Kordame, LEO on lühend ingliskeelsest terminist ’low Earth orbit’ ehk madal Maa orbiit. Ükskõik kui kaugele minna, tuleb kõigepealt Maalt välja saada – LEO-le.
Kordame üle ka selle, et kilogrammi LEO-le vedamise hind on ca 50 aastaga siiski tulnud sealt ca 200 000 juurest alla sinna ca 2000 USD kanti ja, hm, unistustes räägivad kõik hinnast 100$/kg. Olen edaspidi kasutanud kah seda mõõdikut ja arvestades, et lisaks kütuse- ja teiste materjalide hinnale peab selle sisse mahtuma ka kosmoselennuki soetus- ja hoolduskulud – mis on intuitiivselt „tavalistest“ lennukitest kordades kallimad –, ei saa see tõenäoliselt kunagi alla poolesaja dollari langeda.
Edasi kasutasin orbitaalturismi näidet, sest astronaudi üleslennutamise hind sõltub tugevasti sellest, kaua ta seal on ja mida teeb – ja turist on „madalaim põhi“ selles mõttes, et too ei tee eriti midagi muud, kui püsib nädala-kaks elus (vabandust see sarkasm – aga on ju nii). Paraku tuleb turisti „kaaluks“ ikka nii kolm tonni ja seega turismipaketi hinnaks ca 300 000. Kordan, need arvutused on väga ligikaudsed. Jah, ajapikku tasub „hotell“ end järjest paremini ära (seda ei ole iga kord vaja üles vedada), võib-olla „teisel aastal“ kaalub turist koos vajaliku vee, õhu ja toiduga „kõigest“ tonni, aga kolmandal tuleb „hotelli renoveerida“, sellele mootoritega hoogu juurde anda, et see alla ei kukuks...
Võimalik muidugi, et elame ajastul, mil inimkonna suurimad saavutused on juba seljataga ja edasi tuleb vaid oma naba imetlemine ja degeneratsioon. Eriti juhmidele kordan veel kord: keemilistel rakettidega ei lähe me siit Maalt kunagi kuhugi, ees on loodusseadustest tulenevad piirid. Me ei „valluta“ isegi orbiiti, see jääb igaveseks „ülemiseks Antarktikaks” – seal töötab (otse öeldes viletsates tingimustes) paar tuhat teadlast-fanaatikut. Paremal juhul; ja mõnikord veetakse sinna hulle miljonäre.
Ja kõik see on masendavalt valulikum, kui tahame minna kaugemale. Kuulendudel tuli Maale tagasi tuhandik stardikaalust, Marsilennu puhul on suhted kuni sada korda halvemad.
Meie ja kosmos
Ja seega oleme ringiga tagasi selle juures, mida olen püüdnud ja püüan eestlaste tammenuiana terasesse teadvusse taguda – inimkonna tulevik on aatomitehnoloogiad. Tulevikku on ainult neil rahvastel, kes sellest üle hakkavad käima.
Asetagem vahelduseks küsimus nii, et loodetavasti on eestlastel vägi tahet ja taipu ja seega oleme mängus kaasas. Olles eluaeg ulmekirjaniku ja paremasse tulevikku uskujana kosmose vastu huvi tundnud, olen eestlasena alati püüdnud ka välja mõelda, kuidas meie selles kõiges osaleda saaksime? Hetkel küll on võimalused marginaalsed ja kõige realistlikum oleks neil, kes kosmose vastu tõsiselt huvi tunnevad, minna siit minema ja siduda oma elu institutsioonidega, millel päriselt on potentsiaali midagi ära teha.
Kosmose hõlvamine on inimkonna tulevik – kui inimkonnal muidugi üldse on tulevikku. Ma saan ilmselt ajaloolastelt taas liigsete lihtsustuste eest, kuid eks seda ole ennegi juhtunud – et tuli küll kõrvetas ja üldse oli sellega persetrebestavalt ebamugav ajal, mis hõõguvaid süsi tuli potiga kaasas kanda, aga need, kes seda ei viitsinud, said viitsijate toiduks. Või need, kes arvasid, et aus rüütel ei kasuta tulirelvi. Või – kosmosega seotult – kunagine tipp-fototehnika firma Leitz, millega võeti üles Kuulennud (Leica tuleb Leitz camera’st), ja mis otsustas mitte minna digiajastusse ja nüüd seda enam pole... (tükid on muidugi alles, Panasonicud-Sonyd-hiinarämps kasutavad siiani nende optikat).
