Put na Mesec, ponovo

Prvi pokušaj lansiranja “Artemisa 1” završio se naslavno: direktor leta otkazao je čitavu operaciju kada je na štoperici ostalo svega 40 minuta. Neposredno pred let ništa nije išlo kako treba: prvo su nastali problemi sa točenjem super-hladnog vodonika u glavni rezervoar. Zatim je na konstrukciji rakete primećena pukotina za koju se srećom ispostavilo da je parče leda nastalo tokom pretakanja goriva. I kada je izgledalo da je najteži deo priprema okončan, pojavio se problem sa jednim od motora koji inženjeri nikako nisu mogli da rashlade do potrebne temperature. Lansiranje je na kraju odloženo a prvi naredni termin je 2. septembar. Kako sada stvari stoje, biće to trka s vremenom: stručnjaci tek treba da pronađu “đuntu” koja je otkazala i pokušaju da “nabudže” onu sa “sitnim nutom”. Pod uslovom da “pasuje”.

Ime “Artemis” nije izabrano slučajno - u grčkoj mitologiji Artemis (Artemida) je boginja prirode, rađanja, lova, divljine, streličarstva i Meseca, sestra bliznakinja Apola (Apolona), boga muzike, umetnosti, Sunčeve svetlosti i znanja. Projekat “Apollo” je pre više od pola veka odveo Amerikance po prvi put na Mesec. Projekat “Artemis” tamo treba da ih vrati i barem delimično nadoknadi decenije koje je pojeo šatl. Iako je u početku smatran za kosmičko vozilo budućnosti, šatl nikad nije ispunio očekivanja i na kraju je, i pored više od stotinu realizovanih misija, ostao upamćen samo po katastrofama “Čelindžera” i “Kolumbije” koje su odnele 14 života. Šatl je, kao projekat, završio na slepom koloseku, koncept raketoplana za višekratnu upotrebu na kraju je napušten a inženjeri su se vratili klasičnom dizajnu koji je bio tako uspešan tokom šezdesetih i početkom sedamdesetih godina prošlog veka. Tokom trajanja “Apollo” projekta 12 astronauta hodalo je Mesečevom površinom, preko 20 ih je napustilo Zemljinu orbitu i boravilo u “dubokom” kosmosu. Nijedno lansiranje nije bilo neuspešno. Jedina nesreća zabeležena je u ranoj fazi, tokom obuke u simulatoru na zemlji kada su u požaru stradala trojica astronauta. Osvajanje kosmosa nikad nije bilo bezopasno.

Kompozicija “Artemis 1”, u suštini, ima dva osnovna dela: primarni raketni nosač (takozvani “Space Launch System” ili SLS) i brod “Orion” koji će u bliskoj budućnosti moći da nosi četvoročlanu ljudsku posadu. Ovaj “ansambl” zajedno nikad nije leteo u kosmos, zato je “Artemis 1” toliko značajan. U pitanju je najveća raketa koja je ikad napravljena i može se porediti samo sa Saturnom V, raketom koju je konstruisao “američki” Nemac Verner fon Braun. SLS ima visinu od oko 60 metara a sa “Orionom” i tornjem za spasavanje na njemu dostiže i svih 100, što je visina koju nema ni Kip slobode u Njujorku. Međutim, visina nije preterano bitna, mnogo je važniji maksimalni potisak koju raketni nosač može da obezbedi. U slučaju SLS-a to je oko 4.000 tona što je za 15% više u odnosu na legendarni Satun V (ukupna masa čitave kompozicije iznosi oko 2.600 tona). U nisku zemljinu orbitu SLS može da izbaci teret od oko 95 tona.

NASA se generalno trudila da za prve letove “Artemisa” iskoristi komponente koje ima na lageru, pre svega one koje su nadživele epohu šatla. Delovi koji su ugrađeni u SLS do sada su učestvovali u preko 50 svemirskih misija. To što su komponente već testirane u praksi smanjilo je troškove i ubrzalo njihovu ponovnu sertifikaciju za let. 

SLS ima dva bustera na čvrsto gorivo koji su skoro identični onima koji su korišćeni za letove “šatla”. Busteri na čvrsto gorivo rade relativno kratko i obezbeđuju lavovski deo potiska ali imaju i jednu veliku manu: kada ih jednom “potpalite”, ne postoji mogućnost da ih više isključite. Busteri gore sve dok ne potroše celokupno gorivo kojim raspolažu i ako nešto krene naopako, mogućnosti za korekciju su minimalne. U ovom slučaju,  radi se o recikliranom i neznatno usavršenom hardveru šatla (dodat je jedan segment kako bi se povećala količina goriva i produžilo vreme rada za četvrtinu) s tom razlikom da busteri više nemaju padobran čime je eliminisana mogućnost njihove ponovne upotrebe. 

Centralni deo SLS-a čini ogroman rezervoar za gorivo karakteristične narandžaste boje (nalik na onu koju smo mogli da vidimo na glavnom rezervoaru šatla) za čije dno su vezana četiri velika motora (RS-25) preuzeta sa rashodovanih šatlova (trenutno ih na lageru ima 12, dovoljno za nekoliko narednih misija). Ovi motori tokom poletanja generišu oko četvrtinu ukupnog potiska i kao gorivo koriste 2.75 miliona litara super-hladnog tečnog kiseonika i vodonika. Ni ovi motori neće moći da se koriste višekratno: kade obave svoj posao iznošenja “Oriona” nadomak niske Zemljine orbite, kompletan SLS ansambl biće odbačen. Oba bustera i ispražnjeni centralni rezervoar sa motorima završiće na kraju u dubinama Atlantskog okena.

Između centralnog rezervoara i “Oriona” nalazi se drugi stepen, kratak cilindar sa jednim raketnim motorom (RL-10, kasnije će ih biti četiri). Ovaj motor nastavlja da ubrzava “Orion” sve dok brod ne dostigne  stabilnu orbitu oko Zemlje. Nakon nekoliko krugova oko Zemlje, motor drugog stepena aktivira se još jednom čime letelica dospeva na trans-lunarnu putanju koja vodi direktno na Mesec, nakon čega se drugi stepen odbacije. Letelica će proći kroz Van Alenove radijacione pojaseve i preseći putanje komunikacionih satelita u niskoj i GPS satelita u visokoj Zemljinoj orbiti. 

Spuštanje na Mesec nije predviđeno, letica bi trebalo da napravi 5-6 širokih krugova oko Meseca uz dva bliska prolaza koji će je dovesti na samo 100 kilometara od Mesečeve površine. Ako sve bude išlo po planu, “Orion” će se naći na rastojanju od 450.000 kilometara u odnosu na Zemlju. Kada se uzme u obzir da je Mesec od Zemlje udaljen oko 385.000 kilometara, lako je izračunati da će se “Orion” naći čak 65.000 kilometara iza Mesečeve orbite, što će biti rekordno veliko rastojanje za letelice koje mogu da nose ljudsku posadu.

Tokom čitavog puta “Orion” će prevaliti više od dva miliona kilometara. Misija bi trebalo da potraje između 39 i 42 dana, mnogo duže nego što će kasnije trajati misije sa ljudskom posadom (oko 10 dana). Dodatno vreme potrebno je kako bi se obavili i po potrebi ponovili svi potrebni testovi na letelici. Pošto na njoj nema posade, inžinjeri će biti spremni da u tehničkim ispitivanjima idu “do kraja” dovodeći letelicu na sam rub tehničke izdržljivosti. Jedino tako može se utvrditi da li je letelica sigurna za boravak kosmonauta. 

Kada svi eksperimenti budu obavljeni, “Orion” će se, uz pomoć sopstvenog motora i Mesečeve gravitacione praćke, naći na povratnoj putanji. Poslednja faza leta uvek je dramatična. Orion će odbaciti svoje solarne panele i čitav servisni modul, da bi prešao na interni, baterijski pogon. Povratak u Zemljinu atmosferu desiće se na visini od oko 120 kilometara pri brzini od 40.000 km/h, značajno većoj od one koja je uobičajena u ovoj fazi leta. Samim tim, i usporenje će biti veće tako da će letelica trpeti i veće opterećenje, sve do 9G, (9 puta veće od opterećenja na zemlji u stanju mirovanja). Ilustracije radi, Tom Kruz je u filmu “Top Gun: Maverick” dostigao 10G i jedva “pretekao”. Veliko aerodinamičko opterećenje uvek prati i povećanje temperature: termički štit “Oriona” moraće da izdrži temperaturu od najmanje 2.800C. Kada brzina dovoljno opadne, termički štit biće odbačen a otvoriće se padobranski sistem sa tri velike kupole koji će meko spustiti komandni modul “Oriona” na površinu Tihog Okeana negde kraj obale Kalifornije. Komandni modul “Oriona” (kapsula za astronaute) jedini je element konstrukcije koji se može ponovo iskoristiti. Svi ostali elementi napravljeni su za jednokratnu upotrebu.

Ako ste u koncepciji i letu “Artemisa” prepoznali detalje iz davno završenog projekta “Apolo” - u pravu ste. Sličnosti ima mnogo više nego razlika. 

“Artemis 1” predstavlja prvu u nizu od tri uzastopne misije koje čoveka treba da vrate na Mesec. Naredna bi trebalo da predstavlja kopiju prve, s tom razlikom da će se u “Orionu” nalaziti i astronauti. Treća ekspedicija trebalo bi da uključi i meko spuštanje na Mesec, tačno ono što su Nil Armstrong i Baz Oldrin izveli 1969. godine tokom misije “Apolo 11”. Jedino će lokacija spuštanja biti potpuno drugačija. Umesto ekvatorijalnog Mesečevog pojasa, astronauti “Artemisa” spustiće se u blizini južnog pola. Danas znamo da u okolini Mesečevih polova postoje krateri čiji je dno stalno u sunčevoj senci i da se tu mogu pronaći značajne količine zamrznute vode. Voda predstavlja ne samo osnovnu ljudsku potrebu, disocijacijom vode dobijaju se vodonik i kiseonik, osnovni elementi raketnog pogonskog goriva. Kiseonik je naročito kritičan resurs tokom kosmičkih letova - astronauti u svakom trenutku moraju da imaju značajnu rezervu ovog gasa. Takođe, ovo je prilika da NASA ispravi i jednu veliku istorijsku nepravdu: svi astronauti koji su do sada bili na Mesecu bili su belci i muškarci, za žene i pripadnike drugih rasa tu nije bilo mesta. 

Četvrta misija trebalo bi da bude obavljena na značajno usavršenoj letelici, sa jačim prvim stepenom i dodatnim motorima u drugom, sa verovatnim ciljem uspostavljana trajne orbitalne stanice u Mesečevoj orbiti. Sa povećanjem snage raketnih motora povećaće se i teret koji “Orion” može da ponese na Mesec, sa 26 na 45 tona. Orbitalna stanica u okolini Meseca mogla bi da posluži kao polazna tačka za neke naredne misije i još ambicioznije ciljeve. S obzirom da je NASA već najavila da “Artemis” neće imati više od jednog lansiranja godišnje, teško je očekivati da se trijumfalni povratak desi pre 2025. godine. 

Nakon toga, NASA namerava da ka Mesecu šalje nove posade u regularnim vremenskim intervalima čiji bi primarni zadatak bio da u permanentno osenčenim Marsovim kraterima pronalaze rezerve vode koje bi neke buduće generacije astronauta mogle da iskorste za proizvodnju raketnog goriva i kiseonika. Da li će se tako nešto i desiti, ostaje da se vidi. Odlazak na Mesec i povratak sa njega već smo gledali. Izazov bi bio - otići i ostati, napraviti stalnu lunarnu postaju, na Mesečevoj površini ili u Mesečevoj orbiti. Nakon toga, reklo bi se da je jedina realna odrednica Mars. Oni koji misle da je to samo još jedan korak u istom pravcu zaboravljaju koliko je Mars daleko, koliko je putovanje do njega dugačko (oko pola godine u jednom smeru) i da negativni uticaji prolongiranog kosmičkog zraćenja i bestežinskog stanja na ljudski organizam još uvek nisu dovoljno istraženi. Čak i kad toga ne bi bilo, ostaje ogroman problem obezbeđivanja potrebne količine hrane, vode, kiseonika i drugih potrepština za jedan tako dugotrajan let. 

Kakvog uopšte smisla ima ponavljati nešto što je već uspešno obavljeno pre više od pola veka? Na Mesecu je boravilo šest ljudskih posada, poslednja se odatle vratila 1972. godine. Reči koje je pritom izgovorio Judžin Sernan još uvek odzvanjaju u glavama nas, malo starijih: “Danas napuštamo Mesec [...] odlazimo kao što smo i došli i, uz Božiju pomoć, vratićemo se opet, u miru i sa nadam za čitavo čovečanstvo”. U međuvremenu, Amerika je mnogo toga zaboravila i sada ponovo uči da hoda. Takođe, većina stanovnika ove planete nikad nije imala priliku da uživo gleda kako se astronauti šetaju po Mesecu, za njih je to urbana legenda a “Artemis” šansa da prvi put lično učestvuju u svemu. Ostaju nam teoretičari zavere koji znaju da ljudi nikad nisu bili na Mesecu i koji nepokolebljivo veruju da je sve to snimio Stenli Kjubrik u nekoj peščari Arizone. Ko će biti režiser ovoga puta, čekamo da nam jave.

Neke zanimljivosti

Na projektu “Artemis” sarađuje više državnih svemirskih agencija i ogroman broj partnerskih kompanija koje proizvode ključne komponente sistema. Iako američka NASA snosi najveći deo troškova i, samim tim, diktira uslove i dinamiku rada, tu je i Evropska svermirska agencija (ESA) koja je, u saradnji sa “Erbasom” za “Orion” napravila servisni modul. Bustere je napravio “Nortrop Gruman”, centralni rezervoar izradio je “Boing” dok je motore na tečno gorivo obezbedio “Aerodžet”. 

Za razliku od orbitera iz vremena “Apolla” koji je za pogon svojih uređaja i instrumenata koristio akumulatore i hemijsku energiju gorivnih ćelija, “Orion” će koristiti energiju koju proizvode četiri zrakasto raspoređena foto-električna panela. Ovi paneli vrlo su efikasni generatori električne energije: svaki od njih može da proizvede dovoljno struje za dva prosečna domaćinstva.

To što na brodu nema ljudske posade ne znači da u njemu niko ne “stanuje”. U astronautskim sedištima nalaze se tri manekenske lutke. Prve dve lutke, Helga i Zohar, imaju samo torzo i na sebi nose preko 5600 senzora za merenje radijacije, s tim da Zohar na sebi ima specijalno “AstroRad” odelo za zaštitu od zračenja. Po povratku na Zemlju, naučnici će uporediti količinu zračenja koju su primile obe lutke i proveriti efikasnost zaštitnih mera. Treći lutak, “Munikin Kampos” dobio je ime po Arturu Kamposu, inženjeru koji je odlučujuće doprineo da se misija “Apollo 13”, nakon eksplozije u servisnom modulu, ipak završi bez žrtava. Kampos je obučen u kompletno astronautsko odelo sa mnogobrojnim senzorima za merenje temperature, ubrzanja, vibracija i radijacije. Uz ova tri ćutljiva stanara, u kapsuli su i dve vesele plišane lutke odevene u narandžasti kosmonautski komplet: “Snupi”, poznati junak iz stripa “Peanuts” kojeg je za maskotu izabrala NASA i “Shaun the Sheep”, brljiva ovčica iz istoimene animirane britanske serije koju je izabrala ESA. Lutkice nisu tu samo radi ukrasa: one imaju “odgovoran zadatak” da detektuju nultu gravitaciju tako što će početi da lebde u komandnom modulu “Oriona” kada letelica dospe u bestežinsko stanje.

Iako “Artemis 1” ima prevashodan cilj da potvrdi valjanost tehničkog koncepta i spremnost letelice da ponese ljudsku posadu, to ne znači da misija nema i ozbiljne naučne ciljeve. Naprotiv! Na letelici se nalazi i 10 minijaturnih satelita oblika kocke, svaki težak jedva nekoliko kilograma. Svi oni biće izbačeni u susret Mesecu neposredno nakon što se “Orion” nađe na trans-lunarnoj putanji. Jedan od satelita treba da razapne svoje jedro i nošen Sunčevim vetrom odleti do izabranog asteroida odakle treba da  pošalje spektakularne snimke visoke rezolucije. Drugi, japanski, treba da se meko spusti na Mesečevu površinu. Treći nosi sa sobom uzorak kvasca kako bi ispitao uticaj kosmičkog zračenja na žive organizme. Par satelita ima instrumente kojima mogu precizno da lociraju zalihe vode na Mesecu. Bilo je puno originalnih Ideja za ove mini-satelite ali je ponestalo vremena za relazaciju tako da su tri mesta na kraju ostala nepopunjena. 

U “Orionu” se nalazi mnogo tehničkih uređaja i softverskih aplikacija koje srećemo u svakodnevnom životu a koje bi jednog dana i astronauti mogli da koriste. Tu je “Amazonov” digitalni asistent “Aleksa” koji se pokazao sposobnim da kontroliše brojne kućne uređaje (rasveta, grejanje), upravlja zabavnim sadržajima (audio, video) ili, prosto, da daje brze odgovore na “nemoguća pitanja”. Tu je i novi konferencijski sistem baziran na “Cisco Webex” tehnologiji koji treba da olakaša komunikaciju astronauta, kako međusobno tako i sa kontrolom leta. Sve ove pametne sprave spadaju u kategoriju “Internet of things”. Reč je o stvarima iz svakodnevnog života kojima je udahnut novi život priključivanjem na internet tako da, recimo, vaša pegla može da se konsultuje s veš mašinom. 

Iz hangara u kojem je montiran i temeljno testiran, “Artemis 1” je do lansirne rampe prevezen 16. avgusta na specijalnom traktoru koji dizajnom više liči na neko vozilo iz “Ratova zvezda”. Ova pokretna platforma sa gusenicama kreće se izuzetno sporo, maksimalna brzina ne prelazi 1.5 km/h (tri puta sporije od ljudskog hoda). Brže od toga platforma niti može, niti sme da se kreće inače bi se teret jednostavno prevrnuo. Posle vožnje koja je trajala deset sati raketa je postavljena na legenardnu lansirnu rampu 39B. Sa ovog mesta otpočele su 53 misije šatla a pre šatla još desetak misija iz programa “Apolo” i “Skajlab”.

Rokovi i novac

“Artemis 1” ima šanse da bude tehnički uspešan ali sa finansijske strane teško da može da dobije prelaznu ocenu, bar za sada. 

Program “Artemis” potekao je iz programa “Constellation” koji je formulisao predsednik Džordž Buš 2005. godine sa ciljem da vrati Ameriku u duboki kosmos i eventulano je odvede na Mars. Realizacija projekta dobrano je odmakla pre nego što su troškovi krenuli da se gomilaju sumanutom brzinom. Projekat je jednostavno bio preambiciozan i kada su 2010. godine planirani troškovi dostigli kolosalnih 500 milijardi dolara, predsednik Obama bio je prinuđen da “povuče ručnu”, restartuje ceo projekat i napore preusmeri na lakše dostižan cilj, Mesec. Raketni nosači koji su do tada bili razvijeni, “Ares I” i “Ares V”, jedostavno su odbačeni i zaboravljeni, pretekao je jedino brod za posadu “Orion” koji je imao i jednu “probnu vožjnu” tokom 2014. godine. 

“Artemis” je prvi put zvanično najavljen 2017. godine iako je rad na SLS-u i “Orionu” počeo još 2011. godine, odmah posle odluke Obame da penzioniše “Constellation”. Ispotaviće se da ni “Artemis” nije bio mnogo jeftiniji ali se nekako provukao pored političara koje pare poreskih obveznika više vole da troše na nešto što će im doneti brže političke poene. Samo do 2018. godine NASA je utrošila oko 12 milijardi dolara a do kraja 2021. godine i svih 20. 

Nervoza je počela da raste kada je NASA počela da pomera datum prvog lansiranja. Inicijalni predviđeno za novembar 2017. godine, pomereno je za jul 2018. pa onda za decembar 2019, sredinu 2021... U poslednje tri godine troškovi projekta otišli su u nebesa. Ako nastave da rastu sadašnjim tempom, očekuje se da na “Artemis” do 2025. godine bude potrošeno preko 90 milijardi dolara, što je veliki novac čak i za Ameriku. Inicijalno je procenjeno da će za jedan let “Artemisa” biti potrebne dve milijarde ali, kako sada stvari stoje, teško da će i četiri biti dovoljne. Takav finansijski pritisak NASA ne može da izdrži čak ni na kraće staze (jedno lansiranje raketom “Falkon Heavy” koja može da nosi 70% tereta “Artemisa” košta svega 150 miliona dolara). 

Istina je da sav tav novac nije uludo bačen. Odgovarajući na kritike javnosti koja optužuje nacionalnu svemirsku agenciju za raspiništvo, loš menadžment i nepouzdane partnere, čelnici NASA podsećaju da na projektu “Artemis” sarađuje čitava armija naučnika i da je na konstrukciji uposleno preko 3.800 firmi iz svih 50 saveznih država. “Artemis”, po njihovom mišljenju, predstavlja kapitalnu nacionalnu investiciju. Tamo gde drugi vide samo gomilu metala, NASA vidi armiju najboljih stručnjaka koji zajednički rade u korist američke budućnosti. Osim toga, NASA se nada da će “Artemis” krenuti stopama “Džejmsa Veba”. I “Džejms Veb” je nemilice probijao rokove i na kraju koštao mnogo više nego što se očekivalo, ali ga je javnost prigrlila kao novu ikonu čim su se pojavile prve spektakularne fotografije. Ako se misija “Artemisa 1” okonča uspešno, otvoriće se i prečica do srca američke javnosti.

Koncept “Artemisa” nije bez konkurencije. I sada je na raspolaganju “Falcon Heavy” koji, doduše, nije tako moćan kao SLS ali i dalje predstavlja jedino u praksi provereno vozilo za lansiranje velikih tereta. Elon Mask i “Space X” rade na kolosalnom raketnom nosaču “Starship” koji će, svojim dimenzijama i snagom u potpunosti zaseniti SLS i “Artemis”. Ova grdosija biće visoka oko 120 metara i imaće dva stepena, sa 33 “Raptor” motora na metanski pogon u prvom i 6 u drugom, sa maksimalnim potiskom od 7.200 tona. Uz još veći potisak, “Zvezdani brod” će imati i dodatnu prednost: najveći deo komponenti moći će ponovo da se koristi što će drastično smanjiti troškove lansiranja. Tu su i Džef Bezos i njegova kompanija “Blue Origin”sa projektom “New Glenn”. Iako ovaj raketni nosač neće biti tako moćan kao SLS ili “Starship”, i dalje se radi o impozantnoj letelici. A uskoro se očekuje i kineski “Dugi marš 9”, možda i ruski “Jenisej”. Konkurencija je uvek bila dobra stvar.

Vreme #1652

Saradnja i ratovi u kosmosu

Međunarodna svemirks stanica (ISS)

U trenutku kada je Jurij Borisov, nedavno postavljeni direktor Ruske svemirske agencije “Roskomos”, nakon sastanka sa predsednikom Putinom, neformalno saopštio rusku odluku o napuštanju Međunarodne svemirske stanice (ISS) do 2024. godine, izgledalo je da je rusko-američkoj saradnji u kosmosu posle više od dve decenije došao kraj. Bilo je to istinsko iznenanđenje jer su samo dve nedelje ranije Rusija i Amerika potpisale sporazum o razmeni astronauta kako bi američki astronauti mogli da lete na ruskim brodovima i obratno. Uz to, Amerika je dala čvrste garancije da će ISS ostati u upotrebi sve do 2030. godine a verovatno i duže. 

 Kasnije su Rusi malo revidirali svoj stav (“još uvek nemamo ništa napismeno”), verovatno shvatajući da se u tako kratkom roku nikakva ruska alternativna orbitalna stanica ne može postaviti u orbitu. Kako sada stvari stoje, rok je produžen i vrlo je moguće da se Rusi ostati tu gde jesu bar još 5-6 godina. Do tada bi, kako kaže direktor leta Vladimir Solovjev, nova ruska orbitalna stanica, ROSS, trebalo da uđe u operativnu upotrebu. “Nema nikakvog smisla da prekidamo sa letovima u kosmos pa da se tamo opet vraćamo”, kaže Solovjev, “tek kada ROSS postane operativan, napustićemo ISS”. A dok se to ne desi, na Međunarodnoj orbitalnoj stanici nastavlja se posao kao i obično. Naravno, ništa više nije kao pre - ukrajinski rat, sasvim logično, doveo je i do povećanih tenzija između američke (NASA) i evropske (ESA) svemirske agencije na jednoj strani i ruskog “Roskosmosa” na drugoj. 

Doba sloge: Ruska i američka posada ISS

Ipak, sve ovo treba uzeti sa rezervom jer Borisov ostavlja mogućnost da se o daljem ostanku Rusije u programu ISS razgovora pod uslovom da Zapad ukine sankcije koje pogađaju rusku svemirsku industriju koja je posebno pogođena nedostatkom kompjuterskih komponenti, specijalizovanog softvera i kritičnih komponenti. Amerika je u relativno kratkom roku uspela da prepolovi količinu visoko-tehonološke robe do koje Rusija može da dođe što će u krajnjem imati razarajući efekat na razvoj ruske avijacije i kosmotehnike. 

 Nije ovo prvi put da se ISS koristi kao sredstvo razračunavanje dve vodeće vojne supersile. Nešto slično već se desilo 2014. godine kada je Rusija pokušala da svemirsku stanicu iskoristi kao sredstvo kojim će Zapad naterati da prizna aneksiju Krima. Rusija je čak najavila da će trenažni centar za obuku astronauta premestiti upravo na Krim. Za Amerikance koji u to vreme nisu imali čime da stignu od orbitalne stanice osim na ruskim “Sojuzima” ovo je bilo pitanje časti: da bi leteli na Sojuzu, američki astronauti morali bi da prođu obuku na okupiranom Krimu, pod ruskom zastavom. Usledile su pojačane američke ekonomske sankcije na šta je “Roskosmos” zapretio potpunim prestankom saradnje sa američkim astronautima. “Nije to veliki problem”, likovali su ruski zvaničnici na društvenim mrežama, “Amerikanci uvek mogu svoje ljude da pošalju na ISS pomoću trambuline ili leteće metle”! 

Svemirska stanica pravo je čudo međunarodne saradnje. Prvi njeni delovi lansirani su 1998. godine a od 2000. godine na njoj se konstantno nalazi manja ili veća ekipa astronauta. Reč je o modularnom kompleksu veličine fudbalskog igrališta koji orbitira oko zemlje na visini od oko 400 kilometara. Uz malo bolji dvogled, možete ga videti i golim okom. Izgrađen je u neka bolja vremena, pre svega zahvaljujući saradnji Amerikanaca i Rusa sa očiglednom namerom da se međusobna saradnja izdigne na viši nivo, naročito nakon zavšetka trke u kosmosu, pada gvozdene zavese i raspada SSSR-a. Na stanici se već decenijama smenjuju naučne posade iz Amerike, Rusije, Kanade, Japana i još 11 evropskih zemalja. 

Provokacija: Ruski astronauti na ISS sa zastavom samoproglašene Luganske Narodne Republike

Stanica je, grubo gledano, podeljena na Ruski i Američki deo koji samo na prvi pogled deluju neazvisno (svaki deo ima po jedan toalet, kuhinju, spavaći deo, radionice i slično). U suštini, ti delovi su namerno tako isprepleteni da samo zajedno mogu funkcionišu: u američkom delu se, na primer, nalaze žiroskopi koji kontrolišu prostornu orijentaciju stanice kao i solarni paneli koji generišu električnu energiju za potrebe čitave stanice dok se u ruskom sektoru nalaze raketni motori pomoću kojih se obavlja povremena korekcija visine i putanje orbitalnog kompleksa. Čak i vizuelno, veoma je lako razlikovati američke i ruske delove letelice: američki segmenti imaju belu boju dok su se Rusi opredelili za narandžastu nijansu lososa. Stanica, inače, ima ukupno 17 modula prilagođenih za stalni boravak posade: osam su obezbedili Amerikanci, šest Rusi, dva Japanci i jedan Evropljani. 

U ovakvoj podeli zaduženja Rusija se ne libi da ukaže do kakvih bi tragičnih posledica moglo da dođe do ukoliko ruski astronauti zaista napuste stanicu, jednom za uvek. Bivši šef “Roskosmosa”, Dmitrij Rogozin, čovek koji ne troši mnogo vremena na biranje reči, podseća da se svemirska stanica može držati na orbiti isključivo motorima “Progresa”, ruskih teretnih brodova pričvršćenih za neku od ulaznih kapija stanice: “Bez nas, postoji realna mogućnost da stanica teška 500 tona padne na Indiju ili Kinu. Uz to, stanica ne leti iznad Rusije, nama ne preti nikakva opasnost. Da li je Zapad spreman da preuzme odgovornost za eventualne posledice”? 

Lepša prošlost: misija Apolo-Sojuz i kraj trke u kosmosu 

Ipak, teško je verovati da Putin namerava da napusti ISS samo zato da bi ostatak sveta ucenjivao katastrofičnim scenarijima. S kojim zato ciljem Putin želi da napusti međunarodnu svemirsku stanicu i pored činjenice da je Rusija u nju već uložila milijarde rubalja? Teško je zamisliti da će Rusija, usred rata u Ukrajini i međunarodnih sankcija, biti u stanju da za kratko vreme uspeti da na nekom drugom mestu replicira uslove koje već već ima. Nova stanica traži ogromna finansijska sredstva i vrhunsku tehnologiju od koje je Rusija već mesecima odsečena. Uz to, čak i bez sankcija, Rusija je u poslednje vreme popuno izgubila imidž kosmičke velesile i, ako se izuzmu letovi do svemirske stanice i nazad, Rusija odavno nije imala neki istraživački poduhvat u kosmosu kojim bi mogla da se pohvali. Napredak Ruske kosmičke tehnike toliko je spor (ako ga uopšte ima) da bi Gagarin, da je kojim slučajem živ, s lakoćom seo za komande “Sojuza” i sam sebe ispalio u kosmos, ništa se tu radikalno nije promenilo još od vremena Sputnjika, Koroljeva i Lajke. 

Putin kaže da će se Rusija okrenuti sopstvenoj orbitalnoj stanici i sopstvenom kosmičkom programu. Ali čemu orbitalne stanice uopšte služe? Pre svega, to su laboratorije koje omogućavaju izučavanje dugotrajnog dejstva nulte gravitacije na ljudski organizam. Sve dok potpuno ne razumemo taj uticaj i ne budemo znali kako da se borimo sa najčešćim negativnim posledicama tog uticaja kao što su osteoporoza, gubitak tonusa i mišićne mase, ne treba ni pomišljati na let do Marsa koji bi, samo u jednom pravcu, trajao bar šest meseci. 

S druge strane, nulta gravitacija omogućava eksperimente s egzotičnim materijalima koje je u zemaljskim uslovima praktično nemoguće kreirati jer se njihove komponente, usled različite gustine, teško ili nikako ne mešaju. Primer ovakvih materijala su, na primer, optički kablovi veoma visoke prozirnosti (samim tim i minimalne svetlosne apsorpcije), neke metalne legure, ultra-tanki i laki materijali na bazi grafena i slično. 

Putinovi astronauti već imaju uslove da se svim time bave na postojećoj Svemirskoj stanici. Ne može se reći da im tu manjka prostora niti da su izloženi šikaniranju ostatka posade zbog “trodnevne specijalne ratne operacije” u Ukrajini koja traje već mesecima. Naprotiv, Ruski astronauti su u više navrata pokazali da ih nimalo ne brine šta o njima misle kolege iz drugih zemalja. Nedavno su tako u orbiti proslavili pad Lisičanska iz ukrajinskih u ruske ruke, sa sve zastavicama dve samoproklamovane ruske republike. NASA je osudila ovaj čisto politički gest podsećajući da je ISS nastao kao plod međunarodne saradnje brojnih država u cilju napretka nauke i tehnike u miroljubive svrhe. 

Ovo nije bio prvi politički incident takve vrste u kosmosu. U novembru je Rusija projektilom sa zemlje uništila jedan ugašeni telekomunikacioni satelit pretvorivši ga u oblak od oko 1.500 krhotina, od kojih su se neke našle direktno na putanji ISS. Bio je to prilično bezobziran gest jer su se u opasnosti našli i ruski i američki astronauti. Nekoliko sati nakon detonacije i jedni i drugi krili su se po hodnicima svemirske stanice pokušavajući da nađu sigurno mesto od potencijalnih šrapnela. 

To, ipak, ne znači da je rat u Ukrajini poptuno prekinuo kontakte ruskih i američkih astronauta na orbitalnoj stanici. Nedavna promena konmandata orbitalne stanice, kada je dužnost preuzeo Amerikanac Maršburn od svog ruskog kolege Škaplerova, bila je i prilika da se prozbori neka birana reč i podseti da astronauti nisu učesnici u ratu. Škaplerov je rekao da “mi na zemlji imamo svoje probleme ali smo zato u orbiti jedna posada, jedna porodica”, izrazivši uverenje da će Maršburn biti dobar komandant na dobrobit obe strane. 

Put do ROSS-a za Rusiju neće biti nimalo lak, pre svega usled razgranatih i sveobuhvatnih sankcija koje pogađaju sve segmente ruske industrije. Kako kaže Jurij Borisov, iskušenja su ogromna: “Zadatak mene i mojih kolega nije da sedimo i čekamo neka bolja vremena. Moramo odmah da nađemo rešenje da svojoj državi isporučimo kosmičke servise koji su joj potrebni, bez obzira da li se radi o telekomunikacijama, geološkim istraživanjima, meteorologiji ili navigaciji. 

Šta će onda nova orbitalna stanice doneti Rusima kao njenim jedinim vlasnicima? U naučnom smislu - ne mnogo više u odnosu na ono što već imaju, ali im, zato, u političkom smislu donosi samostalnost. Jer ISS već ima vrhunsku opremu i još bolje uslove za bavljenje naučnim radom. Rusi će potrošiti barem deceniju da bi imali delić mogućnosti koje imaju već danas. Tačno je da će ruskim “otcepljenjem”, zapadne zemlje ostati bez mogučnosti da na ISS lete ruskim “Sojuzima” ali taj element teško da više ima bilo kakvu težinu jer u današnje vreme Amerikanci imaju više načina da dolete do ISS bez ikakve ruske pomoći. Ukratko, mogućnost da Rusi svojom odlukom o povlačenju naude zemljama sa kojima su do juče zajednički eksploatisali ISS ravna je nuli. 

Zapad svoje opcije tek treba da istraži, sasvim je moguće da ih Ruska odluka u tom pogledu dodatno požuri. Neki preliminarni potezi već su povučeni. NASA je već dodelila novac kompanijama koje treba da izađu sa pretprojektom buduće kosmičke naseobine. Tu su “Blue Origin” (iza kojeg stoji vlasnik “Amazona” Džef Bezos), “Nanoreks” u partnerstvu sa “Lokid Martinom”, “Nortrop Gruman” i “Aksiom Spejs” koji ima ambiciozan plan da u orbitu pošalje sopstvenu orbitalnu stanicu. Ono što brine Amerikance je činjenica da će ISS možda otići u penziju pre nego što nova stanica bude bila na raspolaganju. Nastao bi period u kome Amerikanci jednostavno ne bi imali svoje boravište u kosmosu. 

Sa druge strane, Kinezi već uveliko teraju po svom, oni su nedavno lansirali drugi modul svoje orbitalne stanice “Tiangong”, tamo stalno neko živi i radi i reklo bi se da im ide sasvim dobro. Za razliku od Amerikanaca i Rusa oni su svoji na svome i mogu svoju orbitalnu stanicu da koriste onako kako žele, i u vojne i u mirnodopske svrhe. 

Spejs šatl na nekadašnjoj stanici Mir

Zasad je najmanje verovatna opcija da će nova Ruska orbiltalna stanica biti još jedan ratni poligon, ovoga puta u kosmosu. Sadašnja ISS ima mirnodopski karakter i nijedna od nacija nema pravo da stanicu koristi za vojne svrhe (osmatranje i špijuniranje, testiranje egzotičnog naoružanja i slično). Onog trenutka kada Putin bude “seo” u svoju orbinalnu stanicu, sva ograničenja padaju u vodu - Rusi ni ovako nikom ne polažu računa, kamoli u kosmosu. 

