Razvoj satelitskog prometa u Zemljinoj orbiti

Subota, 13. listopada 2007. u 22:32 sati

Zahvaljujemo se gospodinu Ogrenu Varioli što nam je ljubazno dozvolio da objavimo ovaj njegov tekst o razvoju satelita i svemirskih letjelica, koje nam svakim danom već desetljećima, danonoćno lete iznad glava, a da ih gotovo nismo niti svjesni. Tekst je izvorno objavljen na stranicama Geografija.hr


Uvod
Ova tema sama po sebi obuhvaća jedno ogromno područje o kojem bi se moglo pisati mnogo knjiga. No, u praksi je gotovo potpuno zanemarena. S obzirom da se pod prometnom geografijom najčešće ne spominje satelitski promet, pa stoga većina ljudi o njemu malo zna, ovdje ćemo navesti samo ono najosnovnije o satelitima.

Na početku moramo i navesti što u stvari znači "satelit". Riječ dolazi iz latinskog, a prevodi se na hrvatski kao pratitelj. Upotrebljava se za apsolutno sav materijal koji oko nečega kruži, pa dakle i za prirodne čestice svemirske prašine, od mikrometarskih do kilometarskih veličina i za tvari proizvedene ljudskom djelatnošću. Ovdje pripadaju ne samo letjelice nego i ostaci goriva rakete, otpali dijelovi i sl. Naravno, mi ćemo se ovdje pozabaviti letjelicama (prometnim sredstvima) i njih ćemo zvati satelitima, ali vidjet ćemo da se moramo osvrnuti i na pojam satelita u širem smislu.
Uostalom, kako je to sve počelo?

Početak svemirskog prometa

Jedan od najbitnijih datuma u povijesti čovječanstva svakako je 04.10.1957. Tog dana čovjek je prvi puta savladao gravitaciju, poslavši u zemljinu orbitu mali satelit, Sputnik 1.


Sl. 1 - Sputnik 1

Na postizanju snage koja može savladati gravitaciju Zemlje radio je veliki entuzijast von Braun, još za vrijeme Drugoga svjetskoga rata, ali mu je Hitler zabranio bilo kakvo spominjanje korištenja raketa za odlazak u svemir, a kamoli rad na njima. Razvijalo se samo vojne sustave. Nakon rata, von Braun je završio na američkoj strani i vrlo brzo postao glavni konstruktor. Međutim, ni Amerikanci nisu bili zainteresirani za svemir. Pa kako je onda ipak tako rano krenuo satelitski promet?

Velika sreća bila je što se s druge strane tzv. "željezne zavjese" našao jedan raketni genije koji je živio za letove u svemir. Sa skromnom tehnikom Sergej Koroljov uspio je nadmašiti puno bolju američku tehniku i dovesti Sovjetski savez u poziciju prve svemirske sile. I premda je Sputnik 1 imao tek 83 kg i bio promjera 58 cm, s četiri štapne antene od 4,5 m (po njemu i danas djeca crtaju satelite), već je mjesec dana kasnije satelitski promet dobio i prvog putnika. U Sputniku 2 bio je pas Lajka, a satelit je težio već preko pola tone.

Prvi znanstveni sateliti

U to vrijeme Amerikanci muku muče sa snagom raketa. Tek četiri mjeseca nakon Sputnika 1 lansiraju Explorer težine jedva 14 kg (shema na slici 2).


Sl. 2 - Explorer 1

No Explorer 1 je već istraživački satelit jer nosi na sebi i minijaturne detektore. Geofizički značajno bilo je Explorerovo otkriće Van Allenovih pojasa oko Zemlje. Dana 01.04.1960. lansiran je prvi satelit koji će konkretno koristiti Zemlji. To je bio Tiros 1, prvi meteorološki satelit. Slike s tog satelita su, za današnje doba, vrlo loše, no tada je to bilo nešto iznimno. Nepuna dva tjedna nakon toga, 13.04.1960. lansiran je i prvi navigacijski satelit Transit 1B. Možemo ga nazvati evolucijskim pretkom GPS-a.

