Kategorie
Kosmologia

Orbitalne stacje obsługi technicznej

Drugi powód jest ściśle związany z pierwszym: przeprowadzanie napraw na orbicie sprawia trudności natury technicznej i jest dość ryzykowne. Dwa orbitujące obiekty muszą się spotkać w przestrzeni kosmicznej. Jeśli manewr dokowania nie zostanie wykonany z dużą dokładnością, istnieje ryzyko, że jeden statek rozbije się o drugi. Tak było ze stacją Mir podczas próbnej misji zaopatrzeniowej modułu Progress latem 1997 roku. Teraz proszę rozważyć następujące fakty: Teleskop Hubble a kosztował 2 miliardy dolarów: zbudowanie i uruchomienie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej pochłonie 20 miliardów. Zarządzających NASA może więc irytować myśl o tym, że pierwszy lepszy pilot będzie próbował zacumować kosmiczny statek naprawczy do któregoś z ich obiektów.

Rozwiązaniem, pozwalającym ominąć ten problem, byłoby stworzenie przez NASA pojazdu operacyjnego (proxops, od ang. proximity operations), który orbitowałby w pobliżu stacji i odbierał ładunki umieszczane na orbicie przez prywatnych dostawców. Prowadzony przez pilotów NASA, proxops przenosiłby następnie kontenery (ujednolicone na wzór kontenerów używanych na statkach handlowych) na stację. Dzięki temu manifest dostaw dla stacji, zarówno zwykły, jak i awaryjny, mógłby być obsługiwany przez prywatne przedsiębiorstwa i tym samym otwarty dla konkurencji. Zbudowanie pojazdu proxops byłoby kosztowne, ale mimo wszystko opłacalne z uwagi na to, że koszty zaopatrzenia i napraw orbitalnych spadłyby drastycznie. Co więcej, otwierając swój manifest startów (który jest większy niż w wypadku Teledesic) dla konkurencji, stacja mogłaby się przyczynić do powstania tanich prywatnych układów nośnych.

A zatem za pomocą rządowego pojazdu proxops można stworzyć prywatne usługi dostawcze na zamówienie dla stacji kosmicznej, choć nie jest to dosłowne serwisowanie w przestrzeni kosmicznej. A co z omawianym przykładem współorbitującej stacji kosmicznej, wyposażonej w porządny warsztat mechanicznym z częściami zamiennymi, pilotowanej przez astronautów-mechaników, którzy mają doświadczenie w naprawach układów elektrycznych i hydraulicznych? Pod warunkiem że NASA zaakceptowałaby tego rodzaju usługi, co dałoby się osiągnąć drogą polityczną, takie przedsięwzięcie mogłoby się powieść. Inwestycje i możliwości techniczne potrzebne do jego rozpoczęcia musiałyby być raczej duże, ale środki mogłaby zebrać dobrze wykwalifikowana firma, byle NASA z góry zapewniłaby jej wyłączność na tego rodzaju usługi. Znaczyłoby to jednak, że może się powieść tylko jednemu przedsiębiorstwu.

Satelity mogą się popsuć właściwie z każdego powodu. Prostą formą serwisowania satelitów telekomunikacyjnych byłoby przeprowadzanie inspekcji niesprawnych satelitów przez statek kosmiczny, w celu określenia przyczyn awarii. Tego rodzaju usługa byłaby niezmiernie interesująca dla operatorów konstelacji sztucznych satelitów oraz dla firm ubezpieczeniowych, ponieważ otrzymane informacje mogłyby się przyczynić do znacznego zredukowania liczby awarii. Oczywiście, jedną z najbardziej powszechnych przyczyn utraty satelity (a przy tym nieuniknioną) jest wyczerpanie materiału napędowego, niezbędnego do utrzymania obiektu na stałej wysokości. Jeśli dałoby się znaleźć sposób na dostarczanie paliwa orbitującemu satelicie, oszczędności byłyby spore. Zadanie jest o tyle trudne technicznie, że dwa zautomatyzowane statki kosmiczne, najeżone panelami baterii słonecznych, talerzami anten i podobnym osprzętem, muszą się spotkać, przycumować do siebie, unikając przy tym zaplątania się czy wzajemnego uszkodzenia. Naprawy będą musiały wykonywać zautomatyzowane lub zdalnie sterowane statki, ponieważ większość satelitów telekomunikacyjnych znajduje się na wyższych orbitach niż te, do których docierają załogowe pojazdy nośne, takie jak prom kosmiczny czy przyszłe SSTO. (Nawet gdyby pilotowany pojazd mógł uzupełnić paliwo na niskiej orbicie, co pozwoliłoby mu dotrzeć do satelity telekomunikacyjnego, zużycie paliwa potrzebnego do przemieszczenia stosunkowo dużego statku na wyższą orbitę w celu dostarczenia niewielkiej ilości paliwa używanego przez znacznie lżejszego satelitę uczyniłoby ten zabieg bardzo nieopłacalnym). Z drugiej strony, nic nie stoi na przeszkodzie, by zbudować zrobotyzowany tankowiec. Gdy prace nad projektem takiego układu byłyby wystarczająco zaawansowane, można by przekonać operatorów konstelacji sztucznych satelitów o jego wykonalności i nakłonić ich do zamontowania niezbędnych sprzęgów na satelitach, tłumacząc, że przyniesie to duże oszczędności.

Tak więc orbitalny serwis satelitów telekomunikacyjnych i innych prywatnych satelitów ma sens i przewiduję, że w ciągu najbliższej dekady tego rodzaju usługi zostaną uruchomione. Efektem będzie jednak redukcja liczby startów satelitarnych, wymaganych do utrzymania konstelacji. Dlatego, mimo że naprawy orbitalne oferują opłacalny rodzaj działalności w przestrzeni kosmicznej, nie będą one w stanie pobudzić prywatnych firm do stworzenia układów nośnych dających tani dostęp na orbitę. Wprost przeciwnie: serwisowanie na orbicie będzie alternatywą, która sprawi, iż operatorzy konstelacji satelitarnych będą mniej wyczuleni na potrzebę tanich lotów w kosmos.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *