Europa (stacja orbitalna)

Europa
Stacja kosmiczna Europa w czasie misji STS-91, 12 czerwca 1998
Europa w liczbach
Start	20 czerwca 1985 09:28:23 UTC
Miejsce startu	CKKC B / 3 Gołdap
Deorbitacja	19 lipca 2005 5:50 UTC
Załogi	31 stałych załóg
Perygeum	219 km
Apogeum	278 km
Okres orbitalny	92 minuty
Okrążeń dziennie	15,7
Nachylenie orbity	51,6 stopni
Dni na orbicie	7335
Dni na orbicie z załogą	6594
Wszystkich okrążeń Ziemi	115 159
Przebyta odległość	3 638 740 307 km
Masa	81 250 kg
Objętość pomieszczeń hermetyzowanych	295 m³

Międzynarodowa Baza Satelitarna "Europa" (ros.Международная Космическая Cтанция "Европа", czech. Mezinárodní Kosmická Stanice "Evropa", węg. A Nemzetközi Űrállomás "Európa") – zbudowana przez Polskę, Czechosłowację, Węgry i Związek Radziecki załogowa stacja orbitalna, która od wystrzelenia jej pierwszego modułu w 1985 roku, do jej kontrolowanej deorbitacji w 2005 roku, okrążała Ziemię poruszając się po niskiej orbicie okołoziemskiej. W pierwszych latach swojego istnienia Europa używana była tylko przez państwa bloku wschodniego współpracujące w ramach programu Interkosmos. W latach 90. na stację zaczęli latać również astronauci innych narodowości, w tym ze Stanów Zjednoczonych.

Europa była jedynym międzynarodowym przedsięwzięciem kosmicznym na taką skalę do czasu powstania stacji Atlant i jest uważana za jeden z kamieni milowych współczesnej kosmonautyki.

Budowa i konstrukcja

Europa była drugą modularną stacją kosmiczną zbudowaną w celach naukowych i doświadczalnych. Związek Radziecki wystrzelił w latach 70 i 80 XX wieku w kosmos kilka stacji typu Salut, jednak, poza celami naukowymi, były one wykorzystywane również do zadań militarnych. Stacje Salut znajdowały się na orbicie przez ok. 4 lata i stworzone były z jednego modułu, natomiast Europa, podobnie jak współczesny jej Mir, była zbudowany z kilku modułów wystrzelonych osobno i złożonych potem na orbicie. Poszczególne moduły stacji wystrzeliwane były z kosmodromów w Gołdapi (Mazowia), Bodkovcach (Bohemia i Panonia) oraz z Bajkonuru (Bajkał).

Diagram stacji Europa

Obok wielu przeprowadzonych na stacji eksperymentów naukowych, zdobyto również duże doświadczenie, jeśli chodzi o długotrwały pobyt ludzi w przestrzeni kosmicznej. Kilku kosmonautów znajdowało się na stacji dłużej niż jeden rok.

Modularna budowa sprawdzona przy tworzeniu Europy i Mira, została potem wykorzystana przy kolejnych projektach różnych krajów, takich jak Mir-2, Freedom, OPSEK czy Księżycowa Stacja Orbitalna.

Moduł laboratoryjno-mieszkalny Mazovia

Moduł Mazovia z GWD

Moduł podstawowy Europy, nazwany Mazovia, oparty był na konstrukcji radzieckich modułów DOS, wykorzystywanych w stacji Salut 6. Został zmontowany w zakładach inżynieryjnych Centrum Kosmicznego Konstantego Ciołkowskiego, skąd koleją przetransportowano go do kosmodromu w Gołdapi. Wystrzelony został 20 czerwca 1985 roku wraz z zamocowanym trwale GWD. Dysponował sześcioma węzłami - dziobowym, cięższym, przystosowanym do dokowania myśliwców kosmicznych TKS i tzw. ciężkich modułów Kosmos powstałych na ich bazie, oraz pięcioma węzłami typu SSWP wykorzystywanymi do dokowania pozostałych modułów i konstrukcji pochodnych statku Sojuz.

