Zašto su Rusi odustali od Mjeseca?

Četvrtak, 17. srpnja 2008. u 08:09 sati

Lunarna raketa N1
Pre desetak godina sam u nekim "sumnjivim" američkim novinama (i oni ih imaju!) pročitao da "poseduju proverene podatke da su se Rusi, u pokušaju da pre Amerikanaca slete s ljudskom posadom na Mesec, srušili, i to samo nekoliko minuta pre nego što je Neil Armstrong izašao iz svog "Apola 11""! Pored očite paranoje koja ih još uvek drži kada su Rusi u pitanju, očito je i da su ovde, u neznanju, pomešane "babe i žabe". Ko su babe a ko žabe, pokušaću da objasnim.

Mada to tokom postojanja SSSR-a nikada zvanično nije obnarodovano, Sovjeti jesu posedovali planove za slanje kosmonauta na Mesec, koji je u osnovi bio vrlo sličan "Apollo" programu. To je, uostalom, bio logičan nastavak trke koja je između dve ne samo vojno suprotstavljene svetske sile otpočela još lansiranjem "Sputnjika" 1957. godine. Međutim, zbog čitave serije neuspeha tokom šezdesetih i početkom sedamdesetih godina, Rusi su na kraju bili primorani da čitav program napuste, javno tvrdeći da takav program nikada i nije bio u prvom planu. Tako bar tvrde zapadni izvori...

Sovjetski lunarni planovi su zvanično počeli 1964. godine, tek kada je premijer i Generalni sekretar partije Nikita Sergejevič Hruščov (1894-1971) pružio snažnu političku podršku ovom planu, bez čega je svaki plan u tadačnjem SSSR-u bio nezamisliv. Misija na Mesec sa ljudskom posadom je podrazumevala razvoj takvih tehnologija i procedura koje za cilj imaju siguran put, sletanje i istraživanje Meseca. Sovjeti su u to vreme veoma uspešno savladali mnoge od podrazumevanih faza, kao što su boravak u kosmosu, izlazak u slobodan prostor, randevui i spajanja različitih letilica u kosmosu itd. Do kraja 1966. godine, Sovjeti su što uspešno što neuspešno ali izveli već 243 lansiranja [1], i imali u treningu za buduću lunarnu misiju 18 kosmonauta, uključujući i Jurija Gagarina, prvog čoveka u orbiti oko Zemlje. Takođe, Sovjeti su razvili i napravili svoj Mesečev lender, prozaično nazvan "LK", koji je veoma uspešno prošao sve testove u Zemljinoj orbiti tokom misija "Kosmos" pod brojevima 379, 398 i 434, lansiranih 1970. i 1971. godine [2].


Sovjetski lunarni modul tipa "LK" (Luny Korabl - Mesečev brod) sa ljudskom posadom.
Pošto je bio previđen samo za jednog člana, bio je težak oko 5 tona - samo 1/3
američkog lunarnog modula. Dok je LK u orbiti, kosmonaut je
iz komandnog modula u njega ulazio spolja, kroz vrata.

Sovjeti su takođe razvili i svoj ekvivalenat "Apolo" komandnog modula, nazvan LOK [3]. Poznat kao lunarni orbiter, LOK je bio zapravo prepravljena kapsula "Sojuza", prepravljena tako da ponese dvojicu na put do Meseca i nazad. Obzirom da kompletan LOK nikada nije poleteo u kosmos, mnogi od njegovih sistema su isprobavani u brojnim "Zond" misijama.


Masa ove letilice u orbiti oko Meseca je bila oko 9,85 tona.
Imala je samo 1,12 tona goriva. Dužina: 10,06 m, prečnik 2,93 m.


[1] Od tog broja, 98 je bilo civilno, a 144 su bila u vojne svrhe. Iste godine, SAD je imao 172 civilna i 401 civilno lansiranje.
[2] Lansiranja su bila 24. XI "70., 26. II "70. i 12. VIII "71. i obavljena su pod nazivom T2K (ili LK6/T2K) raketom "Sojuz".
[3] U američkoj literaturi ga nazivaju i "Sojuzom pod steroidima", jer je spolja jako sličan uvećanom originalnom "Sojuzu" (7K-OK), ali je unutra jako pojačan i poboljšan da bi mogao da ponese dva čoveka do Meseca i nazad.