Prvi telekomunikacijski satelit Echo 1 lansiran je i 12.08.1960. U stvari, to je također bio predak ove vrste satelita. Bila je to napuhana metalizirana lopta od 40 m u promjeru koja je pasivno služila za odražavanje signala upućenih s jednog mjesta Zemlje na drugo. Međutim, neophodno je bilo i omogućiti povratak satelita na Zemlju.

Prvi vraćeni sateliti su iz američke serije Discoverer, no kod prvih povrataka teret nije spašen. Postoji čak i priča da su se prvog vraćenog satelita dočepali sovjeti, malo prije svojih rivala, ali to naravno nikad nije objavljeno. Prvi priznato vraćeni i spašeni satelit bio je Discoverer 13 od 136 kg, koji se spustio 11.08.1960. Samo nekoliko dana nakon toga, 19.08. vratili su se i prvi putnici iz orbite. Bile su to dvije kujice, Strjelka i Bjelka, koje su se vozile u Sputniku 5. Nakon još nekoliko, uspješnih, probnih letova došlo je vrijeme za pravi putnički promet s ljudskom posadom.

Rani letovi s posadom

Specifičnost leta u svemir je to da konstruktori prijevoznog sredstva ne smiju pogriješiti. Čak i u avionskom prometu, u slučaju kvara motora, dobar pilot može avion prisilno spustiti ili se u vojnom avionu katapultirati i spustiti padobranom. U orbitalnom letu gotovo je nemoguće bilo što učiniti. Zato je ovaj oblik prometa, osim što je daleko najskuplji, najzahtjevniji. Do danas su se, tijekom 244 orbitalna leta, dogodile 4 tragične nesreće s ukupno 18 žrtava. No, promet se nastavlja.

Započeo ga je 12.04.1961. Jurij Gagarin (slika 3). Vostok 1, brod težak 4725 kg, ušao je u orbitu, napravio jedan krug i nakon 108 minuta leta se prizemljio. Od tada do danas nije prošla niti jedna godina bez ulaska čovjeka u Zemljinu orbitu. No, u ovoj, početnoj, fazi teško možemo govoriti o satelitskom prometu, jer su svi letovi ove faze, u biti, natjecanja iz doba hladnog rata.


Sl. 3 - Jurij Gagarin - prvi čovjek u svemiru

Sva ostvarenja tih dana bila su u sjeni utrke za Mjesecom. Čak i lansiranja vojnih špijunskih satelita bila su podređena osnovnom cilju. Na kraju će cijela utrka, zapravo, potaknuti razvoj satelitskog putničkog prometa. Zna se kako je to sve završilo. Sovjetima je umro genijalni Koroljov, a njegovi suradnici nisu bili toliki fanatici da bi uspješno nastavili njegovo djelo. S druge strane, Amerika je sve uložila u program za Mjesec, preuzeli su izniman rizik i von Braun je doživio svoj trenutak slave.
Međutim, kako Sovjeti nisu uspjeli u planovima, odlučili su to prikriti izjavama da oni nikad i nisu željeli na Mjesec (u stvari je Koroljov želio od početka na Mars - op. a.). Da bi to dokazali počeli su graditi orbitalne stanice, prebacivši sve resurse na orbitalni razvoj. I tu počinje onaj pravi putnički promet u Zemljinoj orbiti. Na to ćemo se vratit kasnije.

Razvoj i djelotvornost satelita bez posade

Danas je gotovo nemoguće detaljno pratiti razvoj svih vrsta prometa u orbiti jednostavno zato jer je uspješno lansirano više od 6000 letjelica. Ovdje ćemo se pozabaviti samo s nekoliko najbitnijih satelita i njihovim značenjem.

1.) Komunikacijski sateliti

Od 6297 satelita koji su lansirani od 1957. do 31.12.2004. godine gotovo 2400 je komunikacijskih, odnosno gotovo 40% (računajući i vojne i civilne).
Prvi pravi komunikacijski satelit (spomenuli smo već Echo 1) lansiran je 10.07.1962. Bio je to Telstar 1. Imao je masu od 78 kg. Misija je u potpunosti uspjela. Telstar se pokazao odličan za prijenos TV slike, telefonskog, telegrafskog i radio signala.
Kasnije, s obzirom da su svemirski letovi skupi, sve više se krenulo u komercijalizaciju. Razne poslovne tvrtke su počele lansirati svoje satelite pri čemu danas više nije ni bitno s čijom raketom, ruskom, američkom, europskom. Pri tom treba istaknuti da jednim lansiranjem može biti postavljeno u orbitu više satelita.

