Czytaj dalej

Przez sześć dekad rozwoju astronautyki na całym globie opracowano kilkadziesiąt modeli rakiet kosmicznych. Jedne się sprawdziły, inne okazały totalnymi bublami, ale niektóre naprawdę pchnęły nas do przodu, otwierając kolejne rozdziały w dziejach eksploracji kosmosu.

Ta rakieta uwolni czło­wieka od wią­żą­cych go łań­cu­chów, łań­cu­chów gra­wi­ta­cji, które nadal wiążą go z tą planetą. Otworzy mu bramy nieba.

Werner von Braun

1.
V2

Rakieta V2

W paź­dzier­niku 1942 roku z nad­bał­tyc­kiego ośrodka nauko­wego Peene­münde wystar­to­wało urzą­dze­nie A4 (Aggregat 4), bardziej znane pod póź­niej­szym woj­sko­wym ozna­cze­niem V2. Jako produkt nazi­stow­skiej myśli tech­nicz­nej, Vergeltungswaffe‑2 zapro­jek­to­wano jako pocisk bojowy, jednak to właśnie ta wyprze­dza­jąca epokę kon­struk­cja, wyzna­czyła standard dla przy­szłych rakiet kosmicz­nych. Wyco­fu­jący się Niemcy pró­bo­wali zatrzeć ślady swoich mniej i bardziej chlub­nych osią­gnięć, lecz bez­sku­tecz­nie. Wraz z końcem II wojny świa­to­wej plany, inży­nie­ro­wie oraz elementy V2 padły łupem żoł­nie­rzy ame­ry­kań­skich oraz sowiec­kich, pene­tru­ją­cych tery­to­rium upadłej Rzeszy. Był to nie­sa­mo­wity prezent. Hitle­row­ski pocisk siłą swego ciągu prze­wyż­szał nie­śmiałe projekty aliantów ponad pię­cio­krot­nie. Wystar­czyło tylko ten cud techniki odwzo­ro­wać ze zdo­bycz­nych pod­ze­spo­łów i dokonać koniecz­nych mody­fi­ka­cji – do czego zabrano się bły­ska­wicz­nie. Już w kilka lat później na poli­go­nach w Kapustin Jarze pod Astra­cha­niem i White Sands w Nowym Meksyku, dało się słyszeć huk star­tu­ją­cych rakiet. Potra­fiły ustrze­lić cel oddalony o “zaledwie” 350 kilo­me­trów, ale oba super­mo­car­stwa zamie­rzały to szybko zmienić. Oczy­wi­ście nie dlatego, że któryś polityk rozważał eks­plo­ra­cję kosmosu – pozo­sta­jącą ówcze­śnie domeną fan­ta­stów i marzy­cieli – a w związku z zapo­trze­bo­wa­niem na nowy, szybki i trudny do prze­chwy­ce­nia nośnik głowic jądro­wych. W ten sposób pocisk V2, który w zasadzie nie wpłynął na losy samej wojny, stał się przy­czyn­kiem do nukle­arno-rakie­to­wego wyścigu zbrojeń. A przy okazji również, punktem startu do wyścigu w kosmos. 

