Το CEV ήδη ετοιμάζεται για την επιστροφή στη Σελήνη το 2018

Πηγή: NASA, POPSCI, Μάιος 2006

Το νέο Εξερευνητικό Όχημα Προσωπικού (CEV) - ο αντικαταστάτης των Λεωφορείων - θα είναι έτοιμο το 2012 και θα επιτρέψει στους αστροναύτες να έχουν τέσσερις φορές μεγαλύτερο χρόνο παραμονής στο φεγγάρι από ό,τι οι αστροναύτες του Απόλλων. Έτσι οι νέες επανδρωμένες αποστολές θα μείνουν μέχρι και μια εβδομάδα στο φεγγάρι.

Το CEV θα είναι έτοιμο δύο χρόνια μετά την οριστική απόσυρση των διαστημικών λεωφορείων, ενώ τη διετία 2010-2012 η NASA δεν θα έχει τη δυνατότητα επανδρωμένων αποστολών.

Μεταξύ του 2008 και 2011 θα σταλούν ρομποτικές αποστολές στο φεγγάρι με σκοπό να μελετήσουν το έδαφος του. "Η επιστροφή στο φεγγάρι και η στήριξη της παρουσίας τους εκεί θα δείξουν ότι οι άνθρωποι μπορούν να επιζήσουν και σε έναν άλλο κόσμο", λέει ο διοικητής της NASA Griffin.

Μαζί με το το CEV η NASA, επίσης, προγραμματίζει να κατασκευάσει έναν νέο πύραυλο που θα μπορεί να μεταφέρει το CEV στη Σελήνη και το οποίο θα είναι σε θέση να μεταφέρει μέχρι και έξι μέλη πληρώματος.

Το ταξίδι προς τη Σελήνη θα είναι εντελώς διαφορετικό από αυτά που ξέρουμε. Θα ξεκινήσει με δύο σκάφη, το ένα για τους αστροναύτες (το CEV) και ένα άλλο για το σύστημα προώθησης του εξοπλισμού και την άκατο προσελήνωσης. Όμως, για λόγους ασφάλειας το CEV θα τοποθετηθεί στην κορυφή του προωθητικού του πυραύλου και όχι στο πλάι, όπως γινόταν με το διαστημικό λεωφορείο.

Τέλος όταν είναι σε τροχιά γύρω από τη Γη ότι το CEV θα συνδεθεί με την άκατο προσελήνωσης και με νέους προωθητικούς πύραυλους, οι οποίοι θα έχουν εκτοξευτεί ξεχωριστά με έναν γιγάντιο πύραυλο (που μπορεί να μεταφέρει μέχρι 125 τόνους εξοπλισμού και προμήθειες), παρόμοιο με τον Saturn 5 του προγράμματος Apollo, με ύψος πάνω από 130 μέτρα. Εν συνεχεία το CEV, η άκατος προσελήνωσης και οι νέοι προωθητικοί πύραυλοι θα συνεχίσουν προς το φεγγάρι. 

Και οι δύο πυραυλοφορείς θα περιλαμβάνουν προωθητικούς πυραύλους, κινητήρες και δεξαμενές καυσίμων από το διαστημικό λεωφορείο, ενώ παράλληλα θα χρησιμοποιηθούν προωθητικοί πύραυλοι του Saturn 5.

Το CEV πριν ξεκινήσει για τη Σελήνη μεταφέροντας τους τέσσερις αστροναύτες, θα κάνει μια τροχιακή δοκιμαστική πτήση το 2012 - ίσως μέχρι το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, στο ύψος των 386 χιλιομέτρων. Αν το σκάφος αποδειχθεί αξιόπιστο και οικονομικό, η NASA θα το προετοιμάσει για το ταξίδι των 386.000 χιλιομέτρων προς τη Σελήνη.

Για το ταξίδι στη Σελήνη θα χρειαστεί κι άλλος εξοπλισμός. Λίγες ημέρες πριν το όχημα εκτόξευσης του πληρώματος απογειώσει το €ΕV ένα άλλο όχημα εκτόξευσης με μεγάλη ανυψωτική ικανότητα, το οποίο επίσης προέρχεται από τα διαστημικά λεωφορεία, θα μεταφέρει τη σεληνάκατο και τον πύραυλο αναχώρησης από τη Γη (Earth departure rocket) σε χαμηλή τροχιά. Κάνοντας τους κατάλληλους ελιγμούς, το CEV θα ενωθεί με τις δύο μονάδες, και στη συνέχεια το διαστημόπλοιο θα χρησιμοποιήσει τον πύραυλο αναχώρησης από τη Γη για να ταξιδέψει μέχρι τη Σελήνή, όπου θα τεθεί σε τροχιά. Τότε και τα τέσσερα μέλη του πληρώματος θα επιβιβαστούν στη σεληνάκατο, θα αποσπαστούν από το CEV και θα κατέβουν στην επιφάνεια της Σελήvns.