Moduł ten służył załodze jako moduł mieszkalny i był wyposażony w urządzenia sanitarne (np. toaleta), sterujące stacją i służące do komunikacji z Ziemią. Jego masa startowa wynosiła 20,4 t. Mazovia miała 14,6 m długości (licząc z GWD - 17 m) i średnicę 4,2 m. Energia była pozyskiwana z paneli słonecznych o rozpiętości 17 m. W dziobowym węźle dokującym znajdowała się śluza powietrzna, za pomocą której możliwe było opuszczanie stacji i wykonywanie spacerów kosmicznych. Objętość hermetyzowana podstawowego modułu wynosiła 90 m³.

Główny węzeł dokujący

Na stałe zamontowany na rufowej części modułu Mazovia, stanowił główny element łączący wszystkie moduły stacji o średnicy 2,4 m. Oprócz funkcji łącznika, oferował trzy porty dokujące systemu SSVP, pozwalające na dokowanie pojazdów Sojuz, Orzeł oraz Progress oraz modułów wielozadaniowych.

Moduł laboratoryjno-mieszkalny Bohemia

Moduł Bohemia w konfiguracji startowej

Moduł Bohemia był bliźniaczym modułem Mazovii. Został podobnie jak ona zmontowany na bazie radzieckiego modułu DOS przez czechosłowackich inżynierów w Czeskim Państwowym Instytucie Kosmiki im. Jana Purkyně. Wyniesiony został w kosmos 2 lipca 1985 roku z kosmodromu w Budkovcach. Analogicznie jak Mazovia, mający długość 14,6 m, średnicę maksymalną 4,2 m oraz rozpiętość paneli 17 m moduł zapewniał stanowiska do pracy naukowej i prowadzenia eksperymentów, systemy podtrzymywania życia i stanowił miejsce do spania dla załóg przebywających na orbicie. W odróżnieniu od Mazovii, systemy sanitarne zostały zastąpione aparaturą pomiarową i badawczą. Po jego wyniesieniu na orbicie mogło pracować jednocześnie czterech naukowców. Wyposażony był pierwotnie w dwa węzły typu SSWP na rufie i sekcji przejściowej. Węzeł na sekcji przejściowej został w 1993 roku wymontowany i zastąpiony węzłem APAS, umożliwiającym dokowanie samolotów kosmicznych.

Ramię robotyczne Der Kran

Wraz z rozwojem projektu Wielozadaniowych Modułów Hermetyzowanych pojawiła się potrzeba ich obsługi. W 1989 naukowcy w Republiki Demokratycznej Niemiec zaproponowali w ramach współpracy zaprojektowanie i wykonanie ramienia robotycznego, które mogłoby służyć do przenoszenia WMH z ładowni promów kosmicznych na GWD. Der Kran miał długość całkowitą 12 metrów, 38 centymetrów średnicy oraz sześć stopni swobody. Masa ramienia wynosiła 380 kg. Wyposażony był w siedem przegubów, umożliwiających obrót czteropalcowego chwytaka pod dowolnym kątem. Został wyniesiony w kosmos 3 czerwca 1992 roku na pokładzie wahadłowca radzieckiego Purga. 5 czerwca, w trakcie spaceru kosmicznego zainstalowano na sekcji głównej Bohemii (od strony GWD) półokrągłą prowadnicę ramienia, a następnego dnia zamontowano na niej samo ramię.

Moduł laboratoryjny Bajkał

Moduł Bajkał

Bajkał został zbudowany przez ZSRR i podarowany międzynarodowej społeczności kosmicznej w darze, jako dopełnienie stacji Europa. Oparty był na sprawdzonej konstrukcji bloków FGB, przetestowanej jako tzw. ciężkie moduły Kosmos wykorzystywane w stacjach typu Salut; był jednocześnie ostatnią taką konstrukcją - na potrzeby stacji Mir moduły typu FGB zostały mocno przebudowane. Wystrzelono go z kosmodromu Bajkonur 13 grudnia 1985 roku. Podobnie jak analogiczny Kosmos 1686 zacumowany do stacji Salut 7, Bajkał nie posiadał kapsuły powrotnej. Jej wnętrze zostało przebudowane, dodano tam stanowisko obserwacyjne, teleskop, sprzęt do obserwacji fotograficznej i spektrometrycznej.

