Kosmiczna historia ludzkości z każdą dekadą będzie tracić coraz więcej szczegółów. Im więcej nam się uda, tym mniej znaczące będą wydawały się bardzo ważne osiągnięcia z przeszłości. Być może szkoły powinny studiować nie historię konfrontacji politycznych, rozlewu krwi i konfliktów, ale imponującą ścieżkę naszego postępu naukowego i technologicznego
W ciągu ostatnich 70 lat ludzkość wysłała w kosmos wiele różnych urządzeń. Niewielu wątpi, że przyszłość naszej cywilizacji wiąże się z kosmosem. Mimo wielu kłopotów i konfliktów, ogromnej ilości przeróżnych marketingowych i medialnych „wabików”, kosmos wciąż „wabi” najlepsze umysły ludzkości. Co więcej, jest to marzenie nie tylko elity intelektualnej, ale prawie wszystkich dzieci na świecie, co oznacza, że „ostatnia granica ludzkości” prędzej czy później zostanie pokonana. Spróbujmy rozważyć kilka ważnych kamieni milowych na trasie kosmicznej. Być może dzisiaj wiele z nich wydaje się nieistotnych, a po pierwszym międzygwiezdnym locie staną się zupełnie zabawne, jak drewniany rower na tle bolidu Formuły 1. Niemniej jednak to właśnie te naukowe i technologiczne wyczyny pokazały, jaki sukces może osiągnąć pomysł, który zawładnie umysłami wielu ludzi.
Początek, V-2
Być może pewnego dnia wstydzimy się opowiedzieć naszym braciom w myślach o tym, jak rozpoczęła się nasza podróż w kosmos. Podobnie jak wiele naszych najlepszych osiągnięć, technologia wojskowa utorowała drogę w kosmos. Rakieta V-2, opracowana przez niemieckich nazistów, była pierwszym samolotem zdolnym do osiągnięcia bliskiego kosmosu.
Rakieta V-2 stała się podstawą do opracowania rakiety V-2, która nakręciła pierwszy film z Ziemi z kosmosu
Po wojnie na bazie tej rakiety powstały pierwsze rakiety amerykańskie i radzieckie, zdolne do „odbicia się” na wysokość 200 km (wysokość orbity ISS wynosi około 400 km).
Jeszcze przed wystrzeleniem pierwszego satelity, 16 maja 1957 r. na radzieckiej rakiecie R-2A przeleciały dwa psy na wysokość 210 km. Do 1960 roku miało miejsce kilkanaście takich startów.
W USA na bazie tego samego V-2 powstała rakieta V-2, która służyła również do badania kosmosu przyziemnego i to na jeszcze większą skalę. W sumie w latach 1946-1951 Amerykanie wykonali ponad 80 lotów na wysokości ponad 160 km.
Niektóre z tych misji były szczególnie cenne, jak na przykład pierwszy film z Ziemi z kosmosu otrzymany podczas jednej z nich. Muchy owocowe, nasiona różnych roślin, myszy i makaki również poleciały w przestrzeń kosmiczną na rakietach V-2.
Loty te dostarczyły wielu naukowych informacji na temat warunków panujących na ekstremalnie dużych wysokościach. Rakiety przeznaczone do wojny wróciły na Ziemię z cennymi informacjami o promieniowaniu słonecznym, parametrach jonosferycznych i górnej warstwie atmosfery. Bez tych danych dalsza eksploracja kosmosu byłaby niemożliwa, bo przed pierwszymi lotami rakiet praktycznie nic o tym nie wiadomo.
Pierwszy satelita
Czy wystrzelenie satelity będzie uważane za pierwszy krok ludzkości w kosmos za kilkaset lat, czy może to osiągnięcie technologiczne wydaje się zbyt nieistotne? Trudno odpowiedzieć na to pytanie, ale dzisiaj pierwsze udane wystrzelenie statku kosmicznego na orbitę Ziemi jest bardzo ważnym wydarzeniem. Pod wieloma względami ten eksperyment jest podstawą, na której opiera się nowoczesna konstelacja satelitów o dużej mocy ze wszystkimi jej wyjątkowymi zaletami, takimi jak GPS i komunikacja globalna. Co więcej, satelita zmienił historię planety i stał się potężnym katalizatorem postępu naukowego i technologicznego.