Ali polako se, osim pojedinih kompanija, u satelitski promet uključuju i ostale zemlje. Do sad su svojim raketama satelite, pretežno komunikacijske, lansirali i Japan, Kina, Indija, Izrael, Francuska (neovisno od Europske agencije), Britanija (neovisno od Europske agencije), a to pokušava i Brazil.
Godine 1997. u avanturu se upustila Motorola, koja je nizom Iridium satelita pokušala uspostaviti globalnu mobilno-komunikacijsku mrežu (slika 4). Pionirski pokušaji uvijek su riskantni, pa je Motorola gotovo propala.


Sl. 4 - Mreža komunikacijskih satelita Iridium

Vojska je 1963. lansirala svoje prve komunikacijske satelite, a potom je došao red i na prve geostacionarne satelite. Nakon što se prekinula veza sa Syncomom 1, Syncom 2 je uspio ući u geostacionarnu orbitu. Prednost takve orbite je u tome da satelit "stoji" nad istim područjem i ne treba mnogo goriva za korekciju putanje. Orijentira se prema određenoj točki na Zemlji. Pozicija je vrlo zgodna za prijenose svjetskih događaja (sportskih, političkih i dr.), a pogodna je i za komunikacije u kriznim žarištima. Nedostaci su prvenstveno u transportu. Geostacionarna orbita je visoka (oko 36.000 km) i vrlo je teško ubaciti satelit u takvu orbitu. To zahtijeva jaku raketu nosač, a ista je mnogo skuplja od "obične". Na ovoj visini su i vrlo poznati Hot-bird sateliti - europski komunikacijski sateliti.
Kanadska firma Intelsat također je lansirala (američkim raketama, odn. shuttleovima) više ovakvih satelita. Ruskim raketama lansirano je nekoliko geostacionarnih satelita azijskih zemalja, pod imenom ASIASAT. Generalno gledajući, zahvaljujući tehnički sve savršenijim satelitima, komunikacijski promet danas je na zavidnoj razini i sasvim sigurno se više ne bi mogao ni zamisliti bez satelita.

2.) Meteorološki sateliti

Do početka 2004. lansirano je 164 civilna meteorološka satelita u nisku orbitu, počevši od već spomenutog Tirosa 1 (slika 5).


Sl. 5 - Tiros 1

Usavršavanjem tehnike više nije potrebno lansirati mnogo satelita. Za meteorologiju se danas u nisku orbitu postavlja jedan do dva satelita godišnje, s brojnim uređajima. Ovi sateliti postavljeni su u gotovo polarnu orbitu, što im daje veliku preglednost cjelokupne atmosfere, a specijalno polarnih krajeva koji su, znamo, od iznimne važnosti za klimatologiju i meteorologiju. Osim Rusa, Amerikanaca i Europljana i mnoge druge zemlje su lansirale svoje meteorološke satelite. Od 1977. Japan, od 1982. Indija te od 1988. Kina.

Ukupno je lansiran 41 geostacionarni meteorološki satelit, dok je, isključivo vojnih meteoroloških satelita lansirano 49. Ovako mali broj vojnih satelita ne iznenađuje s obzirom da su i civilna dostupna mjerenja sasvim dovoljna i za vojne operacije. Uz to, lansirano je i oko 160 tzv. "remote sensing satellites". Uglavnom se radi o satelitima koji, uz meteorološke zadatke, obavljaju još i cijeli niz mjerenja iz geofizičkog područja za otkrivanje iskoristivih resursa itd. Kreću se na niskim orbitama (naziv na prvi pogled zavarava) od samo 150 do oko 1000 km, s uglavnom velikim inklinacijama prema Zemljinom ekvatoru, s više od 60 stupnjeva.

