Preteky vo vesmíre
Juraj Petrovič
Mnohí
z nás už tento výraz počuli, mnohým veľa nehovorí. Aké preteky? Kto naháňa koho?
Ako vlastne vznikli, čo nám priniesli a kto vlastne vyhral?
Keď sa chceme zaoberať touto otázkou, povedzme si najprv niečo o raketovej
technike ako takej.
Rakety pozná ľudstvo už dlho, oveľa dlhšie, než si myslí väčšina ľudí. Už v
11. storočí sa v Číne okrem ohňostrojov používali rakety aj na bojové účely.
V Európe boli prvými Nemci a Holanďania, po nich Francúzi a Angličania, kto
v dobe, kedy delostrelectvo bolo ešte v plienkach, používali rakety pre bojové
účely. O Angličanoch vieme, že raketovú techniku kopírovali od Indov, ktorí
rakety používali na svoju obranu pred britskými jednotkami.
Rôzne technické návrhy, medzi iným aj na viacstupňové rakety sa objavujú v
Európe už v 17. storočí.
Postupné zdokonaľovanie delostrelectva znamenalo ústup raketovej techniky z
bojového využitia. Presnosť delostrelcov a spoľahlivosť munície predčila nevyspytateľné,
veľmi nepresné a často nefungujúce, alebo naopak vybuchujúce rakety.
Až Konstantin E. Ciolkovskij začiatkom 20. storočia prišiel s návrhom, že by
pomocou rakiet mohol človek letieť aj do vesmíru. Stal sa tak vlastne otcom
kozmonautiky.
Ciolkovskij ako prvý navrhol umelé družice zeme, rôzne spôsoby pohonu a venoval
sa aj životu vo vesmíre, či dokonca na vesmírnych staniciach. Napriek tomu bolo
jeho dielo vďaka izolácii Ruska od zvyšku sveta v tom čase takmer neznáme a
musel prísť až Robert H. Goddard, aby sa rakety posunuli vo vývoji o obrovský
kus dopredu. Prečo?
Dovtedy sa používali zásadne rakety na pevné palivo, ktorým bol tradične pušný
prach, uzatvorený v dolnej časti rakety, nesúcej vo svojej hornej časti nálož,
vybuchujúcu pri dopade. Ciolkovskij a Goddard si uvedomovali nevýhody týchto
rakiet: keď sa raz zapálili, už ich nebolo možné zastaviť, ich pohon bol slabý
a nespoľahlivý, často vybuchoval predčasne, alebo zvlhol a nehorel vôbec. Rakety
tiež nebolo možné riadiť, okrem stabilizácie pomocou krídielok na chvoste, alebo
dlhej tyče nebolo možné po odpálení nijako meniť dráhu ich letu.
Už Ciolkovskij navrhoval vo svojich dielach ako palivo kvapalné látky – vodík
a kyslík, pričom vodík fungoval ako palivo a kyslík ako okysličovadlo, ktoré
vo vesmírnom vákuu na rozdiel od atmosféry samozrejme nenájdeme.
Z tejto koncepcie vychádzal aj Goddard, ktorý ale veľmi prchavý a ťažko skladovateľný
kvapalný vodík (jeho teplota v kvapalnom stave je – 253 °C) nahradil omnoho
jednoduchšie skladovateľným, aj keď menej účinným, leteckým benzínom (kyslík
je pri skladovaní v kvapalnom stave menej problematický, jeho teplota je „len“
– 186 °C).
V roku 1926 sa to Goddardovi podarilo – prvá raketa na kvapalné palivo letela
len 2,5 sekundy, dosiahla ale rýchlosť 100 km/h a výšku 18 m. Už druhý let bol
omnoho úspešnejší, Goddard v nasledujúcich rokoch stále vylepšoval konštrukciu
svojich rakiet a premýšľal tiež nad viacstupňovými nosičmi. Po zlých skúsenostiach
s médiami bol veľmi uzavretý a väčšinu svojich výskumov dokonca ani nepublikoval,
takže ani veľká časť odbornej verejnosti dlho netušila, kam až dospel jeho výskum.
Ťažisko vývoja sa v tom čase prenieslo do Nemecka. Najprv Hermann Oberth a potom
jeho mimoriadne talentovaný žiak, Werner von Braun publikovali hlavné princípy
pohonu a riadenia letu rakiet. Začiatkom 30. rokov Werner von Braun prešiel
do armádnej skupiny, ktorá mala za úlohu vytvoriť raketové vojsko. Výsledkom
snaženia bola na svoju dobu mimoriadne výkonná a komplikovaná raketa A4, premenovaná
Goebbelsom na nechvalne známu V-2 (Vergeltungswaffe 2, Odvetná zbraň 2), ktorá
v rokoch 1944 – 45 rozsievala smrť medzi obyvateľmi južného Anglicka, najmä
Londýna a jeho okolia. Nemci v tomto krátkom období odpálili smerom na Anglicko
vyše 1300 rakiet, ktoré boli vtedajšou technikou prakticky nezostreliteľné a
teda neexistovala proti nim žiadna obrana. Werner von Braun sa spolu s väčšinou
nemeckých raketových odborníkov na konci vojny uchýlil do americkej okupačnej
zóny, od svojho príchodu do Štátov sa ďalej venoval vývoju rakiet (spočiatku
na báze pôvodnej rakety A4/V2) a v roku 1955 sa napriek svojej minulosti stal
americkým štátnym občanom.
