Istoria explorării spațiului cosmic putea fi diferită astăzi, dacă anumite programe primeau avizul autorităților competente sau finanțare adecvată. Sau dacă cei care le-au propus ar fi fost mai convingători în fața publicului sau a autorităților responsabile cu bugete naționale. Multe dintre acestea sunt programe care au ieșit curând la iveală din dosarele desecretizate ale armatei sau din dosarele vechi și prăfuite ale NASA.
Urmează în continuare trei povești, trei posibile scenarii ale explorării spațiului cosmic, așa cum ar fi putut avea loc.
Ce-ar fi fost dacă armata ar fi construit rampe de lansare pe insula Christmas, mult mai apropiate de Ecuator, în loc de Cape Canaveral? Ce-ar fi fost dacă, în locul navetei spațiale, NASA ar fi construit infrastructura orbitală necesară pentru o misiune spre Marte? Sau dacă ne-am fi întors pe Lună folosind navete cu propulsie nucleară?
Orizonturi selenare
NASA este o agenție spațială civilă, ceea ce înseamnă că singurele secrete pe care le ascunde sunt cele din misiunile desfășurate pentru diverse agenții de securitate (este, în principal, vorba despre lansările navetei spațiale destinate sateliților Departamentului Apărării).
Toate detaliile programelor Mercury (1958-1963), Gemini (1961-1966) sau Apollo (1961-1972) sunt cunoscute publicului interesat și istoria misiunilor NASA nu conține astăzi prea multe mistere. Nu trebuie să inventăm teorii ale conspirației dacă totuși simțim nevoia să găsim mistere și secrete în spațiu. Cu toții știm astăzi că în 1961 președintele american John F. Kennedy fixase sfârșitul decadei drept țintă al unui efort național nemaiîntâlnit: aselenizarea.
Proiectul avea să fie desfășurat prin agenția spațială americană civilă, ca expresie a spiritului american liber, în opoziție cu programul spațial sovietic, desfășurat prin centre militare. Dar asta nu înseamnă că generalii din armata SUA nu intuiau potențialul uriaș oferit de încărcături plasate pe orbita terestră. În secret, aveau să creioneze un program de aselenizare paralel cu cel civil, încă din 1958, când doreau să construiască o bază selenară în care să lucreze un echipaj format din 12 astronauți, până în 1968. Proiectul este cunoscut astăzi sub numele de Horizon.
Armata nu a fost de la început încântată de baza de lansare de la Cape Canaveral (unde activează și astăzi și de unde sunt lansate rachete Atlas V, Delta IV sau, mai recent, Falcon 9), deși este mult mai bine plasată decât baza sovietică (astăzi rusească) de la Baikonur. Cape Canaveral se află la o latitudine de 28,5°N, față de cele 46°N unde se află Baikonur. Asta înseamnă că rachetele lansate din Florida beneficiază mai mult de viteza de rotație a Pământului, fiind mai apropiate de Ecuator.
Acest lucru se traduce prin posibilitatea de a lansa încărcături mai grele pe orbită. Spre exemplu, racheta sovietică N-1 urma să fie mai puternică decât Saturn V dacă măsurăm performanțele brute ale motoarelor: 45.400 kN, față de 34.020 kN forță în momentul lansării. Dar, din cauza poziționării rampei de lansare, masa pe care o putea urca pe orbită era mai mică decât în cazul Saturn V.
O diferență de 26° era semnificativă și anula complet avantajul motoarelor mai multe și mai puternice: 95 tone pe orbita joasă pentru N-1, comparativ cu 140 tone pentru Saturn V. Din păcate, patru lansări ale rachetei N-1 s-au soldat cu patru eșecuri și proiectul a fost abandonat în 1972.
Astăzi poate părea ciudat, dar în anii ’50 armata SUA lua în considerare locuri precum sudul Somaliei, insula Manus din arhipelagul Bismark, Baía de São Marcos (jungla braziliană) sau insula Christmas pentru amplasarea unui complex de rampe de lansare precum cel de la Cape Canaveral. Primele trei au fost însă tăiate de pe listă din cauza izolării acestora și a lipsei unei infrastructuri adecvate, însă insula Christmas părea o locație potrivită.
Aflată la 1,5°N de Ecuator, insula a fost locul în care SUA și Marea Britanie au desfășurat teste nucleare după 1957, fiind ocupată de americani în timpul celui de-al doilea război mondial, dar administrată împreună cu Marea Britanie. Conform planului inițial, insula urma să conțină opt rampe de lansare, două piste de aterizare și locuințe permanente pentru personal, împreună cu un spital și alte clădiri utilitare necesare unei comunități. Amenajarea insulei ar fi trebuit să înceapă în 1960 și ar fi costat Statele Unite peste 1,3 miliarde de dolari. Urma să fie operațională în 1962 și completă în 1965.