3.) Navigacijski sateliti

Do danas je lansirano preko 350 navigacijskih satelita, a gotovo svi su prvenstveno namijenjeni za vojne svrhe, premda je granicu teško postaviti. Mogu li se GPS sateliti (slika 6) smatrati vojnim ili su samo civilni kojima se koristi vojska?


Sl. 6 - GPS satelit

Navigacijski sateliti svoj posao obavljaju najčešće i najbolje iz visokih orbita. Tako su karakteristične dvije visine na kojima najčešće kruže ovi sateliti: oko 1000 km i 20.000 km (GPS).

4.) Astronomski sateliti

Možda bi netko očekivao da će satelita za astronomska mjerenja biti više, no do sada je lansirano svega stotinjak takvih. Svakako najpoznatiji od njih je Hubbleov Svemirski Teleskop (HST, slika 7).


Sl. 7 - HST - Hubble Space Telescope

Željelo se izbjeći sav negativni učinak atmosfere na promatranja, a opet ostaviti mogućnost popravaka HST-a, pa je orbita ovog satelita na niskih 600 km. Pokazalo se učinkovito, do nesreće Columbije. Sada više ni shuttle ne može (zbog sigurnosnih mjera) u popravak. Putanja satelita je i dalje ista ali, dok radi - radi. Zbog nepropusnosti atmosfere lansirani su i teleskopi koji prate ostala područja spektra. Gamma Ray Observatory (GRO) Commpton donio je u orbitu također shuttle (1991.). Radio je do 2000. kad je bačen u atmosferu.

Poznati infracrveni teleskop IRAS lansiran je još 1983. a ESA-in ISO 1995. Ovaj posljednji ima putanju koja se udaljava do 70.000 km. To je potrebno zbog vrlo osjetljivih instrumenata na ometajuće toplinsko zračenje Zemlje. Jedan od najpoznatijih UV teleskopa International Ultraviolet Explorer (IUE) lansiran je 1977. u putanju od 30.000 do 40.000 km.

Teleskop za područje X-zraka, Chandra, lansiran je 1999. u misiji shuttlea u kojoj je prvi put zapovijedala žena (Eileen Collins). Chandra je ime dobio po indijskom astrononu Chandrasekharu koji je prvi predvidio postojanje crnih rupa. A samo ime "Chandra" na indijskom znači Mjesec. Teleskop je vlastitim motorom ubačen u orbitu na 10.000 do 140.000 km. To je bilo potrebno zbog ometajućeg djelovanja zemljine magnetosfere u ovom području spektra. Uz to, lansirano je još i nekoliko radio astronomskih satelita u razne orbite. Sve u svemu, orbite astronomskih satelita su toliko šarene da oni jednostavno "ne stvaraju gužvu" u orbitalnom prometu, a kako ćemo vidjeti kasnije u razmatranju drugih satelita.

5.) Geodetski sateliti

Ovih satelita lansirano je oko sedamdesetak. Jedan od zanimljivijih bio je topEX Poseidon (ocean topography EXperiment) lansiran 1992. Arianom 5, kao francusko-američki program istraživanja cirkulacije oceana i općenito stanja oceana. Orbita je na 1300 km. Godine 2002. godine, u njemačko-američkoj suradnji, napravljena su dva satelita GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment), a lansirana su u nisku orbitu (450 - 500 km) ruskom raketom. Zadatak: precizno mjerenje gravitacijskih kolebanja (što se odražava na putanju i međusobni položaj dvaju satelita) u oceanima, u ledenim pokrovima i glečerima. Npr. topljenje ledenjaka uzrokuje mikro gravitacijske promjene i promjene temperature oceana, a to su bitni faktori u klimatološkim studijama.