Η ΝΑΣΑ δεν έχει αποφασίσει ακόμη τι ακριβώς θα κάνουν οι αστροναύτες. Ίσως θα ψάξουν για παγωμένο νερό στο νότιο πόλο ή για περιοχές όπου θα μπορούσε ενδεχομένου να εγκατασταθεί μια σεληνιακή βάση. Ίσως, επίσης, δοκιμάσουν τεχνικές και υλικά για την κατασκευή κατοικιών στη Σελήνη. Ο Roger Launius φαντάζεται ότι αυτές οι αποικίες θα μοιάζουν με τους ερευνητικούς σταθμούς στην Ανταρκτική. Ενώ οι σταθμοί στην ανεμοδαρμένη Ανταρκτική φτιάχνονται από τσιμέντο, η Σελήνη δεν έχει ατμόσφαιρα, άρα ούτε και ανέμους. Έτσι, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν εγκαταστάσεις που γεμίζουν αέρα, οι οποίες θα ηλεκτροδοτούνται από πυρηνικές γεννήτρια.

Με το CEV θα μπορούμε να έχουμε μόνιμη παρουσία στη Σελήνη, αν το κρίνουμε απαραίτητο, λέει ο διοικητής της NASA Griffin. Θέλει οι επόμενες διοικήσεις της ΝΑΣΑ να έχουν μεγάλο φάσμα επιλόγων: αν το 2020 ο τότε διευθυντής της διαστημικής υπηρεσίας αποφασίσει να εγκαταστήσει βάση στη Σελήνη, το CEV θα μπορεί να φέρει σε πέρας την αποστολή. Αν πάλι θελήσει να στείλει αστροναύτες στον Άρη, το CEV θα μπορεί να κάνει το ταξίδι.

Ασφαλές

Η NASA έπαθε μεγάλες ζημιές μετά από την έκρηξη του Challenger  το 1986 και την καταστροφή του Κολούμπια το 2003. Αλλά λέει ότι οι νέοι πύραυλοι θα είναι 10 φορές ασφαλέστεροι από τα διαστημικά λεωφορεία λόγω του σχεδίου και του νέου συστήματος εκτόξευσης τους. Επίσης, θα διαθέτει σύστημα διαφυγής που θα απομακρύνει το όχημα από τον προωθητικό πύραυλο σε περίπτωση ανάγκης.

Επειδή το CEV και το πλήρωμα του θα βρίσκονται στην κορυφή του πυραύλου και όχι στα πλευρά του (σε αντίθεση δηλαδή με τα διαστημικά λεωφορεία), δε θα μπορούν να πάθουν βλάβη από κάποιο θραύσμα. Αυτός είναι ο ένας από τους δύο λόγους που κάνουν τη ΝΑΣΑ να θεωρεί ότι το CEV θα είναι ασφαλές. Ο άλλος είναι το σύστημα ματαίωσης της εκτόξευσης, ένας πύραυλος στο ρύγχος του CEV, που θα πυροδοτηθεί αν ο προωθητήρας στερεών καυσίμων εκραγεί κατά την απογείωση - έτσι, το CEV θα απομακρυνθεί από το σημείο της έκρηξη, πέφτοντας με τη βοήθεια αλεξίπτωτων στον ωκεανό.

Το CEV δε θα θέτει σε τροχιά δορυφόρους, ούτε θα κατασκευάζει διαστημικούς σταθμούς, όπως έκαναν τα διαστημικά λεωφορεία, θα χρησιμοποιείται αποκλειστικά ως ταξί - ένα πολύ αποτελεσματικό ταξί, όμως.

Το CEV θα έχει ηλιακά πάνελ για την τροφοδοσία του

Σίγουρα θα μπορεί να πετάξει μέχρι το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όμως οι δυνατότητες του θα υπερπληρούν τις αποστολές αυτού του είδους, λέει ο υπεύθυνος του CEV Brian Anderson. ,Θα μπορεί, πάντως, να μεταφέρει στο σταθμό έξι αστροναύτες και προμήθειες.

