SKYLAB - NEBESKÁ LABORATOŘ
Pro časopis Letectví + kosmonautika zpracoval Jan KOLÁŘ, Astronautický klub SPACE (L+K č. 22/1970)
Kresby: NASA
Snímky: Aviation Week & Space Technology
Nezmění-li
NASA v příštích létech své rozhodnutí, skončí v roce 1972 populární projekt
Apollo v té formě, v jaké jej známe ze současnosti. Omezení finančního rozpočtu
způsobilo, že se výcvik kosmonautů v následujících létech zaměří opět na orbitální
lety kolem Země. Ke slovu se totiž dostane program, jehož cílem je vytvoření
většího pracovního prostoru pro člověka v kosmu. Zmíněný program přinese jak
technické zkušenosti pro stavbu budoucích základen ve vesmíru, tak poznatky
s delším pobytem člověka v mimozemském prostředí. Proto mu pracovníci NASA věnují
v současné době velkou pozornost. Tento program zůstal jako torzo z původního
rozsáhlého projektu šedesátých let Apollo Applications, který shromažďoval podklady
pro využití vyspělé techniky, vyvíjené pro projekt Apollo, pro rozsáhlý vědecký
výzkum v prostorách kolem Země, Měsíce i na Měsíci samém. Postupem doby, tak
jak se uplatňovala úsporná opatření, se však celý program zredukoval jen na
zřízení laboratoře s lidskou posádkou na oběžné dráze kolem Země. A to se ještě
- aby se ušetřily peníze v jeho prospěch - zrušily celkem tři lety Apolla na
Měsíc.
I tento zbytek plánu, známého pod starým názvem Orbital Workshop (Orbitální dílna), představuje kvalitativně velký skok kupředu. Jeho realizace bude obrovským přínosem pro přímé využití kosmického prostředí a pro přípravu dalších cest člověka do vesmíru. V současné době se na něm pracuje pod označením Skylab a NASA věří, že bude v předepsané době připraven.
Znamená to především - pochopitelně kromě výroby a nezbytných pozemních operací - dopravit na oběžnou dráhu asi 60 tun těžkou a 35 metrů dlouhou konstrukci, jež se stane domovem kosmonautů na několik týdnů. S trochou fantazie se na ní dají rozlišit i charakteristické rysy lidského obydlí ...
Hlavní
obyvatelné prostory celé laboratoře budou soustředěny ve třetím stupni rakety
Saturn V - S-IVB. Přesněji řečeno v útrobách prázdné nádrže na kapalný
vodík, jejíchž 280 krychlových metrů prostoru bude hlavním útočištěm tříčlenné
posádky. Zhruba uprostřed stupně S-IVB bude nádrž přepažena lehkou mřížovou
konstrukcí, čímž vznikne strop “prvního patra", zaujímajícího asi jednu
třetinu objemu nádrže. Valná část patra bude vyhrazena soukromí posádky. V první
řadě to bude obytný prostor, rozdělený do několika místností, z nichž v jedné
budou oddělené spací kouty. Nebudou zabírat příliš velký prostor, protože kosmonauti
budou spát ve svislé poloze, “zavěšeni" ve vacích na stěně. V beztížném
stavu však budou mít pohodlí stejné, jako při spánku v nejměkčích peřinách.
Další místnost je zařízena k udržování osobní hygieny. Hlavním funkčním prvkem
je zde vodní nádrž, jejíž obsah je určen jak k mytí, tak k zajištění funkce
klosetu. Místnost je dále vybavena “odpadní jímkou", ledničkou na skladování
vzorků moče pro pozemskou analýzu, kontejnery pro různý odpad, pytli a vysavačem.
Mimo jiné poslouží tento prostor i jako sušárna a ukládací prostor prostředků
osobní hygieny a drobných osobních věcí. Přes snahu konstruktérů však nezbylo
místo na sprchu, a tak budou muset obyvatelé Skylabu vzít za vděk jen umyvadlem
a mycí houbou.
Nejobývanější bude asi třetí místnost, která jediná je opatřena oknem. Ta bude sloužit současně jako kuchyně, jídelna, studovna a odpočívárna. Zde je stolek se sedačkami - samozřejmě s upínacími popruhy - , zásobárna jídla a lednička. Pro delší lety bude na palubě téměř půl tuny potravin v nejrůznějších formách - od čerstvých přes mrazené až po dehydrované. Jídla budou připravena již na Zemi a zabalena samostatně pro každého jednotlivce. K tepelné přípravě pokrmů má každý člen posádky vlastní grill. Společné jsou dva vařiče a užitková teplá a studená voda. Zvláštní rozvod pitné vody je opět pro každého oddělený, aby se předešlo hromadné nákaze v případě onemocnění některého z členů posádky. Ve vybavení “kuchyně" nechybí pochopitelně ani potřeby k mytí nádobí, utěrky a nádoby na odpadky.