2.
R‑7

Radziecka rakieta R-7

Wspo­mniana łapanka nie­miec­kich inży­nie­rów znacznie lepiej wyszła Ame­ry­ka­nom, którzy w ramach Operacji Spinacz prze­chwy­cili gros czo­ło­wych spe­cja­li­stów na czele z genial­nym Wernerem von Braunem. Komu­ni­ści nie wrócili do siebie jednak z pustymi rękami. Poza dro­go­cen­nymi ele­men­tami V2, do Moskwy spro­wa­dzono prawą rękę von Brauna, Helmuta Gröt­trupa. Kreml był tak bardzo zde­ter­mi­no­wany aby ujarzmić poten­cjał broni rakie­to­wej, że nie wahał się nawet przed reha­bi­li­ta­cją uta­len­to­wa­nych więźniów poli­tycz­nych ska­za­nych w czasach Wiel­kiego Terroru. W ten sposób łagier opuścił przyszły ojciec radziec­kiej kosmo­nau­tyki, Siergiej Paw­ło­wicz Korolow. Urodzony na Ukrainie uczony rychło prze­ana­li­zo­wał i udo­sko­na­lił nie­miec­kie pomysły, kreśląc autor­skie projekty rosyj­skich rakiet. Już przed­sta­wiona Sta­li­nowi w 1949 roku R‑3 posia­dała zasięg ponad 3 tysięcy kilo­me­trów. Wciąż zbyt mały aby dosię­gnąć tery­to­rium impe­ria­li­stycz­nego wroga, ale aż ośmio­krot­nie większy od V2. Do przełomu doszło jednak w latach 50., za sprawą nie­ła­twej koope­ra­cji Korolowa z nie­lu­bia­nym przez siebie twórcą silników, Walen­ti­nem Głuszką. Obaj panowie doszli do wniosku, że nic nie stoi na prze­szko­dzie aby kilka silników o osobnych komorach spalania, korzy­stało z poje­dyn­czego zestawu pomp tur­bi­no­wych. Takie łączenie silników pozwo­liło naczel­nemu kon­struk­to­rowi ogłosić plan budowy rakiety mię­dzy­kon­ty­nen­tal­nej, z sil­ni­kiem głównym oto­czo­nym przez cztery pomoc­ni­cze odpa­da­jące podczas lotu. Tak powstała Semiorka, czyli rakieta R‑7.

Nie było łatwo, gdyż pierwsze trzy starty zakoń­czyły się kosz­tow­nym fiaskiem, leczy gdy wyeli­mi­no­wano usterki R‑7 stała się zde­cy­do­wa­nie naj­lep­szą rakieta świata. Osiągi były tak dobre, że Koro­lo­wowi udało się prze­ko­nać polit­biuro aby wyko­rzy­stać ją również do speł­nie­nia marzenia jego życia i pio­nier­skiego umiesz­cze­nia obiektu w kosmosie. 4 paź­dzier­nika 1957 roku to właśnie R‑7 wyniosła na orbitę oko­ło­ziem­ską Sputnika – pierw­szego sztucz­nego satelitę Ziemi. Nato­miast w 1961 roku jej wariacja ozna­czona jako Wostok 8K72K, pozwo­liła na wystrze­le­nie ponad atmos­ferę Jurija Gagarina.

3.
SSM-A-14 Redstone

Amerykańska rakieta SSM-A-14 Redstone

Czym zajmował się Werner von Braun w momencie, gdy Sergiej Korolow kon­stru­ował swoją Semiorkę? Jak powszech­nie wiadomo były sturm­ban­n­füh­rer SS wylą­do­wał w Ameryce, gdzie zaofe­ro­wano mu moż­li­wość kon­ty­nu­owa­nia prac nad techniką rakie­tową pod nowym sztan­da­rem. Jednak początek jego kariery za oceanem wcale nie okazał się usłany różami. Nie dostał tak dużego wsparcia jakiego się spo­dzie­wał, toteż jego nie­po­skro­miona ambicja uległa znacz­nemu przy­du­sze­niu. Praw­do­po­dob­nie nowych chle­bo­daw­ców von Brauna trapiła niezbyt medialna prze­szłość uczonego. Z usług byłego nazisty wolano korzy­stać możliwie oszczęd­nie i raczej wspierać w pierw­szej kolej­no­ści kon­cep­cje czysto ame­ry­kań­skie. Z tego też powodu lata 50. stały się dla Waszyng­tonu pasmem kom­pro­mi­ta­cji. Rodzima kon­struk­cja Vanguard na 12 startów aż ośmio­krot­nie eks­plo­do­wała, nie osią­ga­jąc żadnego z wyzna­czo­nych celów. Dopiero po tych poraż­kach decy­denci oddali program rakie­towy w ręce doświad­czo­nego Wernera, który rzecz jasna, posta­no­wił sięgnąć do wzorców wypró­bo­wa­nych w jego własnej V2. 