Moduł laboratoryjny Panonia

Moduł Panonia

Moduł Panonia był ostatnim stałym modułem Europy wyniesionym na orbitę. Powstał na bazie modułu FGB w Narodowym Węgierskim Instytucie Technik Kosmicznych im. Károly Mórawetza i był konstrukcją bliźniaczo podobną do radzieckiego modułu Kwant-2, przeznaczonego dla stacji Mir. Został wyniesiony z kilkumiesięcznym opóźnieniem 15 lutego 1986 roku z kosmodromu w Budkovcach. Służył do obserwacji Ziemi i dla eksperymentów biotechnologicznych. Dodatkowo był wyposażony w systemy higieny osobistej załogi, podtrzymywania życia i udoskonaloną śluzę powietrzną. Panele baterii słonecznych zapewniały dodatkowe dostawy energii. Masa startowa wynosiła 19,6 t, a długość modułu 12,2 m. Znajdowały się w nim stanowiska dla dwójki badaczy.

Wielozadaniowe Moduły Hermetyczne

Wielozadaniowy Moduł Hermetyczny II generacji

Wielozadanowie Moduły Hermetyczne były hermetyzowanymi pojemnikami, wynoszonymi w ładowniach wahadłowców radzieckich i amerykańskich. Pozwalały na przenoszenie do sześciu ton ładunku; miały wymiary: 3 metry (moduły I generacji) lub 6 metrów długości (moduły I i II generacji) i 4,4 metra średnicy, przy objętości hermetyzowanej odpowiednio 12 m² i 25 m². Moduły I generacji mogły pozostawać zacumowane do GWD przez okres miesiąca, po dołączeniu do systemów stacji. Moduły II generacji mogły dokować do Europy przez dowolnie długi czas. Wyposażone były w dwa osiowo umieszone węzły cumownicze, dzięki czemu możliwe było szeregowe łączenie dwóch modułów. Część modułów II generacji wyposażona była w dodatkowe włazy i mogły służyć jako śluzy do spacerów kosmicznych. WMH nie posiadały własnego napedu, prznoszone w ładowniach kosmolotów, dokowane były do bazy przy użyciu ramienia der Kran.

Eksploatacja

Pierwszą załogę stacji stanowili polscy kosmonauci Gloria Dobrowolska i Henryk Pochmara, których zadaniem była aktywacja systemu Mazovia i przygotowanie jej do połączenia z Bohemią. Przez kolejne lata na stację latały załogi polskie, czechosłowackie, węgierskie oraz radzieckie. Odwiedzającymi byli obywatele państw bloku wschodniego. Wraz z rozluźnieniem napiętych stosunków politycznych w latach 90. na stację zaczęli także przylatywać kosmonauci z Europy Zachodniej, USA oraz ChRL.

1985 - pierwsza załoga

27 czerwca 1985 roku, równo w dekadę po pierwszym locie Polaka w kosmos, do węzła na GWD modułu Mazovia zacumował pojazd Sojuz 85, na którego pokładzie znajdowali się kosmonauci: porucznik Gloria Dobrowolska (dowódca lotu) oraz kapitan Henryk Pochmara (główny inżynier misji). Aktywowali oni wszystkie systemy bazy, a następnie z jej pokładu prowadzili obserwację i przygotowania do połączenia z modułem Bohemia. 2 lipca odcumowali od bazy i zachowując bezpieczną odległość obserwowali dokowanie. Po udanym połączeniu Mazovii i Bohemii weszli ponownie na pokład Europy, zaś 7 lipca przywitali załogę czechosłowacką, którą stanowili Radúz Beneš i Katka Doležal. Czteroosobowa załoga pozostała na pokładzie Europy przez okres czterech miesięcy.