Ve zbývajícím prostoru patra bude zřízena jakási malá tělocvična, v níž se současně soustředí lékařské přístroje. Pod podlahou obytného patra bude nepotřebné pokračování stupně S-IVB, tzn. nádrž na kapalný kyslík. Poslední dvě třetiny objemu nádrže na vodík, které bude mít posádka nad hlavou, poslouží pro uskladnění vědeckého vybavení i nutných údržbářských potřeb. Pohyb uvnitř místnosti usnadní kosmonautům zvláštní úchytky či držadla namontované podél stropu a stěn.
Na hlavní součást Skylabu, tj. vodíkovou nádrž stupně S-IVB, navazuje ve směru její podélné osy další zařízení, vyrobené speciálně pro tento projekt. Má jednak umožnit posádce přístup do stupně S-IVB, jednak poskytnout větší volnost pohybu a obohacení experimentů. Jeho první část tvoří přechodovou komoru, Američany nazývanou Airlock Module (AM). Je to tunel o průměru 1,6 m a délce 4,5 m, s dvěma hermetickými průlezy na obou koncích. I když slouží především k přechodu do S-IVB, je v něm navíc umístěna celá řada přístrojů. Kromě dvou průlezů je na boku ještě výstupní otvor do kosmického prostoru, takže při kosmické vycházce postačí vypustit atmosféru jen z tohoto prostoru. Předsíň je také centrem řady pomocných systémů pro zajištění existence celého Skylabu. Je tu např. klimatizační systém pro udržování správného tlaku a teploty atmosféry (směs 32% kyslíku a 68% dusíku o tlaku kolem 0,35 at) v obyvatelné části laboratoře i ve skafandru kosmonauta při eventuální práci v kosmu, rozvodna elektrického proudu, komunikační systém. Rozvodna bude regulovat přívod elektrického proudu od panelů slunečních baterií, rozvinutých jako křídla na trupu S-IVB. Pro případ poruchy tohoto hlavního zdroje energie a pro dodávku proudu při průchodu zemským stínem budou připraveny akumulátory. Komunikační systém, umístěný vedle rozvodny, zprostředkuje veškeré spojení se Zemí - jak fónické, tak pro přenos experimentálních dat z vědeckých pokusů a telemetrických údajů o funkci Skylabu.
Na
předsíň navazuje na druhé straně tzv. Multiple Docking Adapter (MDA). Je opět
válcového tvaru, přibližně stejně dlouhý jako AM, avšak jeho průměr dosahuje
tří metrů. Poslouží především jako parkoviště pro kosmické dopravní prostředky
- lod' Apollo (CSM) bez měsíční sekce. U Skylabu budou moci současně parkovat
dvě lodi; jedno klasické stykovací zařízení je umístěno na konci a druhé uprostřed
MDA. Pro samotné parkování by však MDA nemusel být tak rozměrný, a proto má
ještě další funkci - jeho prostoru se použije ke konání různých vědeckých experimentů
a k uskladnění některých vědeckých přístrojů po dobu startu. Ve stěně MDA je
průhled ze skla vysoké optické kvality a rovněž uzavřený prostor, odhermetizovatelný
pro pokusy v podmínkách kosmického vakua.
S MDA je spojena další, čistě vědecká konstrukce - Apollo Telescope Mount (ATM). Už název naznačuje astronomické úkoly tohoto zařízení, jehož vybavení je soustředěno v asi tři metry dlouhém osmibokém hranolu, zakončeném čtyřmi panely slunečních baterií. Jejich celková plocha 111 m2 bude zdrojem energie pro téměř 10 tun těžké a velmi užitečné vědecké pracoviště. Veškeré přístroje v něm budou ovládány dálkově, protože kosmonauti sem nebudou mít přístup. ATM ponese trubková konstrukce, ze dvou stran upevněná otočnými čepy na tělo MDA. Jejich prostřednictvím se celá konstrukce ATM může otáčet kolem příčné osy MDA. Zmíněné výhody se však použije pouze v jediném případě - v průběhu startu bude totiž ATM sklopeno před MDA, aby se vešlo do ochranného krytu. Teprve po navedení na dráhu se konstrukce ATM otočí o 90° do své pracovní polohy, ve které již zůstane natrvalo.