Το CEV δε θα διαθέτει τα χιλιάδες μονωτικά πλακίδια που προστατεύουν τα διαστημικά λεωφορεία από τη θερμότητα. Η θερμική του ασπίδα θα φυλάσσεται μέσα στο θάλαμο τεχνικής υποστήριξης μέχρι την επανεισοδό του, έτσι ώστε να μην υποστεί φθορές από μικρομετεωρίτες ενόσω θα βρίσκεται στο Διάστημα. Αφότου η τριβή επιβραδύνει το διαστημόπλοιο κατά την κάθοδο, η κάψουλα του CEV θα αναπτύξει αλεξίπτωτα για το τελικό στάδιο της προσγείωσα. Η ομάδα του Anderson σχεδιάζει ήδη αυτά τα αλεξίπτωτα και ήδη έκανε τις πρώτες δοκιμές. Και όπως λέει ο Anderson, "Δε θα μπορέσουμε να είμαστε έτοιμοι το 2012 αν δεν ξεκινήσουμε να προετοιμαζόμαστε από σήμερα".

Από τη Σελήνη στον Άρη

Για το μεγάλο ταξίδι στον Άρη - μια απόσταση πάνω από 56 εκατομμύρια χιλιόμετρα - μετά το 2020 οι μηχανικοί θα προσθέσουν στο CEV κι άλλα τμήματα για τη διαμονή του πληρώματος ή την υποστήριξη της ζωής. Γιατί στην περίπτωση του ταξιδιού προς τον Άρη το CEV θα έχει ανεξάρτητες καμπίνες.  Το CEV παρόλο που θα είναι κατά πολύ ασφαλέστερο και τεχνολογικά πιο προωθημένο από τα διαστημόπλοια Apollo θα στοιχίσουν πολύ λιγότερο. Η NASA έχει υπολογίσει ότι θα χρειαστεί σε 13 χρόνια 104 δισ. δολάρια - το 55% μόνο του κόστους του Apollo - και εκτιμά ότι οι πιθανότητες βλάβης θα είναι 10 φορές ασφαλέστερο από το διαστημικό λεωφορείο.

Οι κινητήρες του CEV θα καταναλώνουν υγρό οξυγόνο και μεθάνιο γιατί υποθετικά οι ουσίες αυτές μπορεί να προέλθουν από το υπέδαφος του Άρη. Έτσι, θα μπορούν οι αστροναύτες να πάνε στον Άρη και τα καύσιμα της επιστροφής τους να τα πάρουν από τον Άρη.

Βέβαια, θα χρειαστούν πολλές βελτιώσει του μηχανολογικού εξοπλισμού για μια αποστολή στον Άρη, ειδικά στα συστήματα υποστήριξης της ζωής και προστασίας από την ακτινοβολία. Το πιο πιθανό είναι η αποστολή να πραγματοποιηθεί αρκετά μετά το 2020, επομένως το CEV θα μετρά ήδη περισσότερα από 10 χρόνια λειτουργίας. Όμως, τόσο η ΝΑΣΑ όσο και οι εταιρείες αεροδιαστημικής υποστηρίζουν ότι το CEV δεν κινδυνεύει να απαρχαιωθεί όπως συνέβη με τα διαστημικά λεωφορεία. Το CEV είναι περισσότερο ένας συνδυασμός από τεχνικά σχέδια παρά ένα παγιωμένο διαστημικό όχημα. Συνεπώς, θα είναι πιο εύκολο να αναβαθμιστεί ο εξοπλισμ0ς του ώστε να προστεθεί η τελευταία λέξη της τεχνολογίας.

Τα προβλήματα παραμένουν

Για τη μετάβαση από τα διαστημικά λεωφορεία στο CEV η διαστημική υπηρεσία αντιμετωπίζει οικονομικές δυσκολίες. Η ΝΑΣΑ σκοπεύει να αποσύρει τα λεωφορεία το 2010, δύο χρόνια πριν από την πρώτη τροχιακή αποστολή του CEV - σε αυτό το χρονικό διάστημα ίσως χαθούν πολλές θέσεις εργασίας στη διαστημική υπηρεσία. Όμως τα διαστημικά λεωφορεία απορροφούν πολύ μεγάλο μέρος του προϋπολογισμού της ΝΑΣΑ, και κάθε δολάριο που πηγαίνει στα λεωφορεία ισοδυναμεί με ένα δολάριο που χάνεται για το CEV. Ήδη το Κογκρέσο αναμένεται να μειώσει κατά 5 δισ. δολ. τα κονδύλια που ζητά η ΝΑΣΑ για το πρόγραμμα επανδρωμένων πτήσεων για τα πέντε επόμενα χρόνια. Αν ο Λευκ0ς Οίκος και το Κογκρέσο δεν αυξήσουν τη χρηματοδότηση, εξαιτίας των περικοπών το CEV θα ολοκληρωθεί με μερικά χρόνια καθυστέρηση.