Spre deosebire de ruta aleasă de programul Apollo, programul Horizon urmărea construirea prealabilă a unei stații orbitale înainte de a porni spre Lună, având la dispoziție în acea perioadă rachete Saturn I. Minimal Orbital Station (MOS) urma să fie plasată la o altitudine de 640 km, ceea ce însemna că perioada de rotație ar fi fost de 24 de ore. Stația spațială era, de fapt, o capsulă andocată cu a doua treaptă, golită de combustibil, a unei rachete Saturn I (suntem încă departe de Saturn V). Conceptul este similar cu Manned Orbiting Laboratory (MOL) sau cu prima stație orbitală americană, Skylab (1973-1979).
MOS nu putea porni însă direct spre Lună, pentru că racheta Saturn I nu era suficient de puternică, dar avea să fie un nod important pentru o infrastructură orbitală esențială pentru aselenizare. Echipajul trebuia lansat separat de modulul lunar sau combustibil. După o primă lansare cu un echipaj care să pregătească drumul spre Lună, urmau să aibă loc încă cinci lansări, al căror surplus de combustibil avea să fie folosit pentru misiunea lunară, în care s-ar fi îmbarcat doar trei astronauți.
Restul ar fi rămas la bordul MOS pentru a pregăti următorul drum spre Lună sau ar fi revenit pe Pământ, la bordul unei capsule care ar fi putut să transporte, conform estimărilor inițiale, între 10 și 16 astronauți. Nu ar fi stat prea comod, pentru că această capsulă nu avea să fie mult mai încăpătoare decât Gemini, care putea găzdui doar doi astronauți și, chiar și așa, nu era o capsulă prea confortabilă.
Prima aselenizare urma să aibă loc în aprilie 1965 și chiar au fost selectate trei zone unde echipajul format din doi astronauți putea să ajungă: în nordul Sinus Aestuum (lângă craterul Erastotene), lângă Sinus Medii sau Mare Imbrium (nu departe de unde avea să ajungă Apollo 15).
Echipajul inițial urma să exploreze zona aselenizării și să aștepte sosirea celui de-al doilea echipaj, care ar fi ajuns în iulie 1965. Timp de 15 zile, astronauții de pe suprafața lunară urmau să construiască tranșee în solul lunar folosind diverse unelte și chiar explozibili. Baza, formată dintr-un cilindru metalic, ar fi fost alimentată folosind două reactoare nucleare.
După sosirea celui de-al treilea echipaj, baza avea să se extindă, un nou modul urmând să fie adăugat primului, ceva mai spațios, cuplat cu acesta. Până la sfârșitul anului 1968, spre Lună ar fi pornit deja zece misiuni cu echipaj uman, asigurând prezența umană continuă. Planurile vorbeau despre sute de lansări Saturn I, care se traduc prin zeci de zboruri spre Lună și multe trepte secundare rămase pe orbită, cuplate, de-a lungul anilor. Atât de multe încât teoretic exista posibilitatea de a conecta aceste module sub o formă circulară, care putea fi rotită, pentru a anula efectele imponderabilității, în timp ce misiunile lunare continuau și roteau echipajul care își desfășura activitatea în baza permanentă de acolo.
NASA a ales însă baza de la Cape Canaveral pentru lansarea rachetelor Saturn V. În acest caz se putea folosi infrastructura continentală existentă și mai erau și două aspecte politice importante: administrația de la Washington dorea ca toate activitățile spațiale să fie desfășurate din interiorul Statelor Unite și, în plus, politicienii nu puteau promite locuri de muncă în statele americane pentru a câștiga voturi, dacă rampele aveau să fie construite pe o insulă îndepărtată.
Fără rampele de lansare de pe insula Christmas, MOS era un concept îndepărtat și a rămas doar în dosarele armatei, împreună cu întregul proiect al unei baze selenare militare. Întregul plan pare astăzi foarte ambițios, în mare parte din cauza faptului că nimeni nu știa exact cu ce probleme urmau să se confrunte echipajele până la urmă în drumul spre Lună.