W 1958 roku z hangaru wyje­chała pierwsza rakieta Redstone. Prawdę mówiąc nie wyglą­dała zbyt impo­nu­jąco: była o 10 metrów mniejsza i miała niemal o połowę skrom­niej­szy udźwig w porów­na­niu z rosyjską rakietą R‑7. Silniki pozwa­lały sięgnąć celu odda­lo­nego o nieco ponad 300 kilo­me­trów, więc niewiele więcej od samej V2. Jednak mimo tech­nicz­nych słabości nie mógłbym jej pominąć w takim zesta­wie­niu. Wszakże to od tej kon­struk­cji w 1958 roku roz­po­częła się wielka ame­ry­kań­ska przygoda z prze­strze­nią kosmiczną. Roz­wi­nięta wersja Red­sto­ne’a pod postacią cywilnej rakiety Jupiter C, wyniosła na orbitę pierw­szego ame­ry­kań­skiego satelitę Explo­rera 1. Z kolei w maju 1961 roku, w miesiąc po Gaga­ri­nie, za sprawą Red­sto­ne’a w prze­strzeni kosmicz­nej znalazł się astro­nauta Alan Shepard. Redstone sta­no­wiło dla USA swoistą bramkę kon­tak­tową w meczu z Sowie­tami. Jednak do odnie­sie­nia zwy­cię­stwa potrzebna była znacznie ambit­niej­sza maszyna.

4.
Saturn V

Amerykańska rakieta Saturn V

Wła­ści­wie cały pierwszy etap wyścigu w kosmos, do połowy lat 60., można śmiało uznać za triumf sowiec­kiej myśli tech­nicz­nej. Podraż­nie­nie ame­ry­kań­skiego ego dało jednak skutek. W słynnym prze­mó­wie­niu pre­zy­dent Kennedy obwie­ścił zało­że­nia fan­ta­stycz­nego i hor­ren­dal­nie kosz­tow­nego programu księ­ży­co­wego. Rzecz jasna tak ambitny plan wymagał równie ambitnej rakiety kosmicz­nej, za której zapro­jek­to­wa­nie odpo­wia­dać miał sam Werner von Braun. 

Cen­tral­nym punktem wiel­kiego przed­się­wzię­cia był gar­gan­tu­iczny silnik rakie­towy F‑1, o ciągu ponad czter­dzie­ści razy większym od V2. Pod względem mocy pozo­sta­wał bez­kon­ku­ren­cyjny aż do końca lat 80. i rosyj­skiego RD-170 (ten jednak został wyko­rzy­stany raptem kilka razy i nie­spe­cjal­nie zapisał się w historii). Począt­kowo zamie­rzano oprzeć nową rakietę o osiem takich potworów, aby wysłać ludzi bez­po­śred­nio z Ziemi na Srebrny Glob. Później pomysł ten – noszący roboczą nazwę Nova – porzu­cono na rzecz bardziej racjo­nal­nego projektu Saturn V. Jak wskazuje nazwa, rakieta korzy­stała z pięciu silników F‑1, co musiało wystar­czyć do połą­cze­nia lądow­nika z orbi­tu­ją­cym wokół Księżyca statkiem. Nowiutki Saturn posiadał aż 110 metrów wyso­ko­ści (3,5 raza więcej od rakiety, która wyniosła w prze­strzeń Gagarina i prawie połowę Pałacu Kultury i Nauki!) i był w stanie wyrzucić w kosmos ważący 43 tony ładunek w postaci modułu księ­ży­co­wego i statku Apollo. W 1967 roku rekor­dowa pod każdym względem rakieta von Brauna, wyru­szyła w dzie­wi­czy lot w ramach misji Apollo 4, star­tu­jąc z otwar­tego kilka lat wcze­śniej kosmo­dromu im. Ken­n­dy­’ego na przy­lądku Cana­ve­ral. 16 lipca 1969 roku trój­stop­niowy Saturn V pozwolił wreszcie załodze Apollo 11 osiągnąć powierzch­nię Księżyca i bez­piecz­nie powrócić do domu.

Dziecko von Brauna ostatni raz wzbiło się w powie­trze pod koniec 1972 roku i wła­ści­wie do chwili obecnej pod wieloma wzglę­dami pozo­staje niedoścignione.

5.
Chang Zheng 2

Chińska rakieta Chang Zheng 2C

Trzecim państwem, które posta­no­wiło wcielić kosmiczne ambicje w życie była Chińska Repu­blika Ludowa. Nie ma co czarować i udawać, że Chiń­czy­ków należy uważać za pio­nie­rów równych Rosjanom i Ame­ry­ka­nom, ale też trudno prze­mil­czeć ich obecność w prze­strzeni poza­ziem­skiej. Nawet jeśli czerpali z gotowych wzorców, to dzięki taniej sile roboczej i olbrzy­mim zasobom stali się realną alter­na­tywą, reali­zu­jąc zamó­wie­nia z całego świata. 