Pierwszy satelita, radziecki aparat PS-1, został wystrzelony w kosmos 4 października 1957 roku. Niewielkie urządzenie o średnicy 58 cm noszone na pokładzie najprostszego według dzisiejszych standardów nadajnika radiowego, który emituje prosty „bip-bip”. Niemniej jednak sygnały z tego satelity robiły jeszcze większy hałas niż test bomby atomowej - ludzkość po raz pierwszy zademonstrowała swoją moc nad orbitą.
Satelita PS-1 miał prostą konstrukcję, ale służył jako potężny katalizator kosmicznego wyścigu
W czasie zimnej wojny wystrzelenie sowieckiego satelity wywołało bardzo silną reakcję USA. Politycy amerykańscy byli tak przerażeni sukcesem ZSRR, że dosłownie zalali pieniędzmi swój sektor lotniczy.
W tym czasie Pentagon utworzył Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych (później DARPA), a amerykańska Narodowa Fundacja Nauki czterokrotnie zwiększyła swój budżet. Ale, co najważniejsze, rok po premierze PS-1 powstała jedna z największych organizacji zajmujących się badaniem kosmosu: prezydent Eisenhower podpisał dekret o utworzeniu Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej - NASA.
Po wystrzeleniu sowieckiego satelity obywatele USA chętnie zgodzili się na astronomiczne wydatki na program księżycowy Apollo, który w dużej mierze zapewnił jego sukces i stał się kolejnym najważniejszym osiągnięciem technologicznym ludzkości.
Saturn-V
Po pierwszym satelicie rozwój orbity stał się kwestią czasu: statki kosmiczne były trudne dla ludzi, ale było to już w zasięgu inżynierów. Po ucieczce Jurija Gagarina nakreślono sposoby mocowania ludzi na orbicie Ziemi i pozostało tylko opracowanie odpowiednich technologii.
Ale ludzkość postawiła już sobie kolejne zadanie, jak zawsze wyszła poza ledwo opanowany horyzont – na Księżyc.
Głównym problemem lotu na Księżyc w tamtych latach było stworzenie wystarczająco potężnej rakiety nośnej, która byłaby w stanie podnieść ciężki statek kosmiczny, pojazd do lądowania i w akceptowalnym czasie dostarczyć je do satelity naszej planety iz powrotem.
W USA była to rakieta Saturn V, a w ZSRR H1. Niestety projekt sowiecki nie powiódł się. Dlatego do tej pory Saturn V pozostaje największym, najwyższym, najcięższym i najpotężniejszym pojazdem startowym, jaki kiedykolwiek wystartował z powierzchni Ziemi. To właśnie ta rakieta przywiozła ludzi na Księżyc, co jest jak dotąd najwybitniejszym osiągnięciem załogowej astronautyki.
Wielkie wysiłki i zasoby zostały wydane na stworzenie Saturna V. W szczególności do montażu rakiety zbudowano ogromny budynek o wysokości 50 pięter. Ten budynek, zwany VAB (Vertical Assembly Building), stał się „domem” dla innych dużych statków kosmicznych, w tym promu kosmicznego.
Rakiety Saturn V były w stanie dostarczyć ludzi na Księżyc
Saturn V ma wysokość 111 m (36-piętrowy budynek), wagę 2800 ton, ciąg 34,5 mln niutonów. Rakieta mogła wyrzucić rekordowe 118 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską i około 50 ton na Księżyc. Najlepsze współczesne ciężkie rakiety nie mogą pochwalić się nawet połową wartości ładunku Saturn V.
Od pierwszych bezzałogowych lotów testowych w 1967 roku Saturn V zakończył 13 udanych startów. Rakieta nie tylko dostarczyła ludzi na Księżyc, ale także wprowadziła na orbitę pierwszą amerykańską stację kosmiczną – Skylab.
Apollo
Statek kosmiczny Apollo to pierwszy statek, który wyprowadził ludzi na powierzchnię innego ciała niebieskiego. Ze względu na niedoskonałą technologię lat 60. stworzenie Apollo było bardzo trudnym kompromisem.