6.) Ostali sateliti

Ostale satelite podijelit ćemo u grupe:
a) ionosferski - s niskim orbitama, do 1000 ili 2000 km, za ionosferske studije, kako im i ime kaže.
b) visoko atmosferski - s orbitama koje mogu biti vrlo niske (oko 250 km) do orbita u kojima je apogej na nekoliko tisuća km. I oni su, kako im ime govori, namijenjeni studijama visoke atmosfere.
c) magnetosferski - nalaze se na vrlo velikim visinama koje idu i do pola puta do Mjeseca. Ipak, putanja je vrlo izdužena tako da je perigej na tek nekoliko stotina km. Motre magnetosferu i kolebanja i obavljaju mjerenja duž velikog dijela magnetosfere (zato im je takva putanja).
d) sateliti za motrenje Sunca - najčešće su u niskim orbitama, od nekoliko stotina kilometara, no neki su lansirani u Lagrangeovu točku (mjesto gdje se poništavaju gravitacijska privlačenja Zemlje i Sunca). Iako nas ovdje zanima promet u Zemljinoj orbiti bilo bi šteta ne spomenuti letjelicu SOHO pozicioniranu u L točku, a koja je najviše doprinijela istraživanju Sunca (slika 8, Sunce u spektralnoj liniji Fe XII).


Sl. 8 - SOHO: Sunce u spektralnoj liniji Fe XII

A istraživanje Sunca je iznimno bitno za sav satelitski promet. Naime, praćenjem aktivnosti Sunca i njegovih izbačaja može se predvidjeti stanje visoke atmosfere, a to opet znači veću ili manju upotrebu raketnih motora za korekciju putanje zbog otpora čestica koje usporavaju satelit. Da pojasnimo primjerom. Kad je prva američka svemirska stanica, Skylab, trebala planski biti bačena u atmosferu, dogodilo se da je atmosfera bila zagrijana pojačanim zračenjem Sunca, te se izdigla. To je dovelo do pretjeranog kočenja i nekontroliranog ulaska Skylaba u atmosferu. Stanica nije u potpunosti izgorjela, već su neki dijelovi pali na Australiju. Srećom, u nenaseljeno područje. Što se tiče padova možemo navesti i iduću skupinu satelita, a to su:

e) meteorski - sateliti na malim visinama (do 1000 km), koji su samo na početku bili značajni. Trebalo je ustanoviti kolika je učestalost prolazaka mikro-meteora i mogu li oni nanijeti kakvu štetu satelitima. Ustanovljeno je da opasnost praktički ne postoji.
f) I, naravno, sateliti kojih ima najviše su vojno špijunski. Do kraja 2004. bilo ih je 3557. Raznih namjena, raznih orbita i po visini i po nagibu putanje.

Moderni letovi s posadom

1.) Orbitalne stanice

Do izgradnje prve stanice najdulji boravak ljudi bio je 17 dana i 16 sati u malom orbitalnom brodu (Sojuz 9), u kojem su se kozmonauti praktički naguravali. Stanica Saljut 1, lansirana 19.04.1971. imala je već 82,5 m3 životnog prostora (brod Sojuz ima oko 9 m3). Od tog trenutka svemirski brodovi postaju transportna prijevozna sredstva.

Ubrzo su i Amerikanci napravili svoju stanicu, već spomenuti Skylab. Nekom ironijom ovo je bio laboratorij za istraživanje Sunca (vrlo uspješan), a kako smo već naveli upravo ga je Sunce, na kraju, i oborilo. Iza tog pokušaja Amerikanci više nisu imali stanicu sve do ove današnje, zajedničke, ISS (International Space Station, slika 9).


Sl. 9 - ISS-International Space Station

Ali da vidimo što nam sve treba za takve stanice.
1.) Treba nam prijevozno sredstvo do njih. To imamo. To su u prvom redu transportni brodovi Sojuz, ali imamo i shuttle.
2.) Treba nam i teretni brod koji će dopremati astronautima potrebne stvari i odvoziti nepotrebne. Rješenje je nađeno u ruskim teretnjacima (svemirskim kamionima) Progres ili ponovo u shuttleu.
3.) Stanica mora biti u takvoj orbiti da se opskrba i dolazak i odlazak posade mogu izvesti upotrebom navedenih sredstava. To je obično orbita od 300 do 400 km.