Do czasu zadokowania Panonii, które opóźniło się i nastąpiło dopiero w lutym 1986 roku stację odwiedziły jeszcze dwie załogi - Rosjanie Rodion Utkin i Osip Konstantinow (przylot 15 grudnia 1985, misja trwała 28 dni) oraz węgierska załoga w składzie Csaba Szekeres i Szandra Halmi, która zadokowała do Europy 10 lutego, oczekując na wystrzelenie Panonii. Węgrzy przebywali na pokładzie, kiedy doszło do połączenia i pozostali na stacji do 27 lutego tego roku.

1986 - 1992

W okresie od 12 kwietnia 1986 roku (25-lecie lotu człowieka w kosmos) aż do 3 czerwca 1992 roku stacja była nieprzerwanie obsadzona załogą. W tym czasie w misjach długotrwałych przebywali na niej kosmonauci z Polski, Czechosłowacji, Węgier, ZSRR oraz w misjach krótkotrwałych w ramach programu Interkosmos goście z NRD, Jugosławii, Albanii, Rumunii, Syrii oraz Borneo.

W okresie od czerwca do listopada stacja nie była obsadzona załogą.

1992 - 2001

Pierwszy lot po przerwie wykonała mieszana, czesko-polska załoga, która 11 listopada 1992 roku ponownie ożywiła stację. Od 1993 do stacji dokować zaczęły orbitery wahadłowców - radzieckie programu Buran oraz amerykańskie. Pozwoliło to na pełną wymianę załóg (stacja mogła zapewnić normalne funkcjonowanie dla sześciu kosmonautów na podkładzie). W związku z przyjmowaniem nowych pojazdów w module Bohemia wymieniono węzeł dokujący SSWP (używany dotąd dla transportowców Progress i myśliwców kosmicznych TKS) na nowy, systemu APAS-89. Uniemożliwiło to dalsze dokowanie pojazdów TKS do stacji (zostały one wycofane ze służby w 1996 roku) oraz spowodowało konieczność dokowania transportowców do GWD. Spowodowało to sytuację, w której statki transportowe musiały być wymieniane "na zakładkę", ponieważ dwa z trzech wolnych węzłów na GWD były na stałe zajęte przez statki osobowe.

W latach 1996-1999 roku do Europy czterokrotnie dokował francuski wahadłowiec Hermes.

Shuttle-East (1993-1995)

W ramach programu Shuttle-East na stacje Mir i Europa zaczęły latać amerykańskie wahadłowce systemu STS. W sumie do Europy dokowały Columbia - 3 razy, Atlantis - 1 raz, Unity - 2 razy. W ramach tej części programu na orbitę poleciało 36 osób, w tym:

• Amerykanów - 15 osób
• Polaków - 5
• Czechów i Słowaków - po 3
• Węgrów - 4
• Francuzów - 3
• Kanadyjczyków - 2
• Australijczyk

Wygaszanie eksploatacji po 2001 roku

Wraz z przełomem wieków wokół Ziemi krążyło się coraz więcej obiektów. Na LEO znajdowały się amerykańska Freedom, rosyjski OPSEK, chiński Tiangong oraz wyniesiony przez ESA Columbus. Trwały także przygotowania do wystrzelenia międzynarodowej stacji Atlant.

W tej sytuacji mocno wyeksploatowana, bazująca na zaprojektowanym w latach 70. sprzęcie Europa zaczęła być konstrukcją mało konkurencyjną pod względem naukowym oraz drogą w utrzymaniu. W 2001 roku po raz ostatni do stacji zadokował rosyjski wahadłowiec Barguzin (OK1-K3), 10 października zdejmując ostatnią stałą załogę w mieszanym polsko-słowacko-szwedzkim składzie. W następnych latach odbyło się jeszcze w sumie siedem krótkotrwałych i jedna długotrwała misja. Ostatnia, dwuosobowa polska misja na Europę, mająca za zadanie zabezpieczenie obiektu odbyła się 15 lutego 2005 roku. Uszkodzenia i degeneracja urządzeń stacji postępowały bardzo szybko. Załoga ustabilizowała orbitę stacji i podniosła ją na wysokość 310 km, a następnie zahermetyzowała i pozostawiła na orbicie z zapasem paliwa pozwalającym na manewrowanie.