Navete nucleare
NASA a câștigat simpatia publicului, sprijinul politic a atras astfel finanțarea necesară și a îndeplinit promisiunea făcută de John F. Kennedy în 1961 (în paginile revistei ați putut citi întreaga poveste, în serialul „Asaltul selenar”). Întrebarea care era pe buzele tuturor după istorica aselenizare din 1969 era: încotro ne îndreptăm acum, după ce am ajuns pe Lună?
Răspunsul era mai mult decât evident: Marte. Wernher von Braun, artizanul aselenizării și inginerul din spatele celui mai ambițios proiect al rachetei Saturn V, visa la Marte încă din 1948, Luna fiind pentru el doar o etapă intermediară. În plus, acum că industria americană fusese armonizată pentru a sprijini programul Apollo, locurile de muncă trebuiau păstrate și rachetele trebuiau să aibă o destinație.
Însă drumul spre Marte avea să fie mai lung și mai anevoios decât cel spre Lună. Pentru acest lucru, era nevoie de noi tehnologii și de o infrastructură orbitală pentru ca NASA să poată face următorul salt, însă lansările Saturn V aveau să fie esențiale în continuare. Planul se baza pe două vehicule noi:
- un fel de avion orbital (care să transporte astronauții de pe rampa de lansare pe orbită)
- o navetă spațială cu propulsie nucleară (Reusable Nuclear Shuttle – RNS) pentru transportul pe orbite mai înalte, spre Lună sau chiar Marte. Practic, RNS avea să fie o locomotivă, care urma să andocheze cu diverse module și să le împingă spre destinația finală.
În anul 1969, NASA avea deja un proiect stufos și complet în ceea ce privește propulsia nucleară (NERVA-2), care, dincolo de dezavantajele evidente chiar și pentru romanticii ani ’50-’60, promitea performanțe net superioare unei propulsii chimice clasice. RNS permitea astfel un nou asalt selenar și chiar construirea unei baze pe Lună (aspect care devine, după cum observăm, un laitmotiv în toate scenariile pe termen lung în ce privește activitățile spațiale americane).
Un singur vehicul RNS avea să fie realimentat și refolosit de până la zece ori, însă operarea unei astfel de navete avea să fie problematică din cauza radiațiilor prezente în vecinătatea sa. Nu mai vorbim despre o posibilă lansare eșuată a rachetei, care avea să urce în prima fază naveta nucleară pe orbită. Însă administrația Nixon a redus semnificativ bugetul NASA după încheierea programului Apollo.
Din acest motiv, doar proiectul avionului orbital a supraviețuit și a devenit în timp ceea ce astăzi cunoaștem sub numele de navetă spațială. Nici vorbă de zboruri spre Marte sau navete nucleare. Propulsoarele nucleare NERVA-2 nu aveau să mai fie construite vreodată, atât din pricina bugetului redus, dar și din cauza riscurilor semnificative pe care le presupune manipularea de material radioactiv în preajma sau chiar în interiorul rachetelor: nimeni nu putea garanta că una dintre lansări nu va eșua, împrăștiind uraniu peste rampele de lansare de la Cape Canaveral.
Un posibil scenariu marțian
Dar să presupunem pentru câteva minute că Nixon ar fi fost mai generos în ceea ce privește bugetul agenției spațiale americane și că, în ciuda tuturor temerilor nucleare, RNS ar fi fost un vehicul operațional la sfârșitul anilor ’70. Pe finalul anului 1981, două convoaie ar fi putut pleca spre Marte.
Fiecare dintre acestea ar fi fost format din trei vehicule RNS cuplate, împreună cu modulul care ar fi găzduit echipajul (format din nu mai puțin de 12 astronauți) și un lander. Două din cele trei navete ar fi fost folosite pentru imprimarea vitezei necesare, după care s-ar fi decuplat de convoi și ar fi revenit pe orbita terestră, urmând să fie refolosite în viitor. Dacă plecarea spre Marte ar fi avut loc în 12 noiembrie 1981, sosirea urma să fie în 9 august 1983.
Echipajul ar fi petrecut acolo trei luni și ar fi revenit pe Pământ în 14 august 1983, deci o misiune cu o durată totală de 640 de zile. Tocmai durata acestei misiuni făcea necesară practic dublarea vehiculelor folosite, pentru a oferi redundanță în cazul în care ceva neprevăzut s-ar fi întâmplat în toată această perioadă.
Ajunși pe o orbită marțiană eliptică, șase astronauți ar fi rămas la bordul navelor, în timp ce două grupuri de câte trei astronauți ar fi coborât pe suprafața planetei, folosind landerele derivate din capsulele Apollo. Atmosfera prea puțin densă a planetei Marte face parașutele insuficiente pentru reducerea vitezei, astfel că aceste vehicule urmau să fie dotate cu rachete de frânare, care să fie activate încă de la o altitudine de 3 kilometri (astfel de rachete s-au folosit în 2012, pentru roverul Curiosity).