Täna, jah, on kosmoses jahmerdamine masendavalt väljaspool meie kui riigi võimeid. Aga kui meil kui inimkonnal üldse on mingit tulevikku, muutub see põhjalikult vähem kui sajandiga.
Aatomimootorid
Aatomimootoreid on põhimõtteliselt õige mitut tüüpi ja üht neist, ioonmootorit, kasutatakse juba aastast 1998 edukalt kosmosesondides. Ioonmootoril on omad hädad, selle võimsuse-kaalu suhe on praegu veel võimatult halb – see on küll ökonoomne ja võib töötada aastakümneid – ehk sobib näiteks kosmosesondidele tasapisi, aastate jooksul kiiruse kogumiseks ja näiteks satelliitide atmosfääritakistuse kompenseerimiseks – kuid sellega ei saa Maalt minema ja muuhulgas (st lisaks halvale kaalu-võimsuse suhtele) ei tööta see põhimõtteliselt atmosfääris. Iseenesest, lihtsustatult on need „kestata raadiolambid“ – neid on erinevat tüüpi, kuid põhimõtteliselt tulistatakse ioonid minema nagu raadiolambis anoodi-katoodi vahelise pinge abil; elektronid tuleb ioonidele järele saata, et ei tekiks staatilist pinget, kuid elektronid kaaluvad ioonidega võrreldes ju nii vähe, et selle veojõu võib peaaegu et arvestamata jätta. ISP on reeglina 2000–5000s, ehk ioonid läkitatakse teele 20–50 km/s.
Teine teooriatest praktikasse jõudnud tüüp on nn tahke tuumaga aatomimootor. See saadi põhimõtteliselt 60-ndatel tööle ja heideti kõrvale... sest see ei andnud olulist eelist mandritevaheliste ballistiliste rakettide ees. Põhimõtteliselt on tegu töötava tuumareaktoriga, millest siis õhk läbi lastakse (jah, see versioon töötab ainult mõistlikult tihedas atmosfääris). Selle näitajad on suhteliselt head, kuid probleemid tekivad arusaadavalt siis, kui see midagi tabab – siis on see purunenud tuumareaktor koos kõige sellest tulenevaga.
Jutt on relvavariandist, eks ole – ja „tavalistel” kosmoselendudel said otsustavaks radiatsioon ja ohutuskaalutlused. Lugu selles, et selle mootori väljund on kergelt radioaktiivne ka parimates tingimustes.
Sellega seoses tuleb veel ära rääkida venelaste Burevestnik (9M730), millega 2019. a Nenoksas õnnetus juhtus. See on teine jutt, kuid tundub, et orkid tunnistasid intsidenti pigem selle mõttega, et näe, päriselt katsetame seda riista. Too Burevestnik pole muud, kui ameeriklaste Pluto, mida viimased arendasid 1957–64. Teoreetiliselt võiks see tunde lennata, olla piiramatu tegevusraadiusega; praktikas muidugi ei erine see tavalisest raketist-droonist-lennukist muuga, kui on veel lisaks radioaktiivne – ja see on ka põhjus, miks see omal ajal kõrvale heideti.
Kui hetkeks filosofeerida, siis oli see ameeriklaste Kuul-käimine üks mitme otsaga asi, mis nii mõnegi arengu paljudeks aastakümneteks valedesse rööbastesse suunas – mindi n-ö kindla peale, ehk juba tõestatud tehnikate-tehnoloogiatega, ja kõik raha oli seal; Apollo-programmi tegelased on tagantjärele tunnistanud, et raha oli nii palju, et nad ei osanud sellega midagi peale hakata... Tõsiselt ka – mida sa tahad, kui projekti juhib (mitte üldjuhina, kuid raketipoolt sisuliselt) IIMS lõppedes „õigele“ poole jäänud tegelane, kes vedas sakslaste raketiprogramme – Werhner von Braun?!? Ja veelkord, päris tõsiselt – terve see keemiliste rakettidega sussitamine, nii uhke kui see ka välja ei näeks, seisab siiani Kolmandas Riigis tehtu õlgadel; kõik mõeldi seal välja ja see pole sisuliselt edasi arenenud (v.a materjalid muidugi). Ja venelaste „edu“ kosmose vallas hakkas stagneeruma hetkest, kui varastatud tehased ära kulusid ja vangistatud sakslased kas surid või koju said.
