15 років тому відбувся останній політ шатла

8 липня 2011 року з космодрому на мисі Канаверал у космос вирушила місія STS-135. Вона стала останньою не тільки для шатлf Atlantis, а й для всієї програми «космічних човників». Після неї розпочалася нова, сучасна сторінка історії американської астронавтики.

Місія STS-135

15 років тому 8 липня 2011-го розпочалася місія STS-135. Космічний корабель Atlantis здійснив політ тривалістю 12 діб 18 годин і 28 хвилин. На борту було четверо астронавтів: командир екіпажу Крістофер Фергюсон, а також Даглас Герлі, Сандра Магнус та Рекс Волхайм.

Усі четверо були не новачками в космосі. Для Герлі це був другий політ, для решти — третій. При цьому місія була не такою і складною: космічний корабель пристикувався до Міжнародної космічної станції. Екіпаж вивантажив із транспортного модуля «Рафаель» 4,2 тонни усіляких речей, необхідних для роботи станції. Завантажив у той самий модуль купу речей, які треба було відвезти на Землю й успішно повернувся з ними на Землю.

По суті, більшу частину польоту корабель залишався пристикованим до станції, а його екіпаж виконував роботу вантажників. Проте на Землі астронавтів зустрічали надзвичайно урочисто. Серед тих, хто вітав екіпаж, був навіть командир першого польоту за програмою Space Shuttle Джон Янг. І не випадково: 135-та місія стала для цієї програми останньою. Утім, щоб повною мірою зрозуміти значення цієї події, варто згадати, з чого починалася ера «космічних човників».

«Космічний човник»

1950–1960-ті роки минули під знаком космічних перегонів. Найважливішим було досягти результату раніше за суперника, а витрати на це майже нікого не хвилювали. Саме на цьому етапі США здобули перемогу, здійснивши з 1969 по 1972 рік шість успішних пілотованих висадок на Місяць.

Поте водночас американське суспільство ставало до космічної тематики дедалі прохолоднішим. Надто вже гігантських інвестицій потребувала ця індустрія. У NASA достатньо швидко збагнули, що можуть втратити геть усе фінансування, і тому почали коригувати плани. З великим жалем інженери відмовилися від освоєння Місяця і сконцентрувалися на ефективному використанні земної орбіти.

Однією з головних проблем в ті часи було (та й залишається досі) те, що кожна ракета — це купа високотехнологічного обладнання, яка після польоту перетворювалася на брухт. Як вирішення цього народилася концепція «космічного човника», апарата, що злітає як ракета, сідає як літак і який після технічного обслуговування можна використовувати повторно.

Шлях цей був непростим, але Сполучені Штати вже на  початку 1970-х мали у цьому напрямку чималі успіхи. Йдеться про ракетоплани X-15, які використовувалися для  висотних польотів у першій половині 1960-х і деякі з них навіть перетнули лінію Кармана, умовну межу космосу.

У СРСР, до речі, такої програми не було, тому там виявилося легше реалізувати інший шлях — космічні станції й довготривалі експедиції на них. Проте і для США реалізація програми Space Shuttle виявилася вкрай непростою. Розпочали її у 1971 році, але до 1975-го для нечисельних польотів на земну орбіту (наприклад, на космічну станцію SkyLab) все ще використовували ті кораблі Apollo, які встигли набудувати для Місяця.

Проте після місії «Союз-Apollo» NASA протягом 6 років взагалі не здійснила жодного пілотованого польоту в космос, запускаючи тільки супутники. США в цей момент почали стрімко втрачати лідерство, набуте у космічних перегонах.

Весь цей час американська промисловість була зайнята будівництвом першого у світі багаторазового космічного корабля. Було створено 200 тис. робочих місць і витрачено 7,5 млрд доларів.

Результатом став літальний апарат, якого ще не бачило людство. Ззовні він нагадував незграбний літак завдовжки 37 м з розмахом крил 24 м. Але насправді це була система, яка могла доправити на орбіту 29,5 тонн вантажу і 7 членів екіпажу.

І при цьому вона не  потребувала ракети-носія взагалі. Space Shuttle сам мав двигуни, здатні розвивати тягу, достатню для подолання земного тяжіння. На космодромі його ставили вертикально, приєднували бак із паливом заввишки 47 м (більше, ніж сам корабель, а по боках чіпляли два твердопаливних прискорювачі).

З усього цього одноразовим був тільки бак, все інше могло  використовуватися повторно. Але найбільше вражали розміри цього об’єкта: він мав внутрішній відсік, призначений для ручного виведення на орбіту дуже великих супутників. Всередині нього могли б легко поміститися два радянські кораблі «Союз» в орбітальній конфігурації, але зі складеними сонячними панелями.

Успіх багаторазового корабля

Варто зазначити, що у Радянському Союзі за програмою Space Shuttle стежили від самого початку. Однак  концепцію космоплана розуміли інакше. Насамперед це мала бути не вантажівка-лабораторія, а космічний бомбардувальник. Відповідно, він мав бути меншим, і для нього одразу передбачався не вертикальний запуск, а старт із повітряного носія.

Однак ці ідеї, втілені у проєкті «Спіраль» радянськими конструкторами, цілком заслужено вважалися складнішими. Тому особливо багато ресурсів на них не виділяли. Усе змінив випробувальний політ шатла Enterprise, який відбувся у 1977 році. 