Modulul marțian putea rămâne la suprafață timp de 60 de zile, împreună cu echipajul său, după care partea superioară a acestuia s-ar fi desprins și ar fi revenit pe orbită, pentru un rendez-vous cu vehiculele aflate acolo, pornind împreună înapoi spre Pământ. Dar asta nu înainte de a efectua un survol al planetei Venus în 12 februarie 1983! Cu această ocazie, câteva sonde s-ar fi putut desprinde de nave, pentru a face măsurători detaliate ale atmosferei lui Venus, profitând astfel de alinierea dintre Marte, Venus și Pământ.
Ajunse în apropierea Pământului, navele urmau să andocheze cu stația spațială existentă pe orbită, de unde avioanele orbitale urmau, în cele din urmă, să preia echipajul și să-l transporte pe suprafața planetei noastre. Pentru că doar landerele ar fi rămas pe Marte, modulele folosite pentru transportul astronauților și cele 6 RNS puteau fi, în teorie, renovate și pregătite pentru un nou zbor. Astfel, o nouă misiune spre Marte putea să aibă loc începând cu 1986 folosind aceleași nave, dar asta nu i-ar fi împiedicat pe cei de la NASA să mai trimită un echipaj spre Planeta Roșie încă din 1983, punând astfel bazele unei prezențe umane continue pe Marte.
Din păcate, astăzi aceste planuri par desprinse din opere de science-fiction, dar ele s-au născut în urma unor calcule precise ale unor echipe de ingineri conduse de von Braun. Nu sunt extrapolări fanteziste, sunt scenarii perfect realizabile cu tehnologia disponibilă sau aflată la orizontul anilor ’70-’80 și singurul motiv pentru care nu avem astăzi baze permanente pe Lună sau Marte este lipsa de voință politică a factorilor decizionali. Pentru că un astfel de efort vine cu un preț pe măsură, probabil trece de 100 de miliarde de dolari.
Revenirea la realitate
După euforia din 1969, interesul publicului pentru explorarea spațială s-a diminuat, lucru ce a dus și la diminuarea fondurilor disponibile pentru NASA. Încă din 1970 era evident că planurile ambițioase pentru Marte aveau să rămână doar pe hârtie pentru că lumea de pe pământ era interesată de alte lucruri, după ce SUA demonstrase că este o putere spațială și câștigase la pas cursa spre Lună.
Treapta secundară a rachetelor Saturn V deja construite avea să fie folosită pentru Skylab, care a devenit astfel prima stație orbitală americană, iar, din toate planurile fanteziste pentru viitor, doar cel al avionului orbital a prins contur și a devenit Space Transportation System (STS), adică naveta spațială așa cum o cunoaștem noi, între timp retrasă și ea în 2011.
Deși asigura accesul regulat la orbită, costurile STS au fost mult mai mari decât estimările inițiale. Asta pentru că pregătirea navetei pentru un nou zbor s-a dovedit mai migăloasă și mai scumpă, reducând numărul de lansări anuale care ar fi putut face profitabilă exploatarea navetei prin lansarea de sateliți. Accesul la orbită, deși scump, era asigurat, dar până în ziua de astăzi am rămas izolați pe orbita Pământului, neavând după Apollo lansatoare sau vehicule capabile să ne trimită spre alte lumi.
În loc de baze marțiene, avem doar noi planuri spre Marte (mereu un echipaj care să plece spre Marte este la 20 de ani distanță de prezent), nimic concret însă, plus o Stație Spațială Internațională despre care deja se fac planuri pentru dezmembrare și retragere din uz din cauza vârstei. Dar Marte nu a dispărut niciodată din planurile noastre.
Astăzi, o misiune spre Marte este tot mai mult discutată de o companie privată, lucru ce aduce un suflu nou în explorarea spațială. Mai mult de atât, tehnologia devine din ce în ce mai accesibilă și apar alte națiuni care doresc (și pot) să ajungă dincolo de orbita Pământului și mă gândesc acum la China, care face pași mici, dar siguri spre Marte.
În următorii ani putem asista la startul unor noi curse spațiale, desfășurate pe mai multe fronturi: poate spre Lună (ESA, China, Japonia), poate spre asteroizi (corporații miniere spațiale) sau, de ce nu, veșnica destinație, Marte (NASA, SpaceX, China).