(Veelkord, päriselt! Muski ja teiste selliste raketid on muidugi nagu tänapäeva automootorid IIMS aegsetega võrreldes, kuid venelaste Soyuzid on olemuselt valele poole jäänud Brauni töökaaslaste-õpilaste natuke silutum tehnika. Elon Musk käis 90-ndatel Venemaal-Ukrainas kosmoselendudega tegelevate tegelastega rääkimas ja kuluaarides ringleb versioon, et ta tagasi jõudes ütles, et kui sellised debiilikud suudavad rakette teha...)
Edasi tulevad juba ideed ja muidu teoreetilised mõtted ja muide, selle artikli jaoks materjali üle kontrollides oli minu jaoks oli paras nostalgialaks sait, mis on üleval aastast 1997(!!!) – Atomic Rockets, suunatud, hee, SF-kirjanikele ja mängutegijatele etc.
Eks ole, kõige lihtsam ja tundub, et teostatavam tänaste vahenditega on nn nuclear thermal rocket (NTL – wikilink) – asjandus, kus midagi kuumutatakse reaktoris. See tähendab, ett põhimõtteliselt töötab see nagu tavaline rakett koos kõige sellest tulenevaga, alates sellest, et sul peab seda kuumutatavat parasjagu kaasas olema, sest, omakorda, sa ei saa seda väga kuumaks ajada, sest siis ei pea materjalid vastu. Kes huvi tunneb, siis üsna paljud riigid maailmas justkui teeksid servast midagi, kuid näiteks NASA vastav leht on ikkagi üsna väljasurnud ilmega (uusim info aastast 2021; viidatud artiklid siiski uuemad).
Ehk – alati on muud teha... näiteks kassidele soenguid. Ja muidugi, kui vaid keegi julgeb öelda sõna tuuma- või aatomi-, ilmub alati kusagilt välja kari elukutselisi oportuniste, rohepööraseid, puukallistajaid ja igasugust muud, pehmelt öeldes vaimselt terviselt teises värskuskategoorias paranähtusi (muide, ka Greta Thunberg on psüühilise haiguse diagnoosiga).
Ütleme nii – venelastega on kõik. Lihtsalt kõik. Nüüd on kogu lootus hiinlaste peal – et kui nad midagi tegema hakkavad, võtab USA end kokku ja teeb ära. Ma julgen pakkuda, et korraliku Marsilennuvõimelise planetoplani väljatöötamine võtaks tänastes hindades umbes paarkümmend miljardit. Seda ei ole tegelikult üldse palju, arvestades, et USA õnnetu paarkümmend aastat Afganistanis – mis teadupärast lõppes haleda taandumisega –, maksis umbes SADA KORDA rohkem.
Ükskõik, kuidas ja mida lõpuks tööle pannakse, on siin üks meelespidamistväärt moment – tuumamootorite arendamine on igal juhul keeruline ja nõuab muuhulgas katseid, millest küllalt suurt osa – alates igasuguste ainete-materjalide käitumisest töötavas reaktoris või selle lähedal, lõpetades kiirguskaitsega – saab teha erinevate katseliste tuumareaktorite abil.
Kes aru ei saanud – selles mängus on kaasas need, kel on tuumareaktorid.
Kõike aatomienergeetikaga seotut ja Eesti võimalusi tõusta aatomienergiat kasutavate riikide-rahvaste hulka vaen ma heameelega, kuid mitte siin ja nüüd – see läheb teemast kaugele.
LEO – mis seni tehtud
Inimkonnal on ISS, rahvusvaheline kosmosejaam. 25 töös oldud aastaga on see kasvanud 450 tonnini, pikkust üle saja meetri ja atmosfäärirõhuga ruumi 1000 kuupmeetri ligi. (Tükke hakati üles laskma 1998. a.)
Esimesed kosmosejaamad olid venelaste Salyutid. Need olid ca 15 m pikad ja kaalusid ca 18–19 tonni. Need püsisid üleval mõned kuud ja viimaseid neist külastas isegi mitu meeskonda.