Najveća prepreka koja se isprečila mogućem iskrcavanju sovjetskih kosmonauta na površinu Meseca bila je kako napraviti raketu dovoljno snažnu za takav podvig. Ta raketa je bila N1, na Zapadu poznatija kao SL-15 ili nosač G-klase. Sa težinom od 2.825 tona i visine od 105 metara, N1 je bila približno iste veličine kao i američka "Saturn V".


Upoređenje raketa N1 i "Saturna V". Američka raketa je bila viša za 5 m i teža za oko 52 tone.
N1 je morao da iznese u orbitu 82 tone korisnog tereta, a "Saturn" oko 118 tona.

Raketa N1 je predstavljala prilično složen sistem, napravljen od velikog broja različitih stepeni i komponenti. Prvi stepen, poznat kao Blok A, bio je visok 30 metara i predviđeno je da u prva 2 minuta leta stvori potisak od oko 50 miliona njutna. Stvaranje takvog potiska bio je posao kombinovanog rada 30 zasebnih motora na tečno gorivo, koji su sagorevali ogromne količine tečnog kiseonika i kerozina. Drugi stepen, Blok B, imao je skoro 20,5 m visine i nosio je dodatnih 8 raketnih motora koji su u toku sledeća 2 minuta leta trebali da stvore potisak od 14 miliona njutna. Treći stepen, Blok V, koristio je 4 motora koji su davali potisak konačno potreban za ulazak u orbitu.

Ostatak letilice je nosio zajedničko ime L3, i sadržavao je sve komponente neophodne za put od Zemljine orbite i spuštanje na Mesec. U osnovi je sadržao još dva stepena rakete, nazvana Blok G i Blok D, na koje se nastavljao Blok E, koji je sadržao lunarni lender LK i jednomotorni potisni sistem, i Blok I, koji je sadržao lunarni orbiter LOK i svoj jednomotorni potisni sistem. [Dodatne informacije o svim ovim komponentama, uključujući i podužni presek kroz raketu N1 možete naći na sajtu Russian Space Web.]


Na slici se vide 30 motora tipa NK-15 (11D51) Bloka A rakete N1. Ukupni vidljivi
prečnik je 16,875 metara. Bilo je planirano da ovi motori rade ukupno 113 sekundi.

I pored svojih orijaških dimenzija, N1 je nosila samo oko 70% onog korisnog tereta koji će "Saturn V" poneti na Mesec. Dok su u "Apollo" misijama unutra sedela trojica astronauta, od čega su dvojica sletala na Mesec, Sovjeti su planirali da u njihovoj raketi budu samo dvojica. Redukcija u ljudstvu je dozvolila da veličine LK lendera i LOK orbitera budu značajno redukovane, a da samo jedan kosmonaut sleti na površinu, dok bi drugi ostajao u orbiti. Takođe, kompozicija L3 nije imala planiran tunel između dva modula sa posadom, tako da je trebalo da drugi kosmonaut napravi malu "svemirsku šetnju" da bi ušao a potom izašao u LK lender pre odnosno nakon svog puta na površinu Meseca.


Raketa N1 na lansirnoj rampi 110 u kazahstanskom Bajkonuru.

Mada očigledno složeniji, Sovjeti su bili ubeđeni da će njihov pristup biti lakše sprovodljiv u delo od američkog, i da će im kao i toliko puta u prošlosti poći za rukim da ih preteknu i spuste se na Mesec pre njih, najkasnije do septembra 1968. godine. Ali, uskoro će stvarnost pokazati sve manjkavosti ovog plana. Iako su neke prepravke LK i LOK modula debelo kasnile, glavni zastoj na sovjetskom programu uzrokovala je zapravo raketa N1. Bilo je sastavljeno najmanje 9 komada ovih ogromnih letilica, od čega su 4 bile lansirane u svrhu naučnih testova. Nažalost, sva četiri leta su propala na spektakularan način.
Prva probna letilica je bila označena kao "Lansirno vozilo broj 3L". Prilikom lansiranja 21. februara 1968. godine, raketa se uspešno podigla sa lansirne rampe, ali zbog požara, sigurnosni sistemi su nakon tačno 68,7 sekundi rada isključili svih 30 motora Bloka A. Raketa se srušila na zemlju uz katastrofalnu eksploziju. Samo nedelju dana kasnije, "Apollo 9" je uspešno testirao američki lunarni modul u Zemljinoj orbiti, i Sovjetima je postalo jasno da ovog puta od trke sa Amerikancima neće biti ništa.