Razloga za brigu ima dosta: za Putinovog vakta “Roskosmos” nije imao takoreći nijedan značajan naučno-istraživački poduhvat u kosmosu. Njegov bivši šef, Dmitrij Rogozin, više vremena je trošio na promovisanje ekstremno nacionalističkih ciljeva Ruske invazije na Ukrajinu. Jedno vreme je i otvoreno pretio odlaskom Rusa sa ISS ukoliko Amerika ne ukine sankcije protiv dve ruske firme optužene za trgovinu oružjem. Rogozin je, inače, poznat i kao veliki poštovalac “lika i dela” Radovana Karadžića i Ratka Mladića otvoreno se zalažući za njihovo izbavljenje iz “Haških tamnica” gde “robijaju za tuđe grehe”, naročito ističući svoje česte susrete sa njima od 1994. do 1996. godine. Još bizarnije zvuči Rogozinov apel da Rusija zabrani Amerikancima da istražuju Veneru jer je “Venera ruska planeta”. Tačno je da su Ruske sonde zabeležile do sada jedina uspešna spuštanja na usijanu površinu Venere ali sve međunarodne kosmičke konvecnije polaze od činjenice da su sva nebeska tela dobro čitavog čovečanstva koje nijedna država ne sme da svojata. 

U tom politikanstvu Rogozin je bio toliko revnostan da je potpuno zaboravio na svoj osnovi posao pa ga je Putin nedavno smenio (što Rogozinu ne smeta da i dalje, skoro svakodnevno, svojim zapaljivim rečnikom pomera granice pristojnosti koje je sam sebi postavio). Ipak, Putin ništa ne radi na prečac pa i sad neki plan sigurno mora da postoji. Kad se zna koliko je Putin opsednut, kako sam kaže, “projektilima koji dolaze ni od kud i od kojih nema odbrane”, koliko ga impresionira savremeno naružanje i vojna tehnologija uopšte, i kad se na to doda skoro potpuna ravnodušnost prema mirnodopskim naučnim dostignućima, ne može se sasvim odbaciti ni mogućnost postepene militarizacija kosmosa, još jedne trke u naoružavanju koju Putin ne može da dobije ali zato dobro dođe da zakomplikuje i onako već komplikovane stvari na zemlji. Nekada je to bilo nezamislivo ali sada više nije. Naravno, niko ne treba da očekuje još jednu “Zvezdu smrti”. Ni ona fiktivna, iz “Ratova zvezda”, nikad nije bila završena pa neća ni ova. Ali samo Putin zna ša mu je krajnji naum i, ako je on zaista rešio da militarizuje Zemljinu orbitu, teško će ga u tome sprečiti konfuzna međunarodna zajednica koju više brine sezona grejanja od zemaljske i kosmičke pravde. 

Nama ostaje samo da se nadamo da se najmračniji scenario “raspada” Međunarodne svemirske stanice ipak neće realizovati i da će Ukrajinski rat biti završen mnogo pre nego što kucne čas da Rusi napuste međunarodnu saradnju i ISS. Jer, i pored konstantno zategnutih odnosa između Amerike i Rusije i retorike koja je manje ili više zapaljiva, obe strane su, kroz istoriju, imale dovoljno sluha da jedna drugoj pruže ruku, na zemlji i u kosmosu, i tako doprinesu svetskom miru. Setimo se misije Apolo-Sojuz, zajedničkog leta američkih i sovjetskih astronauta iz 1975. godine, pa onda letova “spejs šatla” na nekadašnju rusku orbitalnu stanicu “Mir”, sve do najnovije saradnje na ISS. Bila su to vremena kada nam se činilo da se rađa jedno novo doba mira, prosperiteta, uzajamnog poštovanja i saradnje. Ali, na žalost, ta vremena su, izgleda, prošla. 

Zato ne čudi što i sve veći broj Amerikanaca na ISS gleda kao na nepotreban okov oko nogu. Ugledni američki astronom Džonatan Mekdauel smatra da nas svako dalje ulaganje novca u svemirsku stanicu udaljava od istinskog napretka: “Ako svemirska stanica nije potrebna Rusima, onda nije potrebna ni nama. Pustimo Ruse da naprave nešto za sebe a mi se okrenimo nečemu mnogo ambicioznijem kao što je “Gejtvej”, baza u Mesečevoj orbiti ili na njegovoj površini. To bi, nesporno, bio korak napred, ka Marsu i još dalje. 

Vreme #1648

Veličanstveni trijumf ljudskog uma

Kad sam jednom slušao učenog astronoma,
I kad su brojke i dokazi u kolonama stavljeni pred mene,
Kad sam video grafikone i dijagrame
Koji su te brojeve sabirali, oduzimali i merili,
Kad sam sedeo i slušao astronoma kako objašnjava
Uz mnogo aplauza u učionici,
Ubrzo sam postao prijatno tup i umoran,
Tiho sam ustao i odšetao napolje
U mističnu, sparnu noć, i tek povremeno
Gledao u savršenu tišinu zvezda.

—Volt Vitmen 

Mnogima je zasmetala činjenica što je predsednik Bajden imao tu čast da predstavi prvu zvaničnu fotografiju kosmosa sa novog teleskopa iako on, kao političar od zanata, verovatno ima sasvim skromna znanja o onome što se na slici nalazi. Neko bi rekao da političari vole da se diče naučnim dostignućima onda kada im to donosi političke poene. Sa druge strane, većina političara ne čini ništa da bi se za nauku, pogotovo fundamentalna istraživanja, obezbedilo dovoljno novca. Ipak, u slučaju “Džejmsa Veba” mora se priznati da su političari (uglavnom) imali sluha i da su ispoljili popriličan stepen razumevanja, čak i kada se projekat nalazio u naizgled nepremostivim teškoćama.

Jer, “Džejms Veb” je sve, samo ne školski primer efikasnog i odgovornog upravljanja projektom. Prema jednoj studiji s kraja prošlog veka, za konstrukciju i eksploataciju teleskopa bilo je potrebno oko četiri milijarde dolara, odnosno 10 milijardi “današnjih” dolara ako se iznos koriguje za inflaciju, što se prilično dobro slaže sa dosad utrošenim iznosom. Valjda u strahu da tako velika sredstva nikad neće biti odobrena, NASA je tokom devedesetih snizila procenu na samo milijardu dolara, istovremeno smanjujući naučne ambicije celog projekta. Bila je to računica koja će se vrlo brzo pokazati kao potpuno pogrešna: naučnici nikako nisu mogli da prihvate da će u ruke dobiti teleskop skromnijih specifikacija, tako da je projekat bezbroj puta dopunjavan dodatnim elementima sve dok nije potrošio kompletan budžet, a da konstrukcija zapravo nije ni počela. Tehnički koncept dobio je finalno zeleno svetlo tek 2010. godine, ali je teleskop tada već bio na meti američkih političara – za njih je teleskop bio bure bez dna koje je “pojelo astronomiju”, tj. novac koji bi se svakako mogao iskoristiti za nešto drugo.

Čaša se prelila u trenutku kada je Barbara Mikulski, senatorka iz Merilenda, zatražila nezavisnu reviziju projekta usled konstantnog probijanja rokova i budžeta. Komisija je utvrdila da teleskop neće biti spreman za lansiranje pre 2015. godine, i to samo ako se obezbede sva potrebna sredstva od oko šest milijardi dolara. Za američki Kongres to je bilo previše: sredinom 2011. godine predložen je rebalans budžeta NASA, koji je predviđao smanjenje sredstava od oko dve milijarde dolara, od čega je četvrtina direktno odlazila na razvoj teleskopa. Takav finansijski udarac projekat nije mogao da podnese, bio bi to i njegov definitivan kraj. Političari su se opredelili za ovu drakonsku meru optužujući NASA za loš menadžment projekta i pored činjenice da je u tom trenutku 75 odsto hardvera već bilo napravljeno, uz troškove koji su prelazili tri milijarde dolara.

Međutim, zahvaljujući pritisku javnosti koji je usledio, “Džejms Veb” je, ipak, preživeo. U odbranu projekta stali su brojni uticajni novinari i institucije, NASA, Američko astronomsko društvo, čak i političari sa senatorkom Mikulski na čelu. Nekoliko meseci kasnije, Kongres je bio prinuđen da odustane od planova da prekine sa finansiranjem razvoja teleskopa, ali je istovremeno postavio i novi budžetski limit od osam milijardi dolara. I taj novi okvir biće na kraju probijen.

Lansiranje teleskopa bilo je planirano za 2018. godinu, da bi onda bilo odloženo za maj 2020. godine usled problema sa termalnim štitom, koji se na “generalnoj probi” neobjašnjivo pocepao. Pažljivom analizom utvrđeno je da teleskop u svojoj konstrukciji i funkcionisanju ima više od 300 kritičnih tačaka, koje je trebalo otkloniti. Zatim se umešao kovid, epidemija je odgodila sve aktivnosti na neodređeno vreme. Teleskop je konačno poleteo u kosmos 25. decembra 2021. godine (“Vreme” je već opširno pisalo o tom događaju). Procenjuje se da će ukupni troškovi projektovanja, izrade i (bar) petogodišnje eksploatacije teleskopa biti između 10 i 11 milijardi dolara.

Šta se sve dešavalo sa teleskopom od decembra do prvih slika? Pre svega, bilo je neophodno da teleskop dostigne odgovarajući položaj u prostoru. Predviđeno je da teleskop bude smešten u takozvanoj “Lagranžovoj tački L2” na pravcu Sunce-Zemlja, na oko milion i po kilometara daleko od nas (oko pet puta dalje od Meseca). U tački L2 ukupno dejstvo Sunčeve i Zemljine gravitacije tako je delikatno izbalansirano da teleskop u stopu prati Zemlju iako bi, na prvi pogled, trebalo da zaostaje za njom. To ne znači da je teleskop potpuno statičan u odnosu na Zemlju, naprotiv. U stvarnosti, teleskop se u odnosu na Zemlju kreće po eliptičnoj putanji, tako da njegovo rastojanje od tačke L2 varira od minimalnih 200 do 800 hiljada kilometara. Da bi se teleskop tako precizno pozicionirao u prostoru, bile su neophodne tri korekcije putanje.

Uz radni položaj, teleskop je trebalo da dostigne i svoju radnu konfiguraciju. Podsetimo se da “Džejms Veb” ima primarno ogledalo prečnika 6,5 metara sastavljeno od 18 šestougaonih segmenata, pri čemu je svaki segment napravljen od lakog i čvrstog berilijuma (korisna površina ogledala šest puta je veća od one koju ima “Habl”). Svaki segment presvučen je tankim slojem zlata iznad kojeg se nalazi mehanička zaštita od stakla. Presvlaka od zlata debela je svega nekoliko hiljada atoma, tako da bi celokupno zlato upotrebljeno za pozlaćivanje segmenata moglo da stane u jednu ping-pong lopticu. Tako veliko ogledalo nije moguće spakovati na vrh rakete – upravo zato je i napravljeno iz delova koji se mogu rotirati i spakovati u kompaktniju formu.

Da bi infracrveno osmatranje kosmosa uopšte bilo moguće (vidi okvir), teleskop mora da ima i odgovarajuću termičku zaštitu. Taj termički štit napravljen je od ultralakog i čvrstog materijala poznatog kao “kapton”, koji zadržava svoja tehnička svojstva u širokom temperaturnom opsegu. Njegova debljina ne prelazi debljinu vlasi kose, a veličina je uporediva sa površinom teniskog igrališta. Štit ima pet međusobno odvojenih slojeva radi efikasnijeg hlađenja, a ispravno rastojanje između njih održavaju posebni zatezači razmešteni po ivicama. Tokom svog radnog veka, ogledala teleskopa sve vreme će se nalazitu u ledenoj senci termičkog štita koji će biti postavljen između Sunca, Zemlje i Meseca sa jedne, i glavnog ogledala sa druge strane. Tako veliki štit je, takođe, morao da bude “spakovan” i obmotan oko teleskopa pre poletanja. Rasklapan je postepeno i pažljivo, tokom nekoliko dana, u poslednjoj fazi leta kada se teleskop već našao nadomak Lagranžove tačke.