USA esimene kosmosejaam oli teatavasti 1973. a Kuu-programmist üle jäänud Saturn V-ga orbiidile lastud Skylab. Oma aja kohta oli see oma 77 tonni ja 36m pikkusega ikka tõsine jurakas. Aga töötada sai see ainult 2 aastat (3 meeskonda), siis algas see nukker ja frustratsioonitekitav aeg, mil venelased lendasid ja ameeriklased rääkisid, et vat kohe tulevad süstikud ja küll me siis hakkame lendama. Eks ole USA-s oli ka siis ikkagi ligi 200 miljonit inimest, kummatigi on mind alati hämmastanud demokraatianimelise tsirkuse võime lükata lavale afekteerivalt jabur kloun. Tricky-Dick, ehk Richard Nixon tuli võimule konkurentidele alatuid sigadusi korraldades ja tema tõttu muudeti tuumarelva kasutamine protseduuriliselt väga raskeks, sest tal oli kombeks öösiti purjuspeaga Pentagoni helistada ja nõuda Kuuba tuumapommitamist. See on üldine reegel – sitakotid ei tunne kosmose vastu huvi. Süstikud ei saanud ega saanud valmis, tervituspakk Skylabis järgmistele ootas... ja ootas... ja siis kukkus jaam alla, sest ameeriklased ei saanud hakkama. Vabandust taas see pöördumine (viimane, rohkem ei tee), aga mäletan seda frustratsiooni, mida tundsin lapsena (või noh, tiinekad ei taha end lasteks pidada – kooliealisena) seda kõike jälgides; et jänkid, te olete maailma juhtiv riik, ropult, ülemõistuse rikas... ja siis on teil rahuliikumine – saate aru, liikumine, mis võitleb oma riigi kaotuse eest sõjas! –, Martin Luther King, Mansoni pere ja Valges majas mingid haledad pooletoobised...
Aga jah, oli venelaste kosmoses domineerimise aeg, esimene seda nime väärt kosmosejaam oli nende Mir (üleval 1986–2001, reaalselt kasutusel natuke üle 10 a), kaaluga ca 130 tonni. Seda külastasid ka NASA astronaudid ja tollal oli rekordiks 437 päeva kosmoses.
Ameeriklastel olid... plaanid. Nende Freedom’it plaaniti ja plaaniti... kuni sellest sai ISS. Selles on iroonia ainult USA suunas – ISS on Vinge Asi, inimkonnale annab lootust, et see olemas on. Aga jah, sisuliselt on see USA Freedom, kuhu kaasati teised kulude kokkuhoiu mõttes.
ISS-iga liitus praktiliselt kogu maailm, kel kosmosega üldse asja; siiralt, tore, et ESA, Euroopa Kosmoseagentuuri kaudu oleme ka meie kaasas.
Ei liitunud Hiina, kes tahtis oma asja ajada. Nende esimene kosmosejaam saadeti tohutu propagandakõmaga orbiidile 2011 (et „see defineerib igaveseks ringi kosmose uurimise jõujooned“ etc etc). Suuremat midagi ei juhtunud, kui et see kukkus paar aastat hiljem alla. 2021. a lasti välja Tiangong-2 (nad ise muidugi eelistavad selle „2“ sealt ära jätta :-D ) ja see justkui töötab. See kaalub ca 66 tonni ja on 37 m pikk – ehk pisut väiksem Skylabist – mis on üsna hea indikaator – Hiina on kosmose hõlvamisega praegu seal, kus USA ja Venemaa olid 70-ndatel.
ISS-i poliitiline pehme kõhualune
ISS-i hävitamist on paar kord edasi lükatud, sest alternatiividega on nagu on – ehk pole jutust kaugemale jõutud –, aga nüüd on terminiks aasta 2030. Jaam likvideeritakse „kontrollitud“ sisenemisega atmosfääri, kus suure osa sellest ära põleb ja võimalikud tükid soovitavalt ookeani kukkuvad.
Miks see hävitatakse? Ametlikult sellepärast, et selle ülalpidamiskulud kasvavad kogu aeg ja vananeva riistvara kasutamine hakkab muutuma riskantseks. Nagu kõigis ametlikes paberites, on siin ka peaaegu talumatul määral härjasitta – igasugust viisakat häma, ettekäändeid ja pooltõdesid.
Jah, kulud kasvavad. Jah, riistvara vananeb. Vananemise vastu on raske midagi ette võtta, aga siin tuleks esitada paar küsimust: *et päriselt, mis siis õieti vananeb? *kas kord üles viidud ainega tõesti midagi teha pole? *mismoodi, miks tegelikult kasvavad need muud ülalpidamiskulud? Eks ole, ametlikku versiooni võib igaüks ise lugeda (või kes üldse ajurakke liigutada ei viitsi, siis tehistühma käest küsida) – mina püüan natuke kaugemale vaadata.
