Skylab to jedyna samodzielna stacja kosmiczna NASA. Zgadniecie kiedy działała?

2 listopada minęła 23 już rocznica rozpoczęcia nieprzerwanej eksploatacji Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS, MSK). Wiemy, że nieuchronnie zbliża się koniec jej eksploatacji, który wedle wciąż oficjalnego stanowiska NASA ma nastąpić w 2030 roku. Do końca przyszłego roku ma być wyłoniony wykonawca systemu do bezpiecznej deorbitacji stacji.

Jednak im bliżej tego terminu, tym bardziej uwidacznia się problem jakim są opóźnienia w budowie komercyjnych odpowiedników MSK. Zarówno Axiom Space, Blue Origin i inni mogą nie wyrobić się z terminem rozpoczęcia eksploatacji swoich stacji ustalonym na 2028 rok. Dlatego Ken Bowersox, administrator NASA do spraw operacji kosmicznych, stwierdził ostatnio, że - nie jest obowiązkowym zakończenie funkcjonowania MSK w 2030 roku.

Tak obecnie (rok 2021) wygląda największa wielomodułowa stacja kosmiczna. Jak długo będzie dzierżyć to miano? (fot: NASA)

Dlaczego? NASA nie chce pozostać bez dostępu do dużego obiektu badawczego na orbicie Ziemi. Inwestuje w komercyjne programy rozwojowe załogowych obiektów i loty orbitalne, samo SpaceX dostało od NASA już 12 miliardów dolarów, ale też czeka na to co firmy prywatne same zaproponują. Rok 2030 wyznaczono dlatego, bo jeszcze parę lat temu wydawało się, że do tego momentu na orbicie pojawią się działające komercyjne stacje, a NASA będzie mogła realizować swój plan wynajmowania przestrzeni i czasu na tych obiektach.

NASA nie jest bogata tak jak kiedyś, zresztą budowa stacji to dziś zadanie dla innych

NASA dysponuje dziś dwa razy mniejszym budżetem niż w połowie lat 60. XX wieku, gdy program Apollo i ogólne przekonanie społeczeństwa amerykańskiego o słuszności kosmicznej rywalizacji, napędzało kosmiczne programy. A i tak cały program Apollo kosztował niewiele więcej niż obecnie pierwsza misja Artemis. Trudno jednak bezpośrednio porównywać koszty, bo stosowano wtedy inne technologie. Są też światełka w tunelu, choćby rakieta SpaceX Starship, która małymi kroczkami zbliża się do udanego w pełni lotu orbitalnego.

Spacelab widziany z zewnątrz na orbicie Ziemi i wnętrze tego modułu eksperymentalnego. Podobnie wyglądał Spacehab. (fot: NASA)

Jej górny człon można sobie wyobrazić na orbicie jako wariant tymczasowej stacji kosmicznej. Coś takiego robiło NASA w czasach lotów wahadłowców kosmicznych, gdy w przestrzeni ładunkowej tych pojazdów umieszczano skonstruowane wspólnie z ESA laboratorium Spacelab, a także zbudowane w USA Spacehab, które z kolei użytkowano głównie podczas misji do stacji kosmicznych MIR i MSK. To było rozszerzenie przestrzeni na pokładzie wahadłowca o tę, która była przeznaczona wyłącznie do eksperymentów naukowych.

Jednak niezależnie od działań jakie podejmie NASA, można powiedzieć, że ta agencja nie będzie już angażować się w wokółziemską stację kosmiczną samodzielnie. Ba, czasy, gdy stacja kosmiczna była całkowicie przedsięwzięciem NASA minęły bezpowrotnie prawie 50 lat temu. Jesteście zaskoczeni?

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna to bowiem wspólne przedsięwzięcie NASA, ESA, CSA, JAXA i Roskosmosu. Początkowo był to projekt o nazwie Freedom, który miało w pełni sfinansować USA, ale w obliczu zmian na świecie, ocieplenia relacji (w latach 80. i 90. XX wieku) z Rosją, połączono tamten projekt, a także europejskie i rosyjskie plany.

Stacje kosmiczne i pojazdy aspirujące do tego miana. Porównanie rozmiarów aktywnych obecnie i w przeszłości. (fot: Thomas Shafee / CC BY 4.0 DEED)

Dziś samodzielnie stację kosmiczną eksploatują tylko Chiny. To Tiangong, której pierwszy etap budowy zakończono w 2023. Tiangong ma w najbliższych latach być dwukrotnie powiększony, choć i wtedy będzie wciąż mniejszy niż obecnie MSK. Budowę własnej stacji planują także agencje kosmiczne Indii oraz Rosji. NASA zaangażuje się wraz z ESA, JAXA i CSA w budowę stacji Gateway na orbicie Księżyca, pozostawiając pole do działania na ziemskiej orbicie amerykańskim przedsiębiorstwom.

Lata 70. XX wieku - czasy, gdy NASA miała własną stację kosmiczną

A kiedyż to NASA miała własną stację kosmiczną? Misje Spacelab czy Spacehab na pokładzie wahadłowców to nie do końca misje stacji kosmicznych. By przypomnieć sobie samodzielną stację NASA trzeba cofnąć się do czasów misji księżycowych Apollo.

Pierwszy pomysł na stację kosmiczną był planem wojskowym, ale NASA miałaby z tego niewątpliwe korzyści, być może podobne jak obecnie w ramach przyszłych projektów CLD (komercyjnych stacji na niskiej orbicie Ziemi). Jednak planu tak zwanego Manned Orbiting Labolatory (MOL) nie zrealizowano.