Na kraju, da spomenemo i ono najvažnije: izoštravanje slike. Kada su se šestougaona ogledala konačno našla na svom mestu, a celo ogledalo dobilo svoj radni oblik, slika sa teleskopa bila je potpuno neupotrebljiva jer se svako od 18 ogledala ponašalo kao zaseban teleskop. Kada je “Džejms Veb” napravio probnu fotografiju usamljene zvezde, umesto jedne precizno definisane tačke ugledali smo 18 manje ili više razmazanih fleka. Tako nešto bilo je i očekivano nakon lansiranja, koje su pratile snažne vibracije. Usledio je period finog doterivanja položaja i zakrivljenosti ogledala. Svaki šestougaoni segment ima šest mikro-motora koji menjaju položaj i jedan mikro-motor koji utiče na krivinu ogledala. To je ukupno 126 motora, sa još šest dodatnih koji kontrolišu sekundarno ogledalo. Zamislite sada pred kakvim izazovom su se našli tehničari koji su morali da izoštre i poklope 18 tačaka, sve to pomoću 132 nezavisna motora, pri čemu svaki “vuče” na svoju stranu! Motori su, inače, neverovatno precizni, u stanju da pomeraju odgovarajuće tačke ogledala sa preciznošću od svega 10 nanometara (nanometar je milioniti deo milimetra; zamislite da razvučete jedan šestougaoni segment na površinu Teksasa: mikro-motori bi mogli da naprave korekcije koje bi se merile centimetrima).

Kao što se vidi sa prvih fotografija koje su “oštre kao brijač”, cela operacija lansiranja, raspakivanja teleskopa i izoštravanja njegove slike završena je spektakularnim uspehom. Nesporno, reč je o još jednom veličanstvenom trijumfu ljudskog uma čije plodove tek treba da uberemo. Prve fotografije na impresivan način dokazuju kako je “Džejms Veb” u stanju da ispuni sve svoje primarne zadatke: na slici koju je predstavio predsenik Bajden, recimo, vidimo udaljeni galaktički klaster iza kojeg se nalaze neke od najstarijih galaksija u kosmosu.

Posebno su impresivni snimci planetarne nebule “Južni prsten”. Planetarna nebula predstavlja oblak jonizovane materije koji odbacuje zvezda u poslednjem stadijumu svog života. Ti oblaci bogati su hemijskim elementima koje je zvezda stvorila tokom svog života: ugljenik, kiseonik, azot… Ti elementi predstavljaju materijal od kojeg je satkan sav živi svet. Fascinantna je činjenica da smo svi mi zapravo deca davno nestalih zvezda jer su svi naši atomi proizvod zvezdane evolucije. Da nije zvezda, ni nas ne bi bilo.

Tu je, zatim, prelep snimak “kosmičkih litica” nebule “Karina”, na kojem se vidi gigantski oblak gasa i prašine u kome se intenzivno stvaraju nove zvezde. Jednako impresivno izgleda i “Stivenov kvintet”, grupa od pet galaksija u fazi međusobnog sudara. Usled kolizije dolazi do zgušnjavanja međuzvezdanog gasa i prašine, što opet dovodi do formiranja novih zvezda. I na kraju, priložena je analiza atmosfere jedne egzo-planete. Da biste analizu razumeli, potrebno je duboko poznavanje spektrografije, zato ćemo verovati na reč da ta analiza dokazuje postojanje vodene pare u atmosferi planete. Posmatrana planeta suviše je vrela da bi život na njoj bio moguć. Postoje, međutim, brojne egzo-planete koje su potencijalno nastanjive. “Džejms Veb” ima instrumente pomoću kojih, u atmosferi takvih planeta, može da utvrdi prisustvo gasova karakterističnih za postojanje živih bića (kiseonik, na primer). Život u kosmosu? Odgovor je, možda, odmah iza ćoška.

Teleskop sada ulazi u eru rutinske eksploatacije koja treba da potraje najmanje pet, verovatno i svih deset godina. Način eksploatacije preuzet je od “Habla”: teoretski gledano, svako može da predloži “metu” za neko buduće posmatranje, uz adekvatno obrazloženje. U praksi, neophodno je da predlagač ima odgovarajući naučni kredibilitet. Postoji posebna komisija koja raspolaže celokupnim radnim vremenom teleskopa i koja odlučuje koji će predlozi za posmatranje biti realizovani u narednom periodu (obično sledeće godine). Sasvim logično, malu prednost imaju naučnici koji su neposredno učestvovali u konstrukciji teleskopa i izradi njegovih instrumenata – njima je zagarantovan deo radnog vremena teleskopa.

Ali, i tome će jednom doći kraj, pre svega usled položaja koji teleskop ima u odnosu na Zemlju i Sunce. Taj položaj je “blago” nestabilan, tako da je svake godine neophodno uraditi malu korekciju putanje kako teleskop ne bi otplutao u kosmički beskraj. Intervencija je vrlo delikatna: teleskop može, recimo, da nadoknadi izgubljenu brzinu, ali ne može da izgubi njen višak. Za korekciju putanje teleskop je opremljen sa dva para raketnih motora, a oni koriste gorivo čija je količina ograničena. Jedan deo goriva već je utrošen prilikom inicijalne faze, ali je najveći deo sačuvan, pre svega zbog toga što je teleskop lansiran s takvom preciznošću da su sve dosadašnje korekcije putanje bile minimalne. Kako sad stvari stoje, goriva ima za čitavu deceniju, možda i dve. Drugi problem je hladnjak koji održava nisku radnu temperaturu jedne od dve ključne kamere i koristi helijum za rad. A on će, pre ili kasnije, ispariti. Na kraju, tu je i opasnost od mikro-meteorita čiji udar može da ošteti nezaštićena teleskopska ogledala. Jedan takav udarac već je zabeležen, srećom bez većih štetnih posledica.

Teoretski, teleskop se može makar delimično servisirati i u kosmosu: postoje otvoreni priključci za dolivanje goriva i upumpavanje helijuma, napravljene su i hvataljke koje se mogu iskoristiti kao oslonac prilikom radova na teleskopu. Sa druge strane, iako je “Habl”, zahvaljujući činjenici da se nalazi u niskoj Zemljinoj orbiti, nekoliko puta servisiran, male su šanse da astronauti ikada posete “Džejms Veb” kako bi ga popravili. Teleskop je, jednostavno, suviše daleko. Uz to, teleskop nije napravljen modularno – nije moguće zameniti delove opreme koji iz ovih ili onih razloga otkažu. Ali, prerano je da mislimo na to. “Džejms Veb” je uspešno preboleo sve svoje dečije bolesti i ubrzo se više niko neće sećati pehova koji su ga pratili. Umesto toga, probajmo da se usredsredimo na avanturu koja je tek počela.

Infracrvena astronomija

Za razliku od “Habla” koji svoja osmatranja vrši, pre svega, u vidljivom delu spektra, “Džejms Veb” posmatra kosmos uglavnom u njegovom infracrvenom delu. Taj deo spektra nevidljiv je za ljudsko oko i obuhvata svetlosne talase većih talasnih dužina, a manje energije. Istine radi, to ne znači da je “Džejms Veb” potpuno slep za vidljivu svetlost: dostupan mu je narandžasti i crveni deo talasnog opsega, ali je u tom delu “Habl” i dalje premoćan.

Postoji više razloga što je akcenat stavljen na infracrvenu astronomiju. Pre svega, sa Zemlje je praktično nemoguće vršiti osmatranja u ovom delu spektra. Infracrveno zračenje predstavlja dominantan vid zračenja svakog tela koje se nalazi na temperaturama koje su karakteristične za našu planetu. Infracrvena svetlost koja dolazi iz kosmosa biva, jednostavno, izgubljena u “šumu” koji stvaraju atmosfera i predmeti koji nas okružuju. Čak i da toga nema, postoji problem apsorpcije infracrvenih talasa od strane vodene pare i ugljen-dioksida u atmosferi. Ukratko, ako hoćete da osmatrate u infracrvenom delu spectra, morate da se “odmaknete” od Zemlje i njenih štetnih uticaja, a za to vam je potreban kosmički teleskop.

Zašto je infracrvena svetlost tako značajan nosilac informacija? Svetlost većih talasnih dužina ima osobinu da lakše zaobilazi prepreke u vidu oblaka kosmičkog gasa i prašine. Zgušnjavanjem ovih oblaka (koje često nazivamo i “molekularnim” zbog prisustva složenih hemijskih jedinjenja), nastaju nove zvezde. Što je oblak gušći i veći (samim tim i tamniji za naše oko), broj novih zvezda u njemu raste. Ove mlade zvezde često nije moguće osmatrati običnim teleskopima jer su oblaci koji ih okružuju neprozirni za vidljivu svetlost. Iako nam je proces stvaranja zvezda načelno poznat, postoje rupe u tom znanju koje treba da popuni “Džejms Veb” koristeći svoje “oko” osetljivo na infracrvenu svetlost. Za ovu svetlost molekularni oblaci su skoro prozračni, mlade zvezde inače nedostupne našem oku postaju lako “vidljive”. Uz to, kosmos je prepun tamnih objekata (planeta, njihovih satelita, kometa, asteroida), koji emituju najveći deo svog zračenja u infracrvenom delu spektra.

Danas postoji naučni konsenzus da je kosmos stvoren u “Velikom prasku” pre oko 13,7 milijardi godina, eksplozivnim širenjem minijaturne oblasti ogromne gustine i temperature. Kako se širila materija, tako se širio i prostor, a vreme je dobilo svoj današnji smisao. Tek posle nekoliko stotina miliona godina materija se dovoljno ohladila da bi njeno lokalno zgušnjavanje postalo moguće. Mesta veće gustine proizvela su prve zvezde, a zatim i galaksije. “Džejms Veb” je vremeplov koji će nam omogućiti da vidimo prvo svetlo u svemiru, da se vratimo nekih 13,5 milijardi godina unazad, bar 200 miliona godina dublje u prošlost i bliže velikom početku nego “Habl”.

Ovo je moguće upravo zahvaljujući infracrvenoj astronomiji. Najudaljeniji i najstariji objekti u kosmosu praktično su nevidljivi za ljudsko oko (ne postoje u vidljivom delu spektra). Svetlost, koja je bila emitovana pre mnogo milijardi godina i koja tek sada stiže do nas, putovala je kroz kosmos koji se širi (i to sve brže). Kako se prostor širio, tako se “rastezalo” i sve što se kreće kroz njega, pa i svetlost. Talasna dužina svetlosti postajala je sve veća, tako da zrak vidljivog svetla emitovan pre 13 milijardi godina danas stiže do nas kao zrak infracrvenog svetla, koji samo “Džejms Veb” može da detektuje.

“Džejms Veb” ima dva sofisticirana instrumenta za infracrvenu astronomiju: NIRCam (kameru koja obuhvata infracrveni deo spektra koji se neposredno naslanja na vidljivi deo) i MIRI (instrument koji snima u centralnom delu infracrvene zone). Ova dva uređaja mogu da detektuju objekte koji su sto puta tamniji od onih koje vidi “Habl”. Kako bi detekcija infracrvenog zračenja bila moguća, neophodno je da oba instrumenta budu hladna. U suprotnom, instrumenti bi detektovali svoje sopstveno toplotno zračenje umesto onog koje dolazi iz kosmosa. Za NIRCam, dovoljna je “hladovina” koju obezbeđuje “mušema”, termalni štit od kaptona. Ovaj štit u stanju je da spusti temperaturu zaklonjene opreme na impresivnih -230°C. Za MIRI ni ovako niska temperatura nije dovoljna, potreban je poseban “frižider” napunjen helijumom da bi se radna temperatura spustila na svega nekoliko stepeni iznad apsolutne nule.

Kako nastaju slike iz bajke

Kada su se pojavile prve slike koje je napravio “Džejms Veb”, svi su ostali ushićeni njihovom lepotom, čak i oni koje nauka uopšte ne zanima. Jednostavno, tako bogat kolorit, ta količina detalja, taj broj i gustina zvezda ne viđaju se baš svaki dan. Kako nastaju ovakve slike? U suštini, tako što teleskop posmatra jedan mali deo neba u kontinuitetu. Što su objekti udaljeniji i tamniji, vreme ekspozicije je duže. Najviše vremena potrošeno je na prvu sliku na kojoj se vidi duboki kosmos, gigantski klaster galaksija na rastojanju većem od četiri milijarde svetlosnih godina. Ovaj klaster toliko je masivan da svojom gravitacijom zakrivljuje putanju svetlosnih zraka koji prolaze pored njega, u skladu sa Ajnštajnovom opštom teorijom gravitacije. Čitav galaktički klaster ponaša se, zapravo, kao jedno veliko sočivo koje uveličava još udaljenije objekte koji se nalaze iza njega. Zahvaljujući tom sočivu (čiji se oblik na slici jasno nazire), do nas dopiru svetlosni zraci koji bi nas inače mimoišli. I tako su se na snimku pojavile i neke galaksije koje su na rastojanju većem od 13 milijardi godina. Snimljeni deo zvezdanog neba otprilike je velik koliko i zrnce peska u ispruženoj ruci. Da bi se prikupila dovoljna količina svetla koja dolazi iz tako malog dela neba, potrebno je bar 12 sati upornog gledanja (za sličnu fotografiju mnogo slabijeg kvaliteta “Habl” je potrošio više od nedelju dana).