Kako danas postoji samo jedna orbitalna stanica onda su i putanje svih navedenih brodova ograničene na tu orbitu. Znači sav putnički promet se odvija na jednoj magistrali. Mnogi misle da se sve odvija kao u zvjezdanim stazama, ali u stvarnosti je neizvediv prijelaz iz jedne orbite u drugu. Ili zorno, kad se uđe na autocestu onda do izlaznih kućica nema mijenjanja ceste.

Od nesreće Columbije propisi više ne dozvoljavaju da shuttle uđe u različitu orbitu od ISS-a. To je, jasno, zbog sigurnosti da se u slučaju kvara astronauti imaju gdje skloniti. Eto to je taj razlog zašto je otpao i svaki daljnji servis HST-a. Za podsjetnik, nekad su putanje brodova s posadom bile raznolike, pa su čak, u tijeku priprema za put na Mjesec, Amerikanci imali jedan let s posadom na 1370 km (Gemini 11).

Danas, jedini koji ne voze po istoj cesti su Kinezi. Oni se drže svog programa, svojih orbita, a i nemaju dizajn broda koji bi se mogao spojiti s ISS. No oni su još u početnoj, probnoj fazi razvoja, pa je to i razumljivo. Međutim i oni lete na sličnim visinama. Zapravo se radi o tome da je na toj visini stanica najekonomičnija za održavanje i dopunjavanje. Na tih 300 do 400 kilometara bile su sve stanice (Skylab na 430 km), uključujući i najiskorišteniju stanicu, Mir. A upravo se ona veže i za jedini do sada pravi svemirski transport ljudi.

Dana 13.03.1986. poletjela je ruska posada Leonid Kizim, Vladimir Solovjev Sojuzom T-15 na, tada novu stanicu, Mir. 05.05.1986. posada se odvojila od Mira i putovala dan i pol do stare stanice Saljut 7, koja je bila u istoj orbiti. Tamo su dovršili već započete eksperimente, utovarili su korisne uređaje, zatim su se 25.06.1986. odvojili od stare stanice i nakon jednog dana leta ponovo su se spojili s Mirom. 17.06.1986. vratili su se na Zemlju. U tijeku te misije na Mir su se spojila dva teretna broda Progres i jedan probni transportni brod Sojuz TM-1 bez posade. To je zaista bio ako ne najživlji, a onda svakako najzahtjevniji promet u dosadašnjim letovima.

2.) Space shuttle

Put na Mjesec Amerikancima je, osim rizika i straha, priuštio i veliki trošak (nemojmo misliti da nije bilo koristi, jer su se mnoge stvari koje danas koristimo otkrile upravu tijekom tog projekta, tipa raznorazni novi materijali i drugo). Politički bodovi su dobiveni, ali je projekt prekinut zbog troškova i moralo se smisliti nešto jeftinije. Najbolje rješenje činio se razvoj letjelice za višekratnu upotrebu.


Sl. 10 - Slijetanje orbitera Endeavour

Osim toga, Amerikanci su planirali i izgradnju moderne svemirske stanice, za koju će Space shuttle biti upravo ono što mu ime i kaže: svemirski taksi, odnosno transportni sustav za prijevoz ljudi i dobara. I nakon šest godina bez leta ljudi u svemir (više nisu imali klasičnu raketu), napokon su i dovršili prvi od pet raketoplana - orbitera. Dana 12.04.1981. upravo na dvadesetu obljetnicu Gagarinovog leta, poletio je i raketoplan Columbia. Međutim, ovaj prometni sustav pokazao se puno skuplji od planiranog. Toliko skup da nije ostalo novaca za izgradnju stanice. A bez stanice ni shuttle nema svrhu. Zato su orbiteri, ostavši u tom začaranom krugu, iskorišteni za razne druge svrhe, kao npr. lansiranje satelita kojeg bi u teretnom prostoru donijeli u orbitu, vraćanje pokvarenih satelita ili servis satelita, primjerice HST-a.

Pri tom su orbite bile razne (za servis HST-a oko 650 km), ali učinak je i dalje bio neisplativ. Svako lansiranje stoji oko pola milijarde $. Stoga ekonomska korist može biti samo ako se svaki put napuni teretni prostor s maksimalnih 25 tona tereta. Ali tko će financirati preko sto tona znanstvene opreme svake godine, ako računamo da shuttle leti barem pet puta godišnje.