Kogu jama ISS-iga taandub tegelikult kahele asjale: Esiteks, venelased. Oh jah... Roskosmosele kuulub terve padikond mooduleid, alates ühest tuummoodulist nimega Zvezda, milleta, väga lühidalt, poleks ISS-i tänasel kujul olemas; seal on elutagamine ja eluruumid ja selle küljes on orbiidikorrigeerimismootorid. See moodul lekib (sic!) Venelased on eri aegadel ähvardanud selle ära võtta, et oma jaam ehitada. Sellele plaanile tuleb muidugi selga lasta reaalsuskontroll – esiteks, Venemaa üsna ilmselt kukub lähiaastakümnetel kosmosega tegelejate reast välja, teiseks, need moodulid on tõepoolest risuks muutumas. Jah, vaatamata Ukraina sõjale koostöö ISS-is toimib endiselt, lepingutest peetakse kinni... aga see on hakanud muutuma osapooltele pisut... ebamugavaks. Kuivõrd uued, plaanitud kosmosejaamad peaksid tulema-toimima hoopis teistel, kommertsalustel, siis suur osa poliitilisi probleeme lastakse koos ISS-iga ookeani kukkuda ja selle peale ohkab suur osa asjaga seotuid kergendatult (võib-olla mitte avalikult, aga see on teine jutt).
Teine suur perse ISS-iga on see, et seal on keelatud kasutada tuumatehnoloogiaid. Kogu see asi käib päikesepatareidelt, varjust läbilendamise ajaks akud. Samas, kosmos on just see üks koht, kus, arvestades ülesveohinda, tuumatehnoloogiad mitte lihtsalt ei tasu ära, vaid on tunduvalt otstarbekamad. On üks hea rusikareegel – jah, tõepoolest ebatäpne, kuid laiades piirides õige – tuumareaktsioonidest saadav energiahulk on miljon korda suurem keemilisest kütusest saadavast. Kui soojuselektrijaam põletab n tonni (näiteks) sütt, „põletab“ tuumaelektrijaam (0,3–3)n grammi uraani (näiteks).
Ja orbiidi korrigeerimiseks veetakse sinna kogu aeg kütust juurde; praktikas tehakse küll suuremaid korrigeerimisi nii, et mõne sinna lennanud kosmoseaparaadiga on arvestatud, et sel on kütust veel vajalikul määral järel ja see siis paneb, olles ISS-iga dokkinud, mootorid mõneks ajaks tööle. Asja ajaks ära juba üsna lollikindlaks muutunud ioonmootor, aga jah, see kasutab tuumajõude...
Nii et ISS-i saatus on nii ehk teisiti otsustatud. Jah, on suur tõenäosus, et selle eluiga pikendatakse – sest asemele ei tule midagi.
Kosmosetünnide tulevik
... on tume. Põhimõtteliselt võib öelda, et alates 2030-ndatest on NASA CLD (Commercial LEO Destination programm) ja kõik.
Jah, on venelaste plaanid. Aga need ei ole realistlikud. Venemaa ei ole enam suurriik, kui keegi veel aru pole saanud. See taandub kolmanda maailma riigiks ja Nigeerial (millega seda on ilmselt kohane võrrelda paarikümne aasta pärast) ei ole ju kosmoseprogrammi.
Jah, on hiinlaste plaanid ja isegi töötav jaam. Küllap nad on ikka niipalju õppinud ja pingutavad, et rohkem nad seda alla kukkuda ei lase. Aga olgem realistid – on hästi, kui see jõuab 20 aastaga praeguse ISS-i tasemele.
Mitte kellelgi teisel pole isegi plaane. Ei ESA-l ega ühelgi teisel, kes põhimõtteliselt on võimelised inimest orbiidile saatma. Seda viimast väidet pean täpsustama – ainult kolmel riigil on iseseisev tehnika selleks – USA, Venemaa ja Hiina –, ent kui me võtame EU-d riigina, siis vajadusel teeks see selle mõne aastaga ära. Indial aga on isegi vastav programm ja ma siiralt hoian neile pöialt – et neist saaks neljas, kes selle iseseisvalt ära on teinud. Edasi on kahtlasem – midagi on Jaapanil ja midagi oli ka Iraanil (mille nüüd võib ilmselt unustada); mingid plaanid olid Pakistanil ja isegi Põhja-Koreal, aga jah...
CLD osas on kõige kaugemal Axiom. Ja see on ka kõige realistlikum igas mõttes – juba on üles lastud ja esialgu ISS-iga ühendatud selle programmi mooduleid. CLD programme on veel (Northrop Grumman Voyager, Blue Origin Orbital Reef), kuid need kõik on jutu tasemel. Huvitav on vast taas rohkem NASA endaga seotud Gateway programm, mis seotud Kuuleminekuga.
Nii et senise kokkuvõtteks
Tänane seis on kirjeldatud, reaalsuses eksisteerivad piirid maha märgitud.
Edasi saab pisut julgemalt improviseerida.