Główna cześć Skylaba i diagram przedstawiający wnętrze. (fot: NASA)

Zrealizowano za to program Apollo, którego częścią było zbudowanie potężnych rakiet Saturn V. Program Apollo zakończył się w 1972 roku, na misji numer 17, choć przewidywano jeszcze trzy kolejne loty. A to oznacza, że rakiety przeznaczone do tych misji były już w budowie. W tym momencie doszedł do głosu rozwijany już projekt stacji Skylab, która w rzeczywistości była trzecim członem rakiety Saturn V umieszczonym na stałej orbicie wokółziemskiej. Coś podobnego mogłoby zrobić dziś SpaceX wykorzystując swój Starship, który też dysponuje sporą przestrzenią ładunkową gotową z założenia do dowolnej aranżacji.

Stacja kosmiczna Skylab. Największy pojedynczy moduł w historii

Skylab wyniesiono na orbitę w maju 1973 roku. Potem dotarły na niego trzy misje, ostatnia ruszyła 16 listopada 1973 roku i spędziła tam prawie trzy miesiące do lutego 1974. Stanowiło to wtedy rekord, który pobili rosjanie w 1977 roku, a dla amerykanów stanowiło to najdłuższy lot w kosmos aż do 1994 roku.

Start Skylaba, była to misja bezzałogowa, dopiero kilkanaście dni później dotarła pierwsza załoga. (fot: NASA)

Załogowa eksploatacja Skylaba była dość krótka, ale nie zmienia to faktu, że był to jedyny czas, gdy NASA miało własna stację badawczą. Nieużytkowany Skylab pozostał na orbicie do 1979 roku, gdy w wyniku stale obniżającej się orbity, na skutek nadmiernej aktywności Słońca, uległ dezintegracji w atmosferze Ziemi.

Do Skylaba dostać można było się za pomocą pojazdu Apollo, czyli tzw. modułu dowodzenia, który dokował do stacji i pozostawał podłączony na czas misji. Tak samo jak to się dzieje dziś w przypadku MSK. Stacja obiegała Ziemię na wysokości około 440 km po podobnej orbicie co obecnie MSK.

Skylab na orbicie, widok z pokładu pojazdu Apollo. (fot: NASA)

Wnętrze Skylaba znacząco różniło się od tego czym dysponują dziś astronauci na pokładzie MSK. Przede wszystkim orientacja była obrócona o 90 stopni, czyli wzdłuż walca stacji, a nie poprzecznie jak to ma miejsce dziś. Były dwa poziomy, przeznaczony do odpoczynku i eksperymentów. Na pokładzie były nawet takie rzeczy jak zwykłe krzesła, a kontrolki przypominały te z misji Apollo. Wnętrze stacji zaaranżowano tak, by przypominało ziemskie pomieszczenia. Dziś wiemy, że trzymanie się tego schematu w warunkach mikrograwitacji nie ma większego sensu.

Rysunek przedstawiający wizualizację stacji, w tym podstawowego modułu, a także modułu dokowania i śluzy powietrznej. (fot: NASA)

Istotny jest tu też rozmiar stacji. Skylab był po prostu elementem rakiety, a to co dziś składa się na moduły MSK to części, które trzeba było wynosić we wnętrzu innych pojazdów. MSK oferuje kilka razy większą przestrzeń niż Skylab, który miał niewiele mniej miejsca w środku dla załogi niż rosyjski MIR. Lecz Skylab miał o około 40% większą średnicę niż moduły MSK i MIRa. Można powiedzieć, że miejsca było tam aż nadto. Gdyby dziś Skylaba podłączyć do MSK, byłby jej największym elementem.

Zdjęcie, które doskonale ilustruje przestrzeń jaką do dyspozycji miała załoga Skylaba. (fot: NASA)

Co robiono na pokładzie stacji Skylab?

Załoga Skylaba liczyła za każdym razem trzy osoby. Zajmowali się oni obsługą teleskopu słonecznego Apollo, który był dołączony do stacji i obserwował Słońce w zakresie od fal rentgenowskich do światła widzialnego. Dopiero co opatentowano technologię CCD, dlatego do rejestracji zdjęć używano tradycyjnych klisz. Trzeba było je wymieniać, co wymagało spacerów kosmicznych.

Oprócz tego astronauci prowadzili eksperymenty w warunkach mikrograwitacji, w tym medyczne, a także proponowane przez studentów. W wolnym czasie obserwowali Ziemię, podobnie jak to dziś robi załoga MSK. Nie zabrakło też gorących momentów. Pierwsza ekipa musiała stację naprawić zanim zaczęła ona na dobre funkcjonować, kolejna miała problemy z napędem stacji.

Dzień na stacji był dostosowany do czasu centrum kontroli w Houston czyli czasu środkowoamerykańskiego. Tutaj pierwsza załoga Skylaba Joseph P. Kerwin, Paul J. Weitz oraz Charles Conrad Jr. (fot: NASA)

Gdy zaprzestano misji w ramach programu Skylab i zarzucono realizacji następcy o nazwie Skylab B, NASA skoncentrowała się na już rozwijanym projekcie pojazdów wielokrotnego użytku. W 1981 roku zaowocował on pierwszym orbitalnym lotem wahadłowca Columbia. Niestety było to zbyt późno, by pomóc podnieść orbitę Skylaba i przywrócić go do życia, co wcześniej brano pod uwagę. Rosja jeszcze przez wiele lat wysyłała na orbitę moduły Salut, które pełniły podobną rolę co Skylab, choć były dużo mniejsze. Stały się one potem elementami stacji MIR, a także podstawą obecnych rosyjskich modułów MSK.

Źródło: inf. własna