mérnök a náci Németországban kezdte meg pályafutását. Találmánya, a V-2-es rakéta lett az első ember alkotta tárgy, mely elérte a világűrt, éppen 1944. június 20-án. Von Braun álmát mindig is a csillagok világába való belépés jelentette, de a háborús helyzet más célokat helyezett előtérbe. „A csillagokat veszem célba, de csak Londonig jutok” – mondta állítólag a rakétatudomány megalapítója. A V-2-t harcászati eszköznek fejlesztették, célja pedig a szövetséges országok lakosságának terrorizálása volt. A csodafegyverek közé sorolt eszköz valóban félelmetes és ádáz fegyver volt. A hagyományos bombázókkal szembeni legnagyobb előnye a hangsebességnél is gyorsabb sebessége volt, ezzel lehetetlenné téve a felkészülést a becsapódásra. Az utolsó V-2 nem sokkal a háború vége előtt, 1945. március 27-én robbant Londonban.

Egy V-2 rakéta pusztítása Cranbrookban. A célba ért fegyverek félelmetes pusztítást végeztek. A képet a Imperial War Museum készítette és tette közzé.

A kiforratlan technológia miatt a V-2-es – szerencsére – nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket, és nem fordította meg a háború menetét. A kudarcok ellenére a szövetségesek természetesen felismerték Von Braun és csapatának vívmányában a lehetőséget. A náci múltja ellenére a teljes német mérnökcsapat az Egyesült Államokba utazott, ahol az amerikai űrprogram létrehozásában játszottak szerepet. Von Braun vezetésével megalkották az első amerikai orbitális nehézségű rakétát, a Juno 1-t, mely az első amerikai műholdat juttatta célba (Explorer-1).

A szabad világ vezető állama a siker ellenére egy percre sem dőlhetett hátra, hiszen a technikailag elmaradottnak ítélt Szovjetunió kegyetlen iramot diktált az űrversenyben. John F. Kennedy nem tehetett mást, az oroszokat muszáj volt túllicitálni. Így hát történelmet írt: 1969-ben Neil Armstrong és Buzz Aldrin a Hold felszínére lépett.

Wernher Von Braun legnagyobb rakétája, a Saturn V, mely a valaha sikeresen bevetett legerősebbje volt. A 110 méter magas monstrum az utolsó szegig az óceánban végezte. Kép forrása: www.nasa.gov

Mindezt Von Braun kedves gyermeke, a holdrakétának is nevezett Saturn V tette lehetővé. A fejlesztést személyesen vezető álmodozó azonban tudta, hogy az egyszer használatos rakéták lehetetlenné teszik az űrkutatás fenntarthatóságát. Előre látta, hogy ahogy alábbhagy a katonai és politikai akarat, úgy apadnak majd el a korábban szinte kifogyhatatlan források. Ennek megelőzése érdekében folyamatosan igyekezett a rakéták újrahasznosíthatóságának koncepcióját a tervezőasztalról a valóságba ültetni. Talán meglepő, de a hatalmas (110 méter magas!) Saturn V első fokozatának visszanyerésére is számos tanulmány született. Ám a szoros határidők és a korlátozott technológia lehetetlenné tette ennek megvalósítását.

Korai Soace Shuttle elképzelés. A tervekben először a teljes újrahasznosíthatóság szerepelt, mely végül nem valósult meg. A képet a NASA készítette.

Még a holdraszállás megvalósulása előtt, 1968-ban alakult meg a Saturn V helyébe lépő űreszköz kifejlesztését célul kitűző Space Shuttle Task Group. A koncepció ugyan különbözött a korábbitól, de nem volt egészen új. Amerika ugyan már az ötvenes (!) években gondolkozott egy újrahasznosítást lehetővé tevő űrrepülő megépítésén, de a – végül sikeres – űrrepülővé váló tervrajzok készítést csak a Space Shuttle Task Group kezdte meg. Azonban ezután is hosszú évek teltek el a prototípus megépítéséig. A NASA nem kevesebb, mint 29 potenciális dizájnt vizsgált meg, mire kiválasztotta a végleges verziót. 

Ennek megfelelően 1974-ben, vagyis két évvel az utolsó holdraszállás után kezdődtek meg a munkálatok a prototípus körül. Az Enterprise-nak keresztelt űrrepülőről még hiányoztak a hőpajzsok és a hajtóművek, de aerodinamikai és más egyéb tesztekre már alkalmas volt. Ehhez egy átalakított Boeing 747-esről engedték szabadon, majd tanulmányozták viselkedését. Erre először 1977 augusztusában került sor, ez az alábbi viedóbevágáson látható.

A tesztek teljes mértékben sikeresek voltak, így időközben megkezdődött a Columbia űrrepülő építése is. A kezdeti tervek szerint az Enterprise is alkalmas lett volna az űrrepülésre, de dizájnbeli változtatások miatt már nem érte volna meg a fáradságot az átépítés. A prototípus ennek megfelelően sohasem hagyta el a légkört, 2012 óta pedig New Yorkban megtekinthető.

A Columbia első repülését természetesen hatalmas izgalmak előzték meg. Ne felejtsük, hogy az utolsó, 1975-ös Apollo küldetés óta – mely a szovjetekkel közösen végrehajtott szimbolikus Apollo-Szojuz vagy Szojuz-Apollo küldetésben vett részt – az USA nem küldött embert a világűrbe, hiszen nem rendelkezett ehhez szükséges eszközökkel. Nem ez volt az egyetlen izgalom az űrrepülő első repülése kapcsán: Von Braun és sok más mérnök álma valósult meg az újrahasznosíthatóság megalapozásával. Ugyan az űrrepülők csak az alacsony földkörüli pálya elérését tették lehetővé, de azt a remények szerint alacsony költségek és gyors visszatérési idő mellett.

  Az első repülés kijelölt legénysége mindössze két főből állt, a későbbi általános héttel szemben. A küldetés parancsnoka az amerikai űrrepülés igazi veteránja, John W. Young volt. A kaliforniai asztronauta két alkalommal repült a Gemini program során és szintén kétszer az Apollo program által. A holdraszállás főpróbájaként számontartott Apollo 10 küldetésben, mint a parancsnoki modul pilótája vett részt, majd az Apollo 16-tal megjárta a Hold felszínét is. Egyetlen űrhajós sem rendelkezett ilyen tapasztalattal, mint ő, ezért esett rá a választás. Emellett személye a folytonosságot szimbolizálta az Apollo és a Space Shuttle között.

Társa az új eszköz berepülésében Robert L. Crippen volt. A texasi űrhajósnak ez volt ugyan az első repülése, de korábban részt vett a Skylab projektben, a szovjetekkel való közös küldetésben és az Enterprise tesztelésében is. Később három másik alkalommal repült.

Robert L. Crippen és John W. Young az űrrepülő első két pilótája. Kép forrása: nasa.gov

Az indításra 1981. április 12-én, Jurij Gagarin repülésének huszadik évfordulóján került sor, igaz ezt a véletlen hozta magával, nem a szovjet teljesítmény előtt való tisztelgés. Az amúgy is izgalmas visszaszámlálást Ronald Reagan amerikai elnök hívása tette még felejthetetlenebbé a két asztronauta számára.

A repülés teljes sikerrel zárult két nappal később, vagyis pontosan negyven évvel ezelőtt. A Space Shuttle egy új korszak beköszöntét hozta el, bár nem váltott be minden hozzá fűzött reményt. A repülések között eltelt idő többszöröse volt a tervezettnek és a költségek sem csökkentek drasztikusan. Ennek elsődleges oka a Challenger balesete után bevezetett rendkívül szigorú biztonsági intézkedések voltak. Mindezen hibák ellenére a Space Shuttle korábban elképzelhetetlen lehetőségeket hordozott magában. Az űrrepülő nélkül a Hubble űrteleszkóp használhatatlanul sodródott volna a Föld körül, sőt a Nemzetközi Űrállomás megépítése is kérdéses lett volna.

Végül pedig a Space Shuttle első és történelmi startja. A kép forrása: nasa.gov

Három évtizedes csoda követte az első repülést!

Szerző: Soós Benjamin, Tudományos segédmunkatárs / Bemutató csillagász 
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

📸 A borítóképen a Space Shuttle első és történelmi startja. A kép forrása:  https://www.nasa.gov/

Tetszett a cikkünk? Olvasd el ezt is: 60 éve jártunk először a világűrben – Gagarin úttörő repülése