Pokušaj drugog lansiranja rakete N1 i krajnja faza do koje se tog puta stiglo. Bio je to novi šok za
generale iz "KBOM" konstruktivnog biroa, čija je to nadležnost bila.

Sledeći test-let je bio zakazan za 3. juli 1969. godine, samo par nedelja pre no što će se "Apolo 11" uspešno spustiti na površinu našeg suseda. Pod radnom oznakom "Lansirno vozilo broj 5L", i ova raketa N1 je eksplodirala vrlo brzo nakon lansiranja. Samo 0,25 sekundi nakon starta, pumpa motora broj 8 je počela da izbacuje neke delove, što je izazvalo požar koji se trenutno proširio na čitav Blok A. Raketa se taman podigla do vrha lansirne rampe, kada su se ostali motori automatski isključili. Uz spektakularnu eksploziju svih 680 tona kerozina i 1.780 tona tečnog kiseonika raketa je pala nazad, potpuno uništivši rampu "110 Istok". Ne samo da je trebalo čitavih 18 meseci da se rampa popravi, već je to bio definitivni kraj nadama da će još jednom uspeti da impresioniraju svet pobedom nad Amerikancima.

Čitave dve sledeće godine nije bilo pokušaja lansiranja novih raketa ovog tipa, a inženjeri su očajnički pokušavali da pronađu razloge katastrofalnih rezultata. Stvar je umnogome komplikovala neprestana politička bitka najviših članova Sovjetskog kosmičkog programa, između onih koji su želeli da ukinu N1 projekat i napuste čitav lunarni program, i onih koji su se protivili tome. Možda bi čitav projekat na kraju i bio napušten da se nije desila nesreća na "Apolu 13" koja je skoro koštala života trojicu astronauta, a koja se Sovjetima ukazala kao šansa da će NASA napustiti "Apolo" program. Takva odluka bi dala Sovjetima šansu i vreme da obnove svoj program spuštanja na Mesec, i ponovo povedu u svemirskoj utrci.

Na osnovu svega navedenog, sovjetski generali su konstruktorima pružili sledeću šansu da 26. juna 1971. isprobaju znatno usavršen model 6L. Konstruktivna poboljšanja su uključivala posebne filtere za gorivo koji bi trebalo da spreče ono što se dogodilo prilikom drugog lansiranja, kao i mnoga druga poboljšanja. Uprkos tome, na pomolu je bila nova katastrofa. Prilikom podizanja, N1 je počela toliko da se okreće, da kontrolni sistemi to nisu uspevali da kompenzuju. Kako je raketa počela da skreće s kursa, i kako se približavala "max q" [4], tako je odeljak za teret počeo da se raspada. Kontrola nad N1 je definitivno izgubljena svega 50,2 sekunde nakon lansiranja, i zemaljskoj kontroli nije ostalo ništa drugo nego da pritisne dugme za samouništenje. Iako je to nesumljivo bio veliki neuspeh, ipak je i taj kratak let demonstrirao značajan napredak u pouzdanosti prvog stepena, jer su ovog puta svih 30 motora besprekorno radili.


[4] Ukratko, "q" ili dinamički pritisak, predstavlja kombinaciju gustine vazduha i brzine. Prilikom lansiranja svake rakete, dok ona ubrzava brzina raste, ali kako se raketa penje opada gustina vazduha. Postoji određena tačka gde kombinacija povećanja brzine i opadanja gustine doseže svoj maksimum, i ta tačka se naziva "max q". Sve rakete, ali i avioni, projektili i sl. konstruisani su tako da jedino treba da izdrže sile za određenu vrednost "max q".