Vratimo se na fotografije: ono što i laiku pada u oči jeste nestvarno bogatstvo boja, kao da je za svaku potrošen čitav dugin spektar. Odakle potiču boje? Nemojte se razočarati, ali sve te prelepe boje potpuno su izmišljene! U stvarnosti, one ne postoje. Razlog je prost: “Džejms Veb” vidi infracrvenu svetlost, svetlost koju ne vidimo golim okom. Pojam boje (plavo, crveno, žuto) može se definisati samo za vidljivu svetlost, boja ne postoji izvan njenog opsega. Infracrvena svetlost zato nema boju, baš kao što boju nemaju ni talasi mikrotalasne rerne, mobilne telefonije, radio-signali ili vaš kućni bežični internet.

Kamere teleskopa ne razlikuju se mnogo od foto-aparata koje koriste današnji fotografi, bilo profesionalci ili amateri. Prikupljena svetlost pada na fotoelektrični senzor sastavljen od mnogo miliona pojedinačnih tačaka, pri čemu svaka tačka generiše podatke o frekvenciji i intenzitetu svetla koje na nju pada. Ono što nazivamo fotografijom zapravo je veliki skup brojki koje su, u svom izvornom obliku, praktično neupotrebljive. Da bi se fotografija razumela, neophodno je brojke interpretirati, tj. pretvoriti ih u sliku. Kako napraviti sliku nečega što, inače, ne možemo da vidimo golim okom? Postupak vizualizacije je složen: obično se na osnovu izvornih podataka napravi crno-bela slika, u kojoj svaka tačka ima nijansu sive proporcionalnu vrednosti koju je zabeležila odgovarajuća tačka na senzoru. A onda se ta crno-bela slika kompjuterski boji, prvo grubo, korišćenjem grafičkih algoritama koji nijanse sive automatski mapiraju u odgovarajuću boju. U drugoj fazi obrada fotografije je mnogo suptilnija, jer u njoj učestvuje mala armija “digitalnih umetnika”, likovno nadarenih ljudi koji jednako dobro poznaju i “Fotošop” i astronomiju. Tek oni će fotografiji udahnuti život i dinamiku po nekom svom subjektivnom osećaju za lepo. Takva fotografija povremeno može da liči na ono što bismo videli golim okom, ali su suštinske razlike, u formi i koloritu, uvek prisutne.

VREME

Kosmički teleskop "Džejms Veb": Pogled u stvoritelja

Duboki kosmos, galaktički klaster SMACS 0723

“Džejms Veb”, kosmički teleskop koji treba da nasledi vremešni “Habl”, poleteo je u kosmos 25. decembra prošle godine. Nakon višemesečnog puta dostigao je svoju finalnu lokaciju, specijalnu tačku na liniji Zemlja-Sunce, dva miliona kilometara daleko od nas (Mesec nam je oko šest puta bliži). U toj tački teleskop može da ostane neograničeno dugo uz minimalni utrošak goriva. Ovaj zajednički projekat NASA, Evropske (ESA) i Kanadske svemirske agencije (CSA) star je više od četvrt veka, mnogo puta je stavljan na led, više puta zamalo ugašen, višestruko je premašio predviđen budžet, probio je sve predviđene rokove i više puta bio navođen kao primer očajnog menadžmenta. Toliko truda i para je “prosuto” oko njega da su novinari često označavali “Džejms Veb” kao “teleskop koji je pojeo astronomiju”. Jer, teleskop je koštao preko 10 milijardi dolara - ali je ipak preživeo.

Planetarna nebula Southern Ring

Danas postoji naučni konsenzus da je kosmos stvoren u “Velikom prasku” pre oko 13.7 milijardi godina, eksplozivnim širenjem minijaturne oblasti ogromne gustine i temperature. Kako se širila materija, tako se širio i prostor a vreme je dobilo svoj današnji smisao. Tek posle nekoliko stotina miliona godina počele su da sjaje prve zvezde i galaksije. “Džejms Veb” je vremeplov koji će nam omogućiti da vidimo prvo svetlo u svemiru, da se vratimo nekih 13.5 milijardi godina unazad.

 Glavno ogledalo “Džejmsa Veba” podeljeno je na 18 šestougaonih segmenata. Svaki segment ima prečnik od 1,3 metara, napravljen je od laganog i čvrstog berilijuma a zatim presvučen tankim slojem zlata. Ogledalo sakuplja svetlost najvećim delom iz infracrvenog dela spektra jer infracrvena astronomija nudi mnoge prednosti: međuzvezdani prostor ispunjen je oblacima gasa i prašine koji su skoro neprozini za vidljivu svetlost. Upravo su to mesta gde se rađaju nove zvezde i planete. Infracrvena svetlost mnogo lakše zaobilaze ovakve prepreke, zahvaljujući njoj možemo da “gledamo kroz oblake” u zvezde koje se tek formiraju. I na kraju, u kosmosu nisu bitni samo objekti koji su veliki i sjajni. “Džejms Veb” će biti u stanju da analizira atmosferu ekstra-solarnih planeta u potrazi za karakterističnim tragovimna koje iza sebe ostavlja život. 

Stephan’s Quintet

Sve u vezi „Veba“ je spektakularno. Ovo je najveći kosmički teleskop ikad napravljen. Njegova ogledala savršeno su ispolirana: ako biste ih razvukli na površinu Amerike, najveća neravnina bila bi visoka svega par milimetara. Ukupna površina ogledala, prečnika 6.5 metara, 7 puta je veća od povšine ogledala na „Hablu“. Teleskop može da vidi novčić sa rastojanja od 40 kilometara i spazi bumbara koji leti po Mesecu. 

Kada je predsednik Bajden simbolično predstavio prvu spektakularnu fotografiju sa „Džejms Veba“, svi oni koje makar malo interesuju astronomija i nauka u celini, koji vole da svoju glavu zabavljaju „nemogućim“ pitanjima o početku i kraju svega, osetili su nemerljivo ushićenje. NASA je nekoliko sati kasnije prezentirala još par impresivnih snimaka u direktnom prenosu koji je mogao da bude i malo bolje organizovan. Ali, ne smeta. Za početak, videli smo dosta. 

Carina Nebula, Cosmic Cliffs

Ostavimo zato po strani političare koji vole da se hvale naučnim dostignućima onda kada je to oportuno i uživajmo na trenutak u lepoti prizora ispred sebe. Na prvoj slici vidi se galaktički klaster SMACS 0723 u sazvežđu “Volans” (“Leteće ribe”), prizor star skoro pet milijardi godina. Masa klastera toliko je velika da svojom gravitacijom zakrivljuje svetlost mnogo daljih objekata iza sebe čineći ih tako po prvi put vidljivim. Svaka tačka bez zrakastih “krakova” predstavlja čitavu galaksiju a to je tek delić neba koje pokrije zrnce peska u ispruženoj ruci. Gledamo u duboku prošlost, vidimo svet koji je odavno nestao ili evoluirao u nešto drugo ali nam i dalje šalje poruke koje treba da odgonetnemo. Neki od objekata stariji su od 13 milijardi godina. Osećamo strahopoštovanje, kao da kucamo na vrata stvoritelja, kao Dejvid Boumen iz „Odiseje u svemiru“ u trenutku kada se sprema da zakorači kroz zvezdanu kapiju… „sve je prozračno… i nastavlja se u beskonačnost… i… oh, moj Bože, prepuno je zvezda!“

Vreme.com

Napad elektronskim pismima

U danu kada je praktično polovina Srbije bila paralisana dojavama o podmetnunim eksplozivnim napravama u školama, ispod mostova, u trgovinskim centrima ili komunalnim ustanovama, skoro svaki građanin ove zemlje ponavljao je jedno te isto pitanje: šta rade naša policija i državna bezbednost i zašto naša vlast već mesecima ne može da izađe na kraj sa svakodnevnim “bombaškim” šikaniranjem koje nam jede vreme i novac, a pre svega živce.

Odgovor je prost: narodna milicija radi ono što može, a to što može u datim okolnostima je vrlo malo. Prijave o podmetnutim bombama po pravilu stižu elektronskom poštom iz inostranstva. Svako ko se iole razume u način na koji putuje elektronska pošta (jedan od najstarijih internet protokola) moći će uz malo truda da dešifruje odakle je elektronska poruka upućena, na kojim serverima je zastala i kako je na kraju završila na stotinama domaćih adresa. Toliko ume da uradi i naša vlast pa se danas pominje da je glavni server negde u Švajcarskoj a žuta štampa je objavila i sumanuto-bizarni tekst poruke koji prati svaku dojavu. Ako bi nam Švajcarci pomogli, mogli bismo da saznamo kako je dojava stigla do njih, a onda bismo opet završili u nekoj trećoj zemlji. U svakom koraku, definitivno bismo bili bliži utvrđivanju identiteta počinioca, ali ako u poslednjoj iteraciji, u polaznoj zemlji, ne postoji policijska (tj. politička) volja da nam se pomogne, onda je to ćorav posao bez rezultata.

Drugim rečima, ako iza slanja ovih dojava stoji neka inostrana grupa kojoj matična država garantuje zaštitu od sudskog progona, onda nemamo ama baš nikakve šanse da presečemo ovaj beskrajan niz uznemirujućih dojava. I nemojte misliti da je ovo nekakav “sajber”-napad iza kojeg stoje vrhunski stručnjaci tajnih službi. Sajber-napad ima za cilj da onesposobi ili nanese štetu elektronskoj infrastrukturi, domaćoj ili inostranoj, obično korišćenjem sofisticiranih tehnika baziranih na zloupotrebama interneta. U slučaju lažnih dojava, internet je samo sredstvo za prenos informacije. I da ne postoji, isti cilj mogao bi da se postigne telefonom ili pismom.

Internet je, sa druge strane, veoma zgodan medijum za zametanje tragova. Ako internetu pristupate kroz neki “anonimni VPN” (način da svoju internet adresu zamenite nekom drugom), pa to još radite iz nekog kafića sa besplatnim internetom (ima ih na hiljade), pa umesto u regularnu mrežu poruku uputite kroz tzv. TOR (mrežu servera koja je specijalno dizajnirana da zametne svaki trag svojih korisnika), dešifrovanje puta informacija može da postane skoro nemoguće. Sa naglaskom na “skoro”. Uostalom, pitajte osnivača “Silk Roada” Rosa Ulbrihta koji je prodajući nelegalnu robu preko TOR-a zgrnuo milione u kripto-valutama a onda završio na doživotnoj robiji. Ipak, treba da budete veliki optimista pa da od Vulina očekujete ono što može FBI.

Možda vam sve gore navedeno ipak izgleda komplikovano (iako zapravo nije). Možda se baš zbog toga naše sede “TV glave”, većinom alanfordovski stručnjaci za “istraživanje rude i gubljenje vremena” ubiše trudeći da pronađu jaču, bolju i veću organizaciju koja stoji iza ovog košmara kroz koji već danima prolazimo. Pominju se Ukrajina i još “dve zemlje” (koje niko ne sme da imenuje pošto se ili bojimo reakcije, ili nemamo ama baš nikakve dokaze). Ali, ako hoćete mišljenje autora ovog teksta, iza cele operacije verovatno ne stoji više od nekoliko “talentovanih” omladinaca kojima niko ne može ništa, zato što su, zvanično ili prećutno, pod nečijom zaštitom. Klinci se zabavljaju o našem trošku a uzrok svemu je naša “principijelna” politika da sedimo u istom trenutku na što više stolica (kolika zadnjica treba za to?): podržavamo Ruse, podržavamo i Ukrajince, podržavamo i Evropsku Uniju, o Kinezima da i ne pričamo, a od Amera smo dobili i ključ od Bele kuće. Tu negde treba tražiti bircuz iz koga nas neko besomučno maltretira.

I do kada će sve to trajati? Dok Putin ne ostvari sve svoje planirane ciljeve a Ukrajina ne oslobodi celu svoju teritoriju. Ili dok se deca ne izigraju. To nam je jedina realna nada.