Deorbitacja

Mimo przeprowadzenia misji serwisowej w lutym stało się jasne, że Europa kończy swoją dwudziestoletnią pracę. W maju 2005 roku podjęto decyzję o deorbitacji obiektu. W tym celu 27 czerwca, w rocznicę pierwszej misji, zdalnie z Ziemi uruchomiono silniki RCS znajdujące się na module Bajkał. Cykl trwających kilka dni manewrów obniżył orbitę Europy do 160 km. Stacja zaczęła spowalniać w wyniku tarcia o górne warstwy atmosfery. 19 lipca ok. 5:15 CET po raz ostatni uruchomiono silniki korekcyjne, powodując wyhamowanie. W wyniku tego manewru stacja weszła w atmosferę i spłonęła na skutek tarcia. Szczątki spadły do Pacyfiku.

Loty na Europę

Na stację Europa wykonano 71 załogowych lotów kosmicznych. Wzięło w nich udział 209 astronautów różnych narodowości (głównie z Europy Środkowo-Wschodniej). Do stacji poleciało także kilkadziesiąt bezzałogowych misji transportowych.

Sojuz

Statki Sojuz były głównym środkiem transportu załóg na Europę. Wykonano nimi 30 misji do stacji, w których wzięło udział 76 astronautów. Statki Sojuz pełniły również role "szalupy ratunkowej" dla załogi. W momencie przebywania na pokładzie Europy jakiejś załogi Sojuzy mogły w razie zagrożenia zapewnić bezpieczny powrót załogantów na Ziemię.

Orzeł

Część polskich misji (konkretnie 7 lotów) na stację wykonano przy użyciu statku kosmicznego Orzeł, będącego modyfikacją Sojuza, opracowaną i zmontowaną w Zakładach Inżynieryjnych CK KC.

Emblemat używany w czasie lotów STS na Europę

Promy kosmiczne

Do stacji dokowały wahadłowce radzieckie, amerykańskie i francuski. Zestawienie lotów wygląda następująco:

• Purga - 4 misje
• Buran - 3 misje
• Barguzin - 2 misje (jedna dodatkowa misja odbyła się bez dokowania, jedynie z przekazaniem modułu WHM z pomocą robotycznego ramienia)
• Columbia - 3 misje
• Unity - 2 misje
• Atlantis - 1 misja
• Hermes - 4 misje

Progress

Statki transportowe Progress wykorzystywano do przywożenia na stację środków niezbędnych kosmonautom do długotrwałych pobytów w kosmosie oraz dostarczania paliwa dla stacji. Poza tym znajdowały się tam również eksperymenty, części zamienne oraz częściowo wyposażenie stacji.

TKS

Statki TKS dokowały do stacji w ramach misji radzieckich w początkowym okresie istnienia. Po roku 1993 ze względu na wymianę węzła w części przejściowej Panonii możliwość ta została utracona (z powodu swoich rozmiarów nie mogły dokować do GWD). Służyły głównie do dostarczania eksperymentów oraz rotacji załóg między Europą a radzieckimi stacjami typu Ałmaz oraz stacjami Mir i Mir-2.

Shenzhou

W marcu 1994 roku do czasowo unieruchomionej w wyniku awarii zasilania bazy zadokował chiński Shenzhou 21. Na jego pokładzie znajdowały się Gloria Dobrowolska (dowódca) i Liu Yuxi (inżynier lotu). Do ręcznie przeprowadzonego dokowania wykorzystano węzeł APAS na Bohemii. Kosmonautki przeprowadziły misję naprawczą, dzięki której udało się odzyskać kontrolę nad stacją.

Bibliografia

• Bartłomiej J. Guma. Tłok na gwiezdnych szlakach. „Młody Kosmik”. 1 maja 1987. s. 32-41. 
• Praca zbiorowa. Пoкорители космоса. „Техника молодежи”. 1 czerwca 1999. s. 65-95. 
• Bartek Biedrzycki. Połowa nieba. 2018.