Vědecké vybavení ATM bude sice převážně astronomické (podrobněji se k němu vrátíme v některém z dalších čísel - viz. článek v L+K č.3/1971: "Sluneční observatoř ATM"), ale na palubě Skylabu se bude provádět nepřetržitý vědecký výzkum v nejrůznějších odvětvích vědy. Posádka bude podrobně zkoumat zemský povrch, sledovat pokrývku mraků, zemské zdroje, pořizovat fotografie stejných částí zeměkoule v šesti různých vlnových délkách současně. Na programu je i shromažďování údajů o mikrometeoritech a exponování citlivých emulzí kosmickým zářením. Rozsáhlé budou i lékařské experimenty. Využijí ke zkoumání celé řady jevů především dlouhé doby letu, překonávající až čtyřikrát let Gemini 7 a třikrát současný rekord Sojuzu 9. Plánované pokusy pokryjí oblast od chování a růstu jednotlivých lidských buněk přes sledování srdeční funkce a složení krve, měření změn obsahu minerálů v kostech kosmonautů a jejich pevnosti až ke sledování pohybové schopnosti lidí a funkci vestibulárního aparátu. Z technologických experimentů nebudou bez zajímavosti výsledky zkoušek nového vybavení kosmonautů pro pobyt ve volném prostoru, včetně “raketových bot" i nového typu skafandru. Plánuje se i vyzkoušení mechanických náhražek zemské tíže při práci posádky. V podmínkách kosmického prostoru kosmonauti prověří schopnosti nových způsobů tepelné ochrany, nátěrů a tkanin. Kosmického vakua využijí k pokusům se svářením a tvrdým pájením, stavu beztíže pak ke zkouškám výroby velmi lehké oceli, formování dokonalých koulí a sledování průběhu krystalizace různých materiálů.
Ani kosmonauti na palubě oběžné laboratoře, ani vědci na Zemi se tedy během letu rozhodně nudit nebudou. A to se do jejich činnosti musí zahrnout ještě sledování nejzákladnějších problémů, souvisejících s pobytem v takové stanici: jak se osvědčuje vlastní konstrukce, jak jsou řešeny místnosti pro posádku, jaká je nejvýhodnější organizace životního rytmu.
To
vše vyzkouší již první tříčlenná posádka Skylabu, která v upravené lodi Apollo
odstartuje s nosnou raketou Saturn IB ve druhé polovině roku 1972 (pozn.M.F.:
první posádka ke stanici Skylab startovala až v květnu 1973), několik dnů poté,
co první dva stupně Saturnu V jejich stanici umístí na oběžné dráze. Kosmická
loď Apollo bez měsíčního modulu pak pevně “zaparkuje" u Skylabu a posádka
zahájí svůj osmadvacetidenní pobyt na kruhové oběžné dráze ve výši 425 km se
sklonem 50° k zemskému rovníku. Po čtyřech týdnech pobytu na oběžné dráze kosmonauti
stanici uklidí, zařízení uskladní pro pozdější opětné použití a ve velitelské
sekci Apolla se tradičním způsobem vrátí na Zemi. Po měsíci vzlétne druhá posádka,
která už na Skylabu stráví 56 dní. Stejně dlouho má pobýt ve vesmíru třetí trojice,
dopravená na stanici opět po měsíční přestávce.
Podle současného plánu tím skončí program, jehož hlavním úkolem je získat základní zkušenosti pro provoz další, větší a dlouhodobější stanice, na které by se již mělo zkoušet zařízení budoucí kosmické lodě k cestě člověka na Mars. Další dva zrušené lety programu Apollo však poskytují možnost nových dvou startů; ty ale nebyly dosud oficiálně oznámeny. I když bychom byli raději svědky dvou úspěšných měsíčních přistání, nemůžeme popřít užitečnost a prospěšnost projektu Skylab. Vždyť zahrnuje řadu zcela nových a originálních prvků ze širokého rozmezí problémů dalšího vývoje kosmonautiky. A tak se náhradou za dvě Apolla můžeme alespoň těšit na výsledky tří dosud ohlášených a schválených expedic, výsledky sta čtyřiceti dnů, které celkem devět lidí stráví na palubě Skylabu.
Aktualizováno : 03.05.2003
[ Obsah | Pilotované lety | Skylab ]