VREME

Veliki povratak vozila na struju

Električni automobil sa početka XX veka

U poslednjih dvadesetak godina električni automobili prešli su dug put od egzotičnih eksponata na sajmovima automobila do legitimnih učesnika u saobraćaju čiji se broj više ne može ignorisati (danas ih je u upotrebi preko 16 miliona). Sam koncept vozila na baterijski pogon nije nov: prvi električni automobili pojavili su se još krajem XIX i početkom XX veka. Zabeleženo je da su 1897. godine London i Njujork imali taksi vozila koje su pokretale baterije, u vreme kada su ulicama i dalje dominirale kočije na “konjski pogon”. Štaviše, električna vozila u to vreme imala su brzinu, udobnost i jednostavnost upravljanja koje automobili s “unutrašnjim sagorevanjem” (na benzin ili naftu) nisu mogli da ponude. Prve brzinske rekorde postavili su upravo rani električni automobili. Početkom XX veka, u pionirsko doba automobilizma, na ulicama je bilo preko 30.000 električnih automobila. 

A onda su, u relativno kratkom vremenskom periodu, električni autmobili nestali kao dinosaurusi. Serijska proizvodnja konkurentskih vozila na benzinski pogon učinila ih je mnogo jefitnijim a neke “sitne” izmišljotine (kao što je “starter”, uređaj koji je zamenio rukom okretanu “kurblu”) učinile su ih i neuporedivo lakšim za korišćenje. Sa druge strane, baterije potrebne za rad električnih automobila ni izbliza nisu usavršavane tom brzinom: ostale su skupe, glomazne, pune toksičnih materija, samim tim opasne za skladištenje i rukovanje. Ako na to dodate i činjenicu da se rezervoar klasičnog automobila punio za minut-dva dok je punjenje električnih baterija (akumulatora) trajalo satima, lako ćete razumeti zašto su se električni automobili, nakon kratkog perioda “slave”, povukli u duboku “ilegalu”.

Prvi električni automobil

Mnogo decenija kasnije, eksplozija mobilnih komunikacija i sve veći broj prenosnih električnih uređaja (od majstorskog alata, preko računara do telefona) iniciraće pravu revoluciju u razvoju baterija koja će, indirektno, oživeti i koncept električnog automobila. Od samog početka bilo je jasno da dotadašnja tehnologija baterija tu nema šta da traži. Klasični automobilski akumulator je tipičan primer: sastavljen je od niza ćelija sa olovnim pločama uronjenim u sumpornu kiselinu. Ne samo da je takav akumulator opasan za rukovanje zbog hemijske agresivnosti elektrolita, ova potencijalna ekološka bomba ima i suviše nisku “gustinu pakovanja” električne energije tako da bi svaki automobil sa pogonom na klasični akumulator imao ogromnu masu, niske performanse i mali radijus kretanja. 

Pojavila se naredna generacija baterija koje poznajemo po skraćenicama NiCd (nikl-kadmijum) ili NiMH (nikl-metal-hidrid), svaka sa svojim prednostima ali i nedostacima (kadmijum je, recimo, metal koji ima brojna upotrebljiva mehanička svojstva ali je danas skoro potpuno izbačen iz upotrebe kao kancerogen). Tek sa pojavom Li-jon (litijum-jonskih) baterija automobilska industrija dobila je izvor energije kakav joj je decenijama nedostajao. Njihov pun potencijal još uvek nije dostignut tako da se daljim razvojem ovog koncepta baterija bavi čitava armija vrhunskih naučnika i laboratorija. Može se slobodno reći da su litijumske baterije iz temelja promenile čitav naš svet: nalazimo ih u avionima najnovije generacije, najkvalitetnijim telefonima, laptopovima, automobilima, medicinskim pomagalima... Za svoj pionirski rad na razvoju litijumskih baterija Nobelovu nagradu za hemiju 2019. godine podelili su Džon Gudinaf, Stenli Vitingem i Akira Jošino. Ukupni kapacitet litijum-jonskih baterija proizvedenih u 2010. godini bio je oko 20-gigavat časova da bi se samo deset godina kasnije taj kapacitet popeo na fantastičnih 770 GWh.

BMW i3

Razvoj električnih automobila potpomognut je i sve boljim razumevanjem klimatskih promena. Danas je svima (osim Donaldu Trampu) jasno da je glavni uzrok ovih promena sve veće zagrevanje planete usled emisije gasova staklene bašte, pre svega ugljen-dioksida (CO2) koji je nezaobilazan proizvod upotrebe fosilnih goriva kao što su gas, nafta i ugalj. U razvijenim državama kao što je SAD, glavni izvor CO2 upravo je drumski transport. S obzirom da se fosilna goriva ne koriste za pokretanje električnih vozila, brojne zemlje nude značajne finansijske povlastice za nabavku “vozila na struju” (u ovom pogledu naročito se ističu Kinezi koji na ovaj način pokušavaju da poprave i katastrofalni kvalitet vazduha u gradskim sredinama). 

Krenulo je stidljivo, ali je cela industrija brzo počela da dobija na zamahu. Prvi električni automobil koji je imao licencu za kretanje po američkim autoputevima bio je “Tesla Roadster” iz 2008. godine. Bio je to i prvi auto koji je sa jednim punjenjem baterija mogao da pređe 300 kilometara. Ipak, prvi električni auto koji je napravljen u više od 10.000 primeraka bio je japanski “Mitsubishi MiEV”. Glavnu reč danas nesumnjivo vodi “Tesla Motors”, kompanija Elona Maska čija je berzanska vrednost odavno prešla skoro bizarnih 1.000 milijardi dolara (što prevazilazi vrednost narednih devet proizvođača automobila zajedno). Njegov model, “Tesla S”, proglašen je u Americi za najbolji auto 2019. godine, dok je model “Tesla 3” ubedjivo najprodavaniji električni automobil na svetu (zaključno sa 2021. godinom prodato je preko milion primeraka). Naravno, sve to treba staviti u realan kontekst. “Toyota” možda na berzi vredi (mnogo) manje od “Tesle”, ali zato i dalje prodaje čak 10 puta više “klasičnih” automobila. Štaviše, celokupna svetska prodaja električnih automobila još uvek iznosi svega oko 10% od ukupne prodaje s tim da učešće električnih automobila u proizvodnji novih automobila ipak raste. 

Mitsubishi MiEV

Danas električni automobil definišemo kao vozilo koje svu energiju potrebnu za kretanje dobija iz baterija. Ne treba ih mešati sa vozilima na hibridni pogon o kojima možemo nekom drugom prilikom: hibridna vozila uz baterije i elektro-motore imaju i klasičan benzinski ili dizel-agregat koji može da preuzme funkciju elektromotora ili po potrebi dopuni baterije automobila tokom vožnje. Navike vozača teško se menjaju: većina njih i dalje će na vrh svog spiska želja staviti “običan auto”, pa hibrid, pa tek onda onaj “na struju”. Zašto? Električna vozila imaju svoje prednosti i mane koje nije lako izbalansirati. Privlačnost električnog vozila drastično se menja u zavisnosti od podneblja, državnih subvencija, dostupnosti ekološki čisth izvora električne energije i uslova vožnje. Ali da krenemo sa prednostima...

Pre svega, električna vozila su jednostavnija, najčešće nemaju menjač i kvačilo jer se pokreću pomoću elektromotora koji razvijaju pun obrtni moment i na relativno malom broju obrtaja. Nemaju ni klipove, cilindre, ventile, delove koji se podmazuju... Samim tim, ova vozila su veoma tiha i imaju bolji “start”, tipično dostižući 100 km/h za samo par sekundi. To, ipak, ne znači da su ova vozila jednako ekonomična pri svim brzinama pa ćete kod nekih modela pronaći i dvostepeni menjač: prvi stepen rezervisan je za gradsku “stani-kreni” vožnju, drugi za vožnju po otvorenom putu. Jednostavnija konstrukcija automatski se odražava i na niže troškove redovnog održavanja vozila. Kod električnog automobila ne menjaju se ni ulje, ni filter ni famozna “zaptivka kartera motora” koju još niko nije video ali se u servisu naplaćuje svake godine.  

Nissan Leaf

Energetska efikasnost takođe je na strani električnih automobila. Klasični benzinski ili dizel-motor u stanju je da iskoristi svega 17-20% hemijske energije pogonskog goriva. Električni automobili konvertuju oko 60% električne energije u energiju kretanja. Kada uzmete u obzir prosečnu cenu struje, benzina i nafte, utvrdićete da za isti novac električni automobil može da prevali četiri puta duži put u odnosu na standardne automobile. Nije svejedno.

Električni automobili znatno su teži od klasičnih vozila sličnih gabarita. Veliki deo svoje mase električni automobili duguju baterijama koje su po pravilu ugrađene u pod ispod sedišta vozila. Ovako veliki “tegovi” sa niskim težištem čine električne automobile vrlo stabilnim i otpornim na prevrtanja i krivine. Teži automobili istovremeno su i sigurniji: u direktnom sudaru lakog i teškog automobila, veća oštećenja po pravilu trpi ono lakše.

Nije sve idealno: litijumske baterije su i dalje skupe, iako im je cena sa nekadašnjih 1.000 dolara po kilovat-satu kapaciteta pala na nešto više od 100. Potrebno je da svoj električni auto eksploatišete bar 100.000 kilometara pa da vam se veća početna investicija značajnije isplati kroz smanjenene troškove održavanja i relativno nisku cenu električne energije. 

Takođe, električni automobili imaju manju autonomiju kretanja od klasičnih. Sa jednim punjenjem baterija električni automobili tipično mogu da prevale 100-200 kilometara a samo oni vrhunski preko 300 ili 400. A to znači da ćete morati češće da svraćata na “pumpu” i da pritom pažljivo planirate svoje dugačko putovanje kako vam se ne bi desilo da ostanete trajno zaglavljeni na stanici sa neispravnim punjačem ili punjačem koji ima neodgovarajući priključak (standard za ovo tek treba da bude usvojen). Svako putovanje u ruralne krajeve vrlo lako može da se pretvori u rizičnu avanturu. 

Elektrtični FIAT

Punjenje baterija predstavlja dugotrajan proces. Čak i najbržim punjačima potrebno je bar pola sata da napune baterije automobila do 80% kapaciteta. Punjačima koje možete da montirate u svoju kućnu garažu (pod uslovom da imate kuću i garažu) tipično je potrebno 1-8 sati za isti posao, i to pod uslovom da imate “nabudženu” kučnu mrežu. Realno, električni auto možete da punite i preko običnog “štekera” od 220 volti ali je tada vreme punjenja duže od večnosti. U najboljoj poziciji su oni koji mogu da se “dopune” na parkingu firme u kojoj rade. Najbolje firme često nude zaposlenima punjače i beneficiranu cenu električne energije, a ako ste kojim slučajem “budža”, istaknuti menadžer ili CEO, “gorivo” za vaš električni auto može da bude praktično besplatno.

Na kraju, tu je i zamena baterija koju ćete morati da uradite bar jednom tokom radnog veka električnog automobila. Imajte u vidu da su električni automobili skuplji od konvencionalnih upravo zbog baterija na koje otpada bar četvrtina vrednosti novog vozila. Iako je njihova cena u konstantnom padu, zamena dotrajalih ili oštećenih baterija i dalje predstavlja kapitalnu investiciju koja nije manja od 5.000 EUR u najboljem slučaju.  

Treba li da se radujemo činjenici da ćemo u ne-tako-dalekoj budućnosti i mi biti u relativno malom krugu zemalja u kojima se prozivode električni automobili? Ne preterano. Čak i uz državne stimulacije, “fića na struju” će i dalje biti nedostižno skup za naš svet koji još uvek sanja dobrog “polovnjaka”. Sa druge strane, mi još uvek ne znamo šta će se u Kragujevcu praviti, u kojoj količini i koliko će radnika od toga moći da živi. Ako se izuzme “Tesla 3”, skoro svi električni automobili i dalje se proizvode u relativno malim serijama. A male serije ne mogu da spasu jedan veliki grad kao što je Kragujevac.