Až do roku 1945 sa prakticky nedá hovoriť o nejakých pretekoch. Mnohí vedci
a konštruktéri síce uvažovali o letoch do vesmíru (medzi nimi aj von Braun,
či Oberth), Britská medziplanetárna spoločnosť o nich teoretizovala už v 20.
rokoch minulého storočia, mocní tohto sveta sa ale na rakety stále pozerali
len ako na zbraň, nie veľmi presnú, nie veľmi spoľahlivú a veľmi nákladnú.
Situácia sa dramaticky zmenila v momente, keď boli vyvinuté nukleárne zbrane.
Americké strategické bombardéry, nesúce jadrové nálože, mali v tom čase zdrvujúcu
prevahu a tak sa po počiatočných sporoch v roku 1947 Stalin rozhodol zahájiť
program medzikontinentálnych balistických rakiet, ktoré by boli schopné dopraviť
ruské, oproti americkým omnoho ťažšie jadrové hlavice prakticky kamkoľvek na
svete. Sovietski konštruktéri, prepustení počas vojny z Gulagu (najdôležitejšími
boli Sergej P. Koroljov a Valentin P. Gluško) dostali za úlohu skonštruovať
rakety, ktoré by splnili Stalinove očakávania. Tu je možné nájsť príčiny prvotných
úspechov Sovietov aj pri dobývaní vesmíru. Koroljov, ktorý vždy uvažoval aj
o využití rakiet, ako nosičov umelých družíc Zeme a o spôsobe, ako dostať do
vesmíru človeka, začal v roku 1954 presviedčať stranícke vedenie na čele s Chruščovom,
že ide o záležitosť národnej prestíže a výraznú propagandistickú výhodu. Program
bol schválený a po troch neúspešných a následne dvoch úspešných štartoch rakety
prvej medzikontinentálnej rakety R-7, Chruščov schváli štart prvej umelej družice
Zeme. Sputnik 1 sa z obežnej dráhy ozval 4. októbra 1957. Sovieti boli prví
vo vesmíre a Chruščov to aj patrične využíval.
Američania mali problém v samotnom prezidentovi, ktorý spočiatku nepochopil
politický význam výskumu balistických rakiet. Prevaha amerických bombardérov
a pochybnosti o rýchlom operačnom nasadení ruskej balistickej rakety do výzbroje
armády viedli Eisenhowera k podceňovaniu raketovej techniky. Vývoj v USA sa
v tej dobe rozdrobil na niekoľko vzájomne si konkurujúcich projektov, ktoré
sa uchádzali o oficiálnu priazeň. Až v roku 1955 sa Eisenhowerova administratíva
pod dojmom sovietskych plánov pre medzinárodný geofyzikálny rok (1957-58) rozhodla
prijať výzvu a pokúsiť sa dostať do vesmíru americkú družicu. Preteky sa začali.
Američania vsadili na nesprávneho koňa. Werner von Braun so svojim tímom Huntsville
mal v podstate pripravenú vojenskú raketu Redstone, prezident ale rozhodol,
že projekt má byť výhradne civilný (zrejme aj z dôvodu von Braunovej „hnedej“
minulosti) a preto padlo rozhodnutie o použití rakety Viking z Národného námorného
výskumného laboratória. Táto raketa ale ešte vôbec neexistovala a tak bolo zrejmé,
že projekt Vanguard, ako sa nazýval, je veľmi riskantným podnikom. Obavy sa
potvrdili, keď 6.decembra 1957 raketa TV-3 s družicou Vanguard vzlietla len
meter nad odpaľovaciu rampu, aby sa následne zrútila v plameňoch k zemi. Werner
von Braun a jeho tím urýchlene adaptovali Redstone na posilnený nosič Juno 1
a na jeho špici odštartoval 1.2.1958 Explorer 1 ako prvá americká družica.
Človek vo vesmíre
Prvý konkrétny návrh na let človeka do vesmíru sa u Koroljova objavil niekedy
v roku 1956. Už vtedy Rusi vo výškových raketách vysielali na prah vesmíru pokusných
psov a Koroljov navrhoval, aby podobnú cestu absolvoval aj človek. Po úspešnom
lete Lajky na Sputniku 2 bolo jasné, že bezváhový stav neohrozuje živé organizmy
a tak bol pôvodne plánovaný suborbitálny program zamietnutý s tým, že je potrebné
urýchlene dopraviť človeka až na obežnú dráhu Zeme. Keďže pokusné psy po viacerých
obletoch Zeme trpeli kŕčmi a nevedelo sa, či podobné problémy nebude mať aj
prvý kozmonaut, bolo stanovené, že prvý let bude len jednoduchým obletom Zeme
s trvaním približne 90 minút.