Dana 11.02.2000. poletio je orbiter Endeavour s njemačko - NASA-inim SRTM projektom (Shuttle Radar Topography Mission) i u jedanaestodnevnom letu mapirao je cijelu površinu Zemlje, a rezolucija se kreće sve do 30 cm. Jedan od zaista rijetkih letova shuttlea koji se potpuno isplatio. Tek razvojem moderne stanice "svemirski taksi" dobiva smisao, no kasno, jer sad postoje i isplativiji načini prijevoza, pa NASA misli za nekoliko godina prizemljiti preostale orbitere (slika 10) i prijeći ponovo na klasične rakete za jednokratnu upotrebu.

U svemu tomu postavlja se pitanje: Kolika je korist i koliki je trošak dosadašnjih letova s posadom? Korist je svakako velika. Već samim razvojem svemirskog prometa dolazi se do neočekivanih rješenja. Jedna od izuzetno bitnih (s)tvari iz NASA-inog laboratorija je i aerogel - nevjerojatno čvrst materijal, lagan i izvanredan toplinski izolator. Druga korist je obavljanje eksperimenata na orbitalnoj stanici i snimanje nekih zemaljskih resursa, pri kojima je poželjno ljudsko prisustvo. Treća stvar je ustanovljavanje najboljeg načina rada i funkcioniranja ljudskog organizma za vrijeme dugotrajnog boravka u svemiru, a što je bitno za budući razvoj astronautike. Najduži let do sada je ostvario Valerij Poljakov od 437dana i 18 sati (1994./1995.), a najduže je u svemiru boravio Sergej Krikaljov (u šest letova) koji je upravo ove godine postavio rekord od ukupno 803 dana. I četvrto, treba reći i da više ne dolazi u obzir prekid putničkog prometa u svemiru, bez obzira na financijsku krizu svih zemalja koje lete u svemir. Naime, kad bi se sad stalo, ponovno pokretanje programa još bi više potrošilo financija nego sadašnji nastavak. A s ponovnim pokretanjem se svakako treba računati jer bi se u protivnom odrekli budućnosti.

Kolika svota novca je uložena u letove s posadom? Ukupan trošak svih dosadašnjih letova broji se u stotinama milijardi dolara. Ako to uspoređujemo s vojnim troškovima to nije ništa (za četiri i pol desetljeća), ali civilno gledajući svote su beskonačne.

Samo nekoliko primjera:

- jedno sjedeće mjesto u transportnom brodu Sojuz iznosi 20 milijuna dolara.
- već je rečeno da jedno lansiranje shuttlea košta pola milijarde dolara.
- cijena izrade kompletnog orbitera je četiri do pet milijardi dolara
- a za kraj ono najnevjerojatnije i što predstavlja najveći pojedinačni trošak u svim dosadašnjim programima letova i u svemu što je čovjek do sada napravio. Neophodno za nadogradnju svemirske stanice je mehanička pokretna ruka. Primjerice kanadska mehanička ruka, sa 17 neovisnih zglobova, koja je montirana na stanicu, vrijedna je 900 000 000 $! Za usporedbu, najveći putnički brod na svijetu (napravili su ga francuzi po britanskoj narudžbi) Queen Mary 2 vrijedan je 780 000 000 $.


Sl. 11 - Mehanička ruka Canadarm

 Ukupan promet u Zemljinoj orbiti

Sad se još osvrnimo na podatke gustoće prometa. Kad kažemo da je neki satelit ušao u putanju onda to ne možemo brojati kao jedan komad nečega. Već kod prvog satelita, osim samog Sputnika 1, u orbitu su ušli i metalno kućište koje je zatvaralo sam satelit i zadnji stupanj rakete. Dakle tri dijela. Dakako, orbite su bile takve da su sva tri dijela, prije ili kasnije, izgorjela u atmosferi, no kod svakog lansiranja može se pronaći još poneki dio koji je ušao u orbitu. Vremenom svi ti dijelovi padnu u atmosferu i izgore. Ali neko vrijeme stvaraju smeće i gužvu u prometu. Zatim su tu i sitni, neizgoreni ostaci goriva tako da i to povećava onečišćenje. Naravno, zbog sigurnosti, radarom se danas prati sve što leti u orbiti, a što se može registrirati. Konkretno, to znači dijelove veće od nekoliko cm. Takvih dijelova je trenutno zabilježeno preko 28.000.