Sa one najvažnije tačke gledišta, sa gledišta nauke i tehnologije, nama ovo “čudo” ne donosi ama baš ništa. Tolike godine smo pravili “Fiat 500L” i koliko smo danas, nakon svega, pametniji i sposobniji? I dalje smo zemlja koja od svog znanja i kapitala jedva može da napravi držalicu za budak. Svo znanje, “know-how”, patenti, licence, inteligentne mašine, vrhunski softver, sve ono što jednu zemlju može da izdigne na viši nivo ostaje tamo gde je i bilo - u rukama stranog investitora koji sa nama ne želi da deli ništa: ni sudbinu, ni znanje, ni tehnologiju, ni rizik, ni dobit, čak ni ugovorne klauzule. Osim toga, i Kinezi su nam dali leteće automobila a mi se, u inat svima, i dalje kotrljamo na točkovima.

Nijanse zelenog

Zelen, zeleniji...

Jedna od ključnih zamerki električnim automobilima je činjenica da električni auto nije potpuno “zelen” ako električna energija potrebna za punjenje baterija dolazi iz “prljave” elektro-mreže, tj. iz mreže koja se dominantno napaja iz termo-elektrana (kao što je slučaj kod nas). To niko ne spori. Međutim, često ćete naići i na tvrđenje da u zemlji kao što je naša električni automobil samo pogoršava već loše ekološko stanje. Jer, sa jedne strane imate električni auto koji možda ne emituje CO2, ali šta sve to vredi kad sa druge strane imate Obrenovac koji ga nemilice proizvodi spaljujući čitava brda uglja, delimično i zbog punjenja vašeg električnog vozila.

Da li je zaključak na mestu? Nije! Ako ostavite po strani svoj “osećaj” i okrenete se računici, doći ćete do interesantnog zaključka da je, bar kada je emisija CO2 u pitanju, svaki električni auto dobrodošao svuda i na svakom mestu, čak i tamo gde se električna energija generiše na najprljaviji mogući način! Suština je u tome da je električni auto bar četiri puta efikasniji od svakog klasičnog automobila. Proračun pokazuje da jedan klasičan automobil prozivede godišnje oko 4.500 kilograma CO2 sagorevanjem benzina ili nafte. Električni automobil, kad mu se pridoda CO2 stvoren u termo-elektrani tokom proizvodnje energije za punjenje baterija, generiše značajno manje. I to je tako.

Litijumska baterija

Ako pogledate sasvim površno, litijumska baterija konstrukcijski se ne razlikuje previše od drugih tipova baterija. Svaka baterija sastavljena je od nizova redno i paralelno povezanih ćelija a svaka ćelija od dve elektrode potopljene u elektrolit između kojih se nalazi separator (izolator). Ono što litijumske baterije čini izuzetnim je hemija - pre svega izbor materijala koji čine elektrode. U zavisnosti od materijala napon jedne ćelije varira od 3,2 do 3.8 volti. 

Litijumske baterije ugrađene u pod Teslinog automobila

Negativna elektroda (anoda) tipično je napravljena od grafita navučenog na bakarni kontakt. Pozitivna elektroda (katoda) napravljena je od mnogo skupljeg materijala: najčešće od litijum-kobalt-okslida na nosaču od aluminijuma. U novije vreme koriste se i litijum-gvožđe-fosfat i litijum-mangan-oksid, svaki sa svojim vrlinama i nedostacima. Organski rastvor litijumovih soli nalazi se između elektroda i igra ulogu elektrolita. Kako bi baterija bila što manja i lakša, katoda i anoda nalaze se na vrlo malom rastojanju. Kako ne bi došlo do kratkog spoja, između njih se postavlja izolator od poroznog materijala koji dopušta kretanje litijumovih jona između elektroda. Kada se baterija puni, litijumovi joni putuju kroz elektrolit sa katode na anodu. Kada se baterija prazni, tok je obrnut. Elektroni idu kroz spoljašnje kolo na jednu ili drugu stranu. I to je manje-više sve.

Litijumske baterije veoma su osetljive: ako ih ispraznite do kraja možete da ih bacite. Slično je i ako ih punite na neodgovarajućem naponu ili temperaturi. Zato svaka baterija i svaka ćelija u njoj ima dodatni elektronski sklop koji reguliše cikluse punjenja i pražnjenja i tako održava bateriju u radnom opsegu. Zahvaljujući izboru materijala litijumske baterije imaju odlične karakteristike, pre svega veliku gustinu uskladištene električne energije. Da bi se uskladištio jedan kilovat-sat, potrebna je litijumska baterija od 4 do 10 kilograma, zavisno od konstrukcije. Ova gustina mnogo je veća od one koju imaju olovni akumulatori ili već pomenute baterije na bazi nikla.  

Uz konstantno opadanje cena, reklo bi se da je litijumska baterija praktično idealan izvor električne energije ali nije tako. Jedan od tehničkih nedostataka ove baterije je zapaljivost elektrolita koji se nalazi u njima. Ukoliko u nekoj od ćelija popusti separator (debeo, inače, svega 20 hiljaditih delova milimetra) ili se on zaprlja česticama metala, doći će do kratkog spoja i naglog pregrevanja ćelije uz mogućnost požara. Čak i ako požara nema, dim koji se stvara u takvim prilika je veoma toksičan. Takvi slučajevi već su se dešavali: možda je najpoznatiji primer Boingovog tek predstavljenog aviona 787 čije su se litijumske baterije spontano zapalile ili rastopile u više navrata, srećom bez tragičnih posledica. Međutim, jedan teretni avion Američke poštanske službe nije bio te sreće: kada se tovar litijumskih baterija samozapalio, došlo je do katastrofe.

Takođe, proizvodnja litijumskih baterija predstavlja, u najvećoj meri, tehnologiju koja nikako ne ide uz “zelene” električne automobile. Rudarenje litijuma je prljav posao sa trajnim posledicama po čovekovu okolinu. Nakon eksploatacije litijuma ostaju ogromna jalovišta, zagađeno zemljište, zatrovane reke i sasvim je razumljivo zašto tim poslom u Evropi niko neće da se bavi, bez obzira na zalihe rude i profit. Da stvar bude gora, prilikom prerade litijuma troši se i ogromna količina sve dragocenije vode (oko 1900 tona vode za jednu tonu čistog litijuma).   

Istrošene litijumske baterije manje su opasne od, recimo, olovnih akumulatora tako da je dozvoljeno njihovo spaljivanje ili odlaganje na deponije sa zatrpavanjem. Svega 5% litijumskih baterija danas se reciklira i to ne zbog litijuma (jeftinije ga je ponovo iskopati nego vaditi iz stare baterije) već zbog kobalta koji se uglavnom proizvodi u Demokratskoj Republici Kongo i veoma je skup. Ni ovaj posao nije preterano “čist”: tipično, litijumske baterije se spaljuju dok se ne uništi litijum i sva nepotrebna plastika a ostane legura metala sastavljena od gvožđa, bakra, nikla i kobalta. Od legure pa do čistog kobalta treba još dosta truda ali se on isplati.  

Čekajući “Strujadina”

Spisak proizvođača i modela električnih automobila već je podugačak, dominiraju poznati brendovi ali samo mali broj njih može da se pohvali prodajom čiji obim dostiže petocifrenu vrednost. Ako se ograničimo na prošlogodišnje tržište SAD i krenemo od začelja popularnosti prema vrhu, tu su “Hyundai Ioniq”, “BMW i3”, “Jaguar I-Pace”, “Hyundai Kona Electric” i “Porsche Taycan”. Ukupna prodaja svih ovih modela ne prelazi 10.000 komada i, realno, više ilustruje nameru proizvođača da zauzmu bilo kakvu poziciju na američkom tržištu nego da ozbiljnije zagaze u ceo poduhvat. Svega nekoliko modela može da se pohvali prodajom od 5.000 primeraka i više: “Audi e-tron”, “Nissan Leaf” ili “Chevrolet Bolt” (ovaj poslednji sa preko 20.000). Ipak, apsolutno niko nema šta da traži u sudaru sa Elonom Maskom i “Teslinim” modelima koji se prave u istoimenoj fabrici. Stariji modeli, “Tesla S” i “Tesla X” su i dalje popularni ali rekorder je, ipak “Tesla 3”, sa oko 440.000 prodatih primeraka samo tokom 2021. godine.

Bez premca: Tesla 3

Ovaj automobil premijerno je predstavljen polovinom 2017. godine i od tada za njim traje prava pomama (ovo je jedini automobil za koji se čekalo u redovima, kao za ulje i šećer). Tri godine uzastopno ovo je bio najprodavaniji električni automobil na svetu a od početka 2020. godine ovo je i najprodavaniji električni auto svih vremena. Mask ga je reklamirao kao “porodični auto koji će moći da kupi većina Amerikanaca”. Iako ni jedno ni drugo nije sasvim tačno, uspeh ovog modela učionio je Maska najbogatijim čovekom na svetu. Iako je u ceo posao Mask uleteo naglavačke, sa obiljem nerešenih logističkih i proizvodnih problema, sve je na kraju leglo na svoje mesto i od tad se proizvodne trake ne zaustavljaju. Model “Tesla 3” ne samo da je zagospodario američkim tržištem, odlično se prodaje i u Evropi gde je, u pojedinim zemljama, po prodaji pretekao i sve klasične modele. 

Kakav je osećaj voziti se u “Tesli 3”? Reklo bi se - neponovljiv. Auto je spolja elegantan, dominiraju jednostavne crte koje su preslikane i u prostrani, funkcionalni enterijer. Volan je bogat komandama ali ne postoji klasična instrument-tabla. Sve što treba da znate o vašem automobilu, uključujući i brzinu kretanja, nalazi se na velikom ekranu pored vas. Električni motor je veoma tih i snažan: za ubrzavanje od nule do 100km/h potrebno je svega 3.2 sekunde. Ono što “Tesli” daje posebnu draž je automatika. Tehnički gledano, kada je automatska vožnja u pitanju, “Tesla 3” spada u kategoriju 2 (kategorija 1 je zapravo nivo bez ikakve automatike, kategorija 2 je vožnja sa rukama na volanu uz deljenu kontrolu sa kompjuterom, kategorija 3 je vožnja bez ruku, kategorija 4 - vožnja bez glave a kategorija 5 - puna automatika sa volanom kao opcionim dodatkom). Drugi nivo podrazumeva da “Tesla 3” ume da se sam uparkira i isparkira, da se ”centrira” u kolovoznoj traci, da sam menja trake na autoputu i obilazi sporija vozila, da prati navigaciju i prilagođava brzinu vožnje drugim vozilima i uslovima na drumu. 

Mask, međutim, hoće više od toga. On je još 2015. godine izjavio da dostizanje pune autonomije automobila (kategorija 5) “nije komplikovana stvar. Radi se o jednom problemu iz oblasti veštačke inteligencije, ne naročito komplikovanom. Napraviti auto koji će sebe kontrolisati bolje nego čovek mnogo je lakši zadatak nego što mislite. Za mene je to skoro pa rešen problem”. Par godina kasnije, kada je zadatak ispao malo teži nego što je mislio, Mask izjavljuje da će do kraja 2019. godine “ljudi moći da spavaju u njegovom automobilu dok se voze. Auto će moći sam da se isparkira, pokupi vas na izlazu sa parkinga, sasluša ciljnu destinaciju i odveze vas na željeno mesto bez vaše intervencije”. Nije se desilo. 

Tek u oktobru 2020. godine, kreće beta-program tokom kojeg “Tesla” počinje da testira softver za kontrolu vozila iz kategorije 5. Sam softver spaja ono vrhunsko iz sveta mašinske tehnike i veštačke inteligencije. Zasnovan je na neuronskoj mreži, kompjuterskom programu koji (bar se tako veruje) imitira rad ljudskog mozga i usavršava svoje akcije tako što sam uči iz snimljenih vožnji vozača koji su sa “Teslom 3” prošli milione kilometara širom Amerike. Ceo program testiraju savesni dobrovoljci i zaposleni u “Tesli”, što nije dobro odjeknulo u javnosti (bilo je velikih incidenata na javnim putevima sa smrtnim slučajevima). Ipak, Mask je hiljadu puta do sada pokazao da ne ume da pusti kad “zagrize” i niko ne treba da sumja da će on na kraju isterati svoje, čak i ako to podrazumeva promenu saobraćajnih propisa i ignorisanje brojnih stručanjaka koji smatraju da “Tesla 3” jednostavno nema sav hardver potreban za kategoriju 5.

Nama smrtnicima ostaje samo da se pitamo koliko se ovo uopšte uklapa u ljudski prorodu. Jer, kome treba dobar auto u kome nema šta da se pipa?     

Vreme #1635