Slike trećeg leta rakete-nosača N1.

Na sve to, jun 1971. godine je generalno bio katastrofalan po čitav Sovjetski kosmički program. Samo četiri dana nakon ovog neuspešnog lansiranja N1, kosmonauti G. Dobrovoljski, V. Pacajev i V. Volkov su se nakon okončanja misije "Sojuz 11" vratili na Zemlju, ali mrtvi.

Kasnije opsežne istrage nakon ove dve nesreće dovele su do velikih čistki i reorganizacija u Sovjetskom vasionskom programu, a sledeća proba rakete N1 je odložena za više od godinu dana. I pored pokušaja da se čitav program N1 otkaže, odobren je još jedan test bez ljudske posade. Lansirno vozilo 7L je po konfiguraciji bilo najbliže potrebama spuštanja na Mesec i sadržalo je modifikacije kontrolnog sistema koji će neutralisati probleme iz prethodnog leta. Lansiranje je bilo zakazano za 23. novembar 1972. godine, i sve je teklo po planu do 106,3 sekunde leta. Samo 7 sekundi pre potpunog izgaranja goriva i planiranog isključenja prvog stepena, vodovi za gorivo u Bloku A su pukli i motor broj 4 je eksplodirao, a letilica je počela da se raspada. Ostaci N1 su se oteli kontroli i u širokom krugu se srušili po okolini Bajkonura.


Test-letovi raketa N1.

Ovaj icident je predstavljao poslednji ekser u posmrtnom kovčegu i za N1 program i za čitav sovjetski program za osvajanje Meseca. Nakon potrošenih 17 godina i preko 6 milijardi rubalja za konstruisanje i izgradnju prve nacionalne rakete-nosača teške kategorije, raketa N1 je 1974. godine zvanično otkazana, zajedno sa svim planovima vezanim za sletanje na Mesec. Po naredbi, trebalo je da sve preostale rakete budu uništene, ali neke komponente i danas postoje na kosmodromu Bajkonur, u današnjem Kazahstanu.

Ako se vratimo na početak, jasno je da se N1 nikako nije mogla da sruši na Mesecu, jer nikada nije dospela ni u orbitu oko Zemlje, a kamoli oko Meseca. Verovatno su mislili na sondu klase "Luna", koje su Sovjeti slali na Mesec u periodu između 1959. i 1976. godine, a koja se stvarno srušila na Mesečevu površinu baš tokom trajanja misije "Apola 11".


Sovjetski lunarni lender iz konstrukcionog biroa "GSMZ Lavočkin", "Luna 15".
Bio je težak oko 5.700 kg. Cilj je bio da se u Moskvu donese makar deo Meseca.

"Luna 15" je krenula na put 13. jula 1969. godine (samo 3 dana pre istorijskog lansiranja "Apola 11"), kao treći i poslednji pokušaj da se spasi nacionalni obraz pred skorašnje spuštanje Amerikanaca na Mesec. "Luna 15" je bila prilično sofistikovana sprava, osmišljena da sleti na površinu, pokupi uzorke i vrati ih na Zemlju. Nadali su se da će uspeti pre da donesu prve uzorke Meseca na Zemlju nego što Amerikanci uspeju da se spuste u svoj okean. Mada su imali uspešno lansiranje, i mada su lepo ušli u orbitu oko Meseca, Ruse je opet napustila sreća, jer nakon 52 orbite oko našeg satelita, prilikom pokušaja mekog spuštanja na površinu, rakete za kočenje su otkazale i i sonda je sa visine od oko 3 kilometra tresnula u planinski region mora Krize (17° N, 60° E) 21. jula 1969. godine u 15:47 po Griniču, samo dan nakon Armstrongove i Oldrinove istorijske šetnje po Mesecu.

Nakon svega, Sovjeti su se okrenuli drugim prioritetima, i svi smo dugo bili ubeđeni da je to let na Mars. Ali izgleda da budućnost ima druge planove...