Koliki je to problem? Prvo, to može biti problem za posadu. Skafanderi su dizajnirani tako da mogu podnijeti udarce mikrometeorita, ali problem bi bio s većim dijelovima jer se brzine u svemiru broje u km/s. Srećom, na ovoj autocesti putničkog prometa nema još rizične gustoće. Pa ipak, jedan komadić boje shuttlea udario je svojedobno u prozor letjelice i ostavio trag. Druga stvar su automatske letjelice. S obzirom na razno razne  putanje, ogroman orbitalni prostor je dovoljno onečišćen da se mora voditi računa o komadićima koji lutaju. A svakim lansiranjem taj broj se povećava. Do sada još nije registriran udar nekog većeg komada koji bi oštetio neki satelit, ali...

Zgodno je spomenuti i da svaki dan u atmosferi Zemlje izgori i po nekoliko tisuća tona mikrometeorita, pa bi po tome i oni pripadali u faktore zagađenja Zemljine okolice.
Na žalost, dok na Zemlji takva zagađenja možemo sanirati, u svemiru su ona neizbježna. Sve što nam preostaje je čekanje da Zemlja svojom gravitacijom malo pročisti te naše prljave autoceste u orbiti.


Sl. 12 - Grafički prikaz svih dosadašnjih uspjelih lansiranja
Izvor: http://mek.kosmo.cz/telesa/index.htm

Budućnost

Svemirski letovi su nešto što je ipak neophodno. Za sada još možemo govoriti o orbitalnom prometu jer je on zaista najgušći, pa stoga ovo i može ući u uži pojam geografije. Od svih lansiranja samo su 142 letjelice napustile Zemljinu orbitu (uključujući 9 letova s posadom prema Mjesecu).Ali kad se nađe isplativa ekonomska korist na Mjesecu i kad počne transport dobara, svakako više nećemo moći iz prometa ispuštati ovaj egzotični segment i morat ćemo ili taj oblik prometa izostaviti iz geografije ili proširiti pojam geografije. Ovo drugo je po mom mišljenju prihvatljivije. Kako znanost ne stoji na mjestu, tako možemo sasvim realno zaključiti da će svakako doći do ponovnog zamaha i ponovnog odlaska na Mjesec. Planovi se konstantno rade. A za određeno vrijeme govorit ćemo i o prometu u čitavom Sunčevom sustavu.

Zaključak

Na početku je navedeno kako je ova tema prilično zanemarena. A, prema izloženom, vidi se da ju ne bismo trebali zanemarivati, premda Hrvatska ne ulazi u zemlje koje imaju bilo kakvu vezu s prometom u Zemljinoj orbiti (na žalost). Ali kad pogledamo koliki je samo ekonomski trošak ovog prometa i kolika je njegova neophodnost, onda mu svakako moramo pridati puno više pažnje. Uostalom, sateliti su nešto što svaki dan koristimo. Bez toga je život postao nezamisliv. Svemirski programi i njihova direktna i posredna korist su budućnost čovječanstva. Ovo nisu Zvjezdane staze, nego jedno sasvim realno područje na koje svaka znanost, pa tako i geografija mora računati. Ako ovaj članak i malo uspije podići zainteresiranost za ovo područje biti će to već jedan korak u pravom smjeru, u smjeru uključivanja u moderni svijet doba koje nas čeka.
 
Korištena literatura:

Knjige
Mardešić, P. 1972.: Od pješaka do rakete II, Zagreb
McNab, D., Younger, J. 1999.: Planeti, BBC
Vujnović, V. 1989.: Astronomija 1, Zagreb

Internet stranice
1. Mala Encyklopedie Kozmonautiky
2. The Satellite Encyclopedia
3. The Satellite Encyclopedia
4. The Spacecrafts Encyclopedia
5. Encyclopedia Astronautica