Kozmická loď Vostok sa projektovala a vyrábala súčasne. Ide o postup, jedinečný
v dejinách kozmonautiky a bol spôsobený veľkým tlakom, ktorý vyvolal ohlásený
americký projekt Mercury. Z dôvodu krátkosti času sa nepočítalo s vývojom systémov,
ktoré by kozmonautom umožňovali veľa akcií na obežnej dráhe, boli v podstate
pasažiermi v plne automatickej lodi, s minimálnou možnosťou zasahovať do jej
riadenia. Preto ani požiadavky na ich vek a skúsenosti neboli také prísne, ako
u ich amerických kolegov (americkým astronautom sa v tej dobe mohol stať len
skúšobný pilot, ktorý mal nalietaných minimálne 1500 hodín na reaktívnych strojoch,
ruskí kozmonauti mali nalietané max. 900 hodín, priemerne ale len asi 250).
Prvých 20 vážnych kandidátov bolo oficiálne vybraných 25.2.1960. Koroljov posilnil
osvedčenú konštrukciu rakety R-7, ktorá vyniesla na obežnú dráhu už Sputnik
1 a po sérii pokusných letov s rôznymi živočíchmi (od psov a šimpanzov až po
mušky Drosophila a laboratórne krysy) a rastlinami na palube ako aj niekoľkých
nezdaroch sa 12.4.1961 Jurij Gagarin stal prvým človekom, ktorý sa po dobu 108
minút vznášal v bezváhovom stave a po jednom oblete Zeme úspešne pristál. Sovieti
vyhrali aj druhé kolo.
Po rôznych sporoch a po skonštatovaní, že lety do vesmíru by mali byť v prvom
rade civilnou záležitosťou, prezident Eisenhower navrhol novú civilnú organizáciu,
ktorá by v USA prevzala všetku zodpovednosť za civilný výskum vesmíru. 1.10.1958
tak vzniká NASA (National Aeronatucis and Space Administration), ktorá sa urýchlene
púšťa do rozvoja projektu pilotovaných letov.
Už pred vznikom NASA bolo v lete roku 1958 rozhodnuté o podobe vesmírnej kabíny
pre kozmonauta a celý projekt bol pomenovaný Mercury.
Rakety Redstone a Atlas, ktoré nemali v pôvodnej konfigurácií dostatočnú nosnosť pre
lety človeka do vesmíru bolo treba upraviť, kabína pre kozmonauta existovala
len v prvotných návrhoch. Zdalo sa, že Američania Rusov nemôžu dobehnúť.
Pomoc pre NASA prišla z nečakanej strany. V roku 1960 zvolený prezident J.F.Kennedy
bol vášnivým prívržencom letov do vesmíru a veľmi dobre si uvedomoval aj ich
propagandistickú hodnotu v súperení so Sovietskym zväzom. Zdvihol rukavicu,
hodenú Sovietmi a zabezpečil NASA finančnú a politickú podporu, ktorá umožnila
pokračovať v kľude a rýchlym tempom vo vývoji. Cieľ bol jasný – dobehnúť a predbehnúť Rusov
vo vesmíre, či už na obežnej dráhe, alebo v ďalších cieľoch.
Spolu s vývojom kabíny a rakiet prebiehal už spomínaný výber kozmonautov a
tak vznikla známa „Sedmička Mercury“, prvých sedem amerických kozmonautov.
Po viacerých neúspechoch s nosnými raketami a po veľkom sklamaní, spôsobenom
Gagarinovým letom sa najprv dvaja Američania (Alan Shepard a Virgil „Gus“ Grissom)
pozreli len na chvíľku do vesmíru na balistickej dráhe (nie je považovaná za
vesmírny let, ten predpokladá aspoň jeden oblet Zeme). Až 20.2.1962 Američania
ukázali, že začínajú Rusov dobiehať – John Glenn sa v lodi Friendship 7 stal
prvým Američanom na obežnej dráhe.
Ešte predtým sa ale John F. Kennedy na návrh NASA rozhodol hodiť Rusom hodenú
rukavicu späť.
25. mája 1961 predniesol v Kongrese 31 slov, ktoré zmenili dejiny: „I believe
that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade
is out, of landing a man on the moon and returning him safely to the Earth.“
(Verím, že tento národ by si mal stanoviť ako svoj cieľ pristátie človeka na
Mesiaci a jeho bezpečný návrat na Zem pred koncom tohto desaťročia). Preteky
o prvú družicu a prvého človeka vo vesmíre Američania s Rusmi prehrali. Kennedy
vyhlásil ďalšiu, veľmi ambicióznu etapu týchto pretekov. A Rusi, aj keď to potom
vyše 20 rokov popierali, túto výzvu prijali.
(článek byl původně napsán pro blog.sme.sk)
Aktualizováno: 30.07.2008
[ Obsah | Články
| Preteky vo vesmíre ]
Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.
(originál je na https://mek.kosmo.cz/novinky/clanky/preteky/01_preteky.htm)