Prze­pustką Państwa Środka do kosmicz­nej eks­tra­klasy okazał się projekt DF‑5 (Dongfeng 5). Chiński mię­dzy­kon­ty­nen­talny pocisk bali­styczny rodził się w bólach, trwa­ją­cych przez dziesięć lat, począw­szy od pierw­szego nie­uda­nego startu w 1971 roku. W mię­dzy­cza­sie pojawiła się cywilna wariacja DF‑5 ozna­czona jako Chang Zheng 2, czyli Długi Marsz 2 – dla upa­mięt­nie­nia słynnej wędrówki Armii Robot­ni­czo-Chłop­skiej pod wodzą Mao Zedonga w czasie chiń­skiej wojny domowej. Rakieta okazała się na tyle nie­za­wodna i sku­teczna, że docze­kała się pięciu wersji, z których ostatnia – opra­co­wana w 1999 roku CZ 2F – wyko­rzy­sty­wana jest do chwili obecnej. Łącznie maszyny z serii Chang Zheng 2 zali­czyły ponad sto startów przy zaledwie czterech wpadkach. Mimo prze­cięt­nych osiągów i wiel­ko­ści (61 metrów), owa bez­a­wa­ryj­ność uczyniła chińską rakietę jedną z naj­czę­ściej eks­plo­ato­wa­nych na świecie, sto­so­waną zwłasz­cza do wyno­sze­nia na orbitę sate­li­tów komer­cyj­nych i woj­sko­wych. O pozycji Chiń­czy­ków na rynku naj­le­piej świadczy kontrakt z 1993 roku, pod­pi­sany z silną wtedy Motorolą, na wystrze­le­nie w kosmos dwunastu sate­li­tów sieci Iridium. Chang Zheng 2 pora­dziła sobie również z trans­por­tem ludzi. To właśnie CZ 2F w 2003 roku wyniosła na orbitę kapsułę Shenzhou 5 z pierw­szym chińskim astro­nautą na pokładzie.

6.
Proton

Rosyjska rakieta Proton

Na dobrą sprawę program Apollo zakoń­czył wyścig w kosmos. Sowieci mieli co prawda własną odpo­wiedź na Saturna V, pod postacią niemal równie wielkiej rakiety N‑1, ale nie zali­czyła ona ani jednego udanego startu. Trzy­dzie­ści małych silników nie chciało ze sobą współ­pra­co­wać, a po przed­wcze­snej śmierci Sergieja Korolowa, bra­ko­wało lidera, który potra­fiłby przy­wró­cić radziecki program księ­ży­cowy na właściwe tory. ZSRR został zepchnięty do roli wyrob­nika, mogącego kon­ku­ro­wać z rywalami jedynie ceną i ilością. Taktyka ta jednak się opłaciła, a Bajkonur nigdy nie narzekał na brak klientów. 

Za praw­dziwy hit należy uznać rakietę UR-500, znaną też pod nazwą Proton, używaną w różnych wersjach przez ponad pół wieku(!), do chwili obecnej. Wła­ści­wie trudno powie­dzieć do czego radziecka kon­struk­cja nie była wyko­rzy­sty­wana. Wyno­szono nią na orbitę moduły stacji Salut, potem słynnej stacji Mir, sondy badawcze na Księżyc, Wenus i Marsa, a w końcu pod­ze­społy i członków Mię­dzy­na­ro­do­wej Stacji Kosmicz­nej. A przecież – stan­dar­dowo – UR-500 schodził z desek inży­nie­rów jako mię­dzy­kon­ty­nen­talny pocisk bali­styczny. Dwa naj­po­pu­lar­niej­sze warianty trój­stop­nio­wej maszyny – Proton K oraz Proton M – zali­czyły łącznie grubo ponad czte­ry­sta startów, co czyni Protona chyba naj­chęt­niej wyko­rzy­sty­waną rakietą świata. To taki Kałasz­ni­kow świata astro­nau­tyki. Sięga do przed­po­to­po­wych mecha­ni­zmów pamię­ta­ją­cych epokę Chrusz­czowa, ale po drobnym liftingu wciąż znajduje użyt­kow­ni­ków (zwłasz­cza ame­ry­kań­sko-rosyjski koncern Inter­na­tio­nal Launch Services) i daje radę. Na tyle, że Proton wciąż lata częściej niż pró­bu­jąca go zastąpić od 2014 roku Angara.