Перший зразок «космічного човника» так і не побував у космосі, після п’яти атмосферних тестів його залишили на Землі, проте у Радянському Союзі вирішили, що інженерної філософії з них досить, і просто повторили американську концепцію, починаючи швидко навчати під неї пілотів.

Проте шлях американського «човника» в космос теж не був швидким. Знадобилося ще чотири роки після першого випробування, для того, аби вперше викотити на стартовий стіл інший шатл — Columbia. Зате день для цього обрали максимально символічний — 12 квітня 1981-го. Рівно через 20 років після старту Юрія Гагаріна.

Той політ став справжнім успіхом. У певний момент США різко вирвалися вперед у космічних перегонах, у яких до того почали поступатися СРСР. Адже Space Shuttle міг за один політ доставити на орбіту одразу сімох астронавтів, а запускати ці кораблі можна було значно частіше, ніж «Союзи».

Cаме шатл  став символом американських космічних досліджень. Але несподівано тріумф змінився катастрофою. 28 січня Chalanger вибухнув невдовзі після старту. Всі семеро астронавтів на борту загинули.

На певний час польоти за програмою Space Shuttle призупинили, а плани будівництва нових «човників» скасували. Проте згодом експлуатацію багаторазових кораблів відновили. Зрештою, іншої програми пілотованих польотів у США не було, а сама концепція багаторазових космічних кораблів здавалася надто привабливою, щоб від неї відмовитися.

Зрештою, після загибелі Chalanger і перетворення Enterprise на музейний експонат у США лишилося чотири шатли: Columbia, Atlantis, Discovery та Endeavour. І їх у наступні роки використовували наповну. Зокрема, за його допомогою в космос вивели знаменитий телескоп Hubble.

Радянський Союз розпався, і згодом саме шатл став символом космічного корабля. А це означало, що йому довелося брати участь у міжнародних програмах. США програму будівництва своєї космічної станції ніяк не могли завершити. У Росії була старенька, але функціональна станція «Мир». У решти країн взагалі майже нічого не було, але вони дуже хотіли взяти участь.

Тож вирішили, що шатли братимуть на себе значну частину задачі з забезпечення «Миру» усім необхідним, потім стареньку станцію мали звести з орбіти, а на її місце спільними зусиллями вивести МКС, забезпечення якої теж багато в чому спиралося на американські «космічні вантажівки». Здавалося, їхній зоряний час триватиме вічно.

Зрештою, все так і було реалізовано, але потім сталася нова катастрофа. У 2003 році Columbia, перший з американських «човників», зруйнувався під час входження в атмосферу. І знову всі астронавти загинули. Це змусило інженерів замислитися над тим, що ці унікальні космічні кораблі старіють і їхня експлуатація стає все небезпечнішою.

Будувати нові не було змоги. Заміни не було. Вирішили поступово виводити їх з експлуатації, паралельно шукаючи, хто надалі доставлятиме американських астронавтів на орбіту. Отже, політ STS-135 дійсно завершив історію експлуатації космічних «човників». До того часу кожен запуск Space Shuttle супроводжувався підготовкою ще одного корабля. Він перебував у резерві, щоб у разі аварії або іншої надзвичайної ситуації на орбіті, яка унеможливила б повернення екіпажу на Землю, вирушити на рятувальну місію.

Проте для  STS-135 рятувальної місії не було. У разі виникнення проблем на орбіті, повернутися вони мали на російському «Союзі». І саме це найкраще демонструє те становище, в якому американська космічна програма опинилася після припинення експлуатації шатлів.

Після шатла

Між катастрофою Columbia і STS-135 минуло вісім років. За цей час кожен готувався до цієї події як міг. Росіяни нарощували темпи виробництва «Союзів», справедливо вважаючи, що американці покладатимуться саме на них, і тому їхня залежність від Росії збільшиться.

У NASA ж шукали спосіб швидше вибратися з пастки. Спочатку на роль рятівника претендували кораблі програми Constellation. Вважалося, що вони, крім Місяця, зможуть виконувати місії й на орбіті Землі. Однак приблизно в той самий час, як відбувалися останні місії шатлів, стало зрозуміло, що програма провалилася, її з часом переробили в Artemis, а рішення почали шукати у приватних компаніях.

У 2012 році до МКС успішно пристикувався вантажний Dragon від SpaceX. Він уже був багаторазовим, тож частково проблему вирішили розв’язувати шляхом створення пілотованої версії. Пару йому мав скласти Starliner від Boieng. Проте все пішло зовсім не так добре, як розраховували.

Пілотована версія Dragon була сертифікована для польотів тільки у 2020 році. Starliner же станом на 2026 рік здійснив тільки один політ з екіпажем, і той невдалий. Залежною від російських «Союзів» NASA залишалася довше, ніж тривала перерва між останнім Apollo та першим Space Shuttle. Та й зараз її не подолали остаточно.

Чисто теоретично новим проривом, аналогічним початку експлуатації шатлів міг стати Starship у тому вигляді, в якому він замислювався. Однак станом на зараз навіть його вантажна версія все ще вважається експериментальною.

По суті, кризу, викликану припиненням експлуатації шатлів, NASA не подолала досі. Вона так і лишилися піком розвитку американської космічної інженерії.