Ακόμη κι αν το CEV εκτοξευθεί σύμφωνα με το αρχικό χρονοδιάγραμμα, η ΝΑΣΑ δεν έχει εξασφαλίσει ακόμη τα κεφάλαια για τις αποστολές στη Σελήνη. Παρ' όλα αυτά, το πρόγραμμα έχει ήδη ξεκινήσει. Το πλάνο της διαστημικής υπηρεσία είναι το πιο ρεαλιστικό που είχε ποτέ για την εξερεύνηση του Διαστήματος. Τελικά, δεν έχει μεγάλη σημασία αν οι τέσσερα αστροναύτες θα φθάσουν στη Σελήνη το 2017 ή το 2020.

Η NASA έπαθε μεγάλες ζημιές μετά από την έκρηξη του Challenger  το 1986 και την καταστροφή του Κολούμπια το 2003. Αλλά λέει ότι οι νέοι πύραυλοι θα είναι 10 φορές ασφαλέστεροι από τα διαστημικά λεωφορεία λόγω του σχεδίου και του νέου συστήματος εκτόξευσης τους. Επίσης, θα διαθέτει σύστημα διαφυγής που θα απομακρύνει το όχημα από τον προωθητικό πύραυλο σε περίπτωση ανάγκης.

Η σειρά με την οποία θα ολοκληρωθεί το πρόγραμμα για τη Σελήνη είναι:

1. Ένας μεγάλος πύραυλος ικανός να μεταφέρει βαρύ φορτίο - με στερεά καύσιμα και όμοιος με αυτόν των διαστημικών λεωφορείων - μεταφέρει μακριά από τη Γη  και γύρω στο 2018 - τη σεληνιακή άκατο (που θα προσεδαφιστεί) και το τμήμα που θα βοηθήσει την αναχώρηση προς τη Σελήνη.

2. Αρκετές ημέρες αργότερα, εκτοξεύονται από τη Γη οι τέσσερις αστροναύτες με ένα ξεχωριστό σύστημα πυραύλου μέσα στο νέο Εξερευνητικό Όχημα Προσωπικού (CEV). Ο πύραυλος αυτός - με 500 τόνους προωθητικού καυσίμου - θα ταξιδέψει με μια επιτάχυνση 4,5 g σε ύψος 76 μόνο χιλιομέτρων. Στο ύψος αυτό θα πυροδοτηθεί ένας δεύτερος πύραυλος που θα τους θέσει σε τροχιά γύρω από τη Γη.

3. Έξω λοιπόν στο διάστημα συναντιούνται το CEV, η σεληνιακή άκατος και το τμήμα υποβοήθησης της αναχώρησης. Τα δύο πρώτα μαζί ξεκινούν για το φεγγάρι με τη βοήθεια του τμήματος υποβοήθησης. 

4. Αφού ολοκληρωθεί η εργασία της προώθησης του CEV και της σεληνιακής ακάτου, το τμήμα υποβοήθησης της αναχώρησης ρίχνεται στη θάλασσα για να χρησιμοποιηθεί εκ νέου.

5. Μετά από ένα ταξίδι τριών ημερών φτάνουν κοντά στο φεγγάρι. Εκεί οι αστροναύτες αφήνουν το CEV τους να περιστρέφεται γύρω από τη Σελήνη και εισέρχονται στην σεληνιακή άκατο για το ταξίδι προς την σεληνιακή επιφάνεια. Η Σελήνη από το 1972 έως το 2018 - από την εποχή που πάτησε τελευταία φορά άνθρωπος στο φεγγάρι μέχρι τότε - έχει διαγράψει 600 περίπου περιφορές γύρω από τη Γη αναμένοντας εκ νέου αστροναύτες από τη Γη.

6. Αφού εξερευνήσουν το σεληνιακό τοπίο για επτά ημέρες, το πλήρωμα βάζει μπροστά τους πυραύλους της ακάτου για να συναντηθεί ξανά με το CEV. Έτσι, οι τέσσερις αστροναύτες προστίθενται στους 12 που ήδη περπάτησαν στη Σελήνη κατά τη διάρκεια του προγράμματος Apollo.

7. Μπαίνουν σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι, επανασυνδέονται με το CEV τους και αρχίζουν το ταξίδι πίσω στη Γη

8. Στο τέλος της διαδρομής το CEV ρίχνεται στη θάλασσα, αφού έχει αφήσει την εσωτερική κάψουλα με το πλήρωμα μέσα του που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα. 

9. Η θερμική ασπίδα προστατεύει την εσωτερική κάψουλα με τους 4 αστροναύτες, ενώ αλεξίπτωτα την φέρνουν κάτω σε ξηρό έδαφος, πιθανώς στην Καλιφόρνια. Η NASA θα μπορεί να χρησιμοποιήσει την κάψουλα πολλές φορές αντικαθιστώντας μόνο τη θερμική της ασπίδα.