7.
Falcon 9

Rakieta Falcon 9 SpaceX

W tamtym tygodniu w dzie­wi­czy lot wyruszył Falcon Heavy. W mediach zahu­czało równie mocno co w Centrum Kosmicz­nym im. Kennedy’ego, ale był to rozgłos w pełni zasłu­żony. Posta­wiono kolejny istotny krok w rozwoju astro­nau­tyki. Jednak nie nastą­piłby on gdyby nie wcze­śniej­sze doko­na­nia inży­nie­rów SpaceX i skon­stru­owa­nie pierw­szej w pełni uży­tecz­nej rakiety wie­lo­krot­nego użytku. Do momentu powsta­nia Falcona 9 wydawało się, że rakieta kosmiczna z defi­ni­cji jest jed­no­ra­zowa. Tym­cza­sem szalony pomysł Elona Muska polegał na wyko­na­niu dwu­stop­nio­wej rakiety, której pierwszy człon z gracją i w pełni samo­dziel­nie wyląduje, wyko­rzy­stu­jąc jedynie własne silniki. Po kilku kosz­tow­nych próbach, które nieomal dopro­wa­dziły młode przed­się­bior­stwo do upadku, w grudniu 2015 roku osią­gnięto przełom. 

Falcona 9 można śmiało określić mianem pierw­szej rakiety naprawdę odpo­wia­da­ją­cej potrze­bom XXI stulecia. Dzięki niej loty na orbitę zamiast setek milionów dolarów, zaczęły kosz­to­wać najwyżej kil­ka­dzie­siąt, prze­sta­jąc być czymś tak eli­tar­nym jak niegdyś. Sama maszyna pre­zen­tuje się nowo­cze­śnie, prosto, przy­wo­dząc na myśl niemal skan­dy­naw­ski mini­ma­lizm. Zasila ją dziewięć silników Merlin pro­du­ko­wa­nych, jak wszyst­kie segmenty Falcona, w ame­ry­kań­skich zakła­dach SpaceX – unie­za­leż­nia­jąc firmę od zewnętrz­nych dostaw­ców. Teo­re­tycz­nie dziecko Muska nie imponuje mocą, gdyż w pod­sta­wo­wej wersji potra­fiła wynieść w prze­strzeń ładunek o połowę mniejszy od rosyj­skiego Protonu. Jednak wersja Full Thrust posiada już zbliżone osiągi, zaś Falcon Heavy powstały de facto z połą­cze­nia trzech “dzie­wią­tek” dys­po­nuje poten­cja­łem wystar­cza­ją­cym do pod­nie­sie­nia nawet 50 ton, a zatem dwu­krot­no­ści tego co rosyjski kon­ku­rent. Nie dość więc, że Falcon rozbija kon­ku­ren­cję dzięki moż­li­wo­ści recy­klingu, to na dodatek, w warian­cie Heavy pozo­staje naj­sil­niej­szą z dostęp­nych aktu­al­nie rakiet. 

W tym roku, zapewne całkiem niedługo, powin­ni­śmy być świad­kami jubi­le­uszo­wego, pięć­dzie­sią­tego lotu Falcona. 

Literatura uzupełniająca:
M. Brzezinski, Wschód Czerwonego Księżyca. Wyścig supermocarstw o dominację w kosmosie, przeł. A. Sak, Kraków 2009;
R. Godwin, Apollo 11. Historia podboju kosmosu, przeł. A. Markowski, Warszawa 2005;
A. Vance, Elon Musk. Biografia twórcy PayPala, Tesli, SpaceX, przeł. A. Bukowczan, Kraków 2016;
T. Heppenheimer, Podbój kosmosu. Historia programów kosmicznych, przeł. K. Bednarek, Warszawa 1997;
Birth of Proton: The Iconic Rocket That Almost Wasn’t, [online: www.russianspaceweb.com/proton_origin.html];
Chang Zheng 2 (Long March 2), [online: www.chinaspacereport.com/launch-vehicles/cz2/].
Autor
Adam Adamczyk

Adam Adamczyk

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.