Moduł księżycowy zejścia Apollo
Apollo składał się z modułu do lądowania na Księżycu ważącego 4,8 ton i 30-tonowego usprawnionego modułu dowodzenia i obsługi, którego konstrukcja służy dziś jako podstawa wielu projektów „prywatnych” amerykańskich statków kosmicznych.
Wewnątrz modułu księżycowego Apollo
Moduł dowodzenia i obsługi składał się z dwóch części: samego modułu obsługi oraz aparatu przeznaczonego do powrotu do atmosfery Ziemi z orbity księżycowej z bardzo dużą prędkością – 39 000 km/h. Moduł serwisowy miał potężny silnik do opuszczania orbity księżycowej. Podczas misji pojazd do zniżania z dwoma astronautami na pokładzie został oddzielony od modułu dowodzenia i obsługi, a trzeci członek załogi pozostał w module dowodzenia na orbicie. Po wykonaniu wszystkich zadań na powierzchni Księżyca wystartował moduł zejściowy, zadokował z modułem serwisowym, a Apollo odleciał z powrotem na Ziemię.
Statek kosmiczny Apollo
Moduł księżycowy Apollo okazał się niewiarygodnie niezawodny, ale moduł serwisowy przedstawiał niemiłe niespodzianki: spowodował śmierć załogi Apollo 1 i prawie zabił załogę Apollo 13. W drugim przypadku ludziom udało się ukryć i przeżyć podczas zejścia moduł.
Moduł obsługi i dowodzenia Apollo w porównaniu z innymi statkami
Pięćdziesiąt lat temu Apollo był szczytem technicznej doskonałości, ale ogromne ryzyko, na jakie narażeni byli astronauci latający na tak prymitywnym urządzeniu z minimalną liczbą automatycznych urządzeń i zbędnych systemów, jest oczywiste.
Wenus i Vega
Dziś nie wszyscy będą w stanie odpowiedzieć na pytanie: „Na której planecie wylądowały pierwsze bezzałogowe sondy z Ziemi?” Wielu powie to Marsowi, ponieważ zapomnieli o niesamowitych osiągnięciach radzieckiego programu kosmicznego, który po raz pierwszy w historii był w stanie wylądować techniką ziemską na planecie Układu Słonecznego, a nie na Marsie, ale na Wenus.
W latach 1961-1984 ZSRR wysłał na Wenus 16 sond, z których 8 z powodzeniem wylądowało na powierzchni planety i przesłało informacje. W 1985 roku na Wenus wylądowały dwie kolejne sondy, Vega-1 i Vega-2. W ten sposób na Wenus wylądowało 10 bezzałogowych statków powietrznych, ale tylko 7 z powodzeniem wylądowało na Marsie.
Pierwsze miękkie lądowanie na innej planecie zapewniła 1180-kilogramowa sonda „Venera-7”, która zrzuciła w atmosferę Wenus 500-kilogramowy lądownik, który z powodzeniem wylądował i zebrał dane o warunkach na powierzchni sąsiada Ziemi.
Sonda Venera 13 wysłała na Ziemię kolorowe obrazy powierzchni Wenus
Kolejne sondy, Wenera 9 i Wenera 10, wykonały pierwsze zdjęcia powierzchni Wenus, a Wenera 13 i Wenera 14 wykonały pierwsze w historii odwierty na innej planecie.
Sondy Vega miały niezrównaną ładowność
Wyjątkowe są również urządzenia „Vega-1” i „Vega-2”. Po raz pierwszy sfotografowali jądro komety: sondy wykonały 1500 zdjęć komety Halleya. Ponadto statek kosmiczny Vega zrzucił w atmosferę Wenus dwa balony ze sprzętem naukowym. Balony unosiły się przez dwa dni w atmosferze Wenus na wysokości 54 km, zbierając bezcenne dane na temat innej planety. Jak dotąd są to jedyne balony, które działały poza Ziemią, na innej planecie. Ponadto sondy Vega zrzuciły pojazdy opadające, które z powodzeniem wylądowały na powierzchni Wenus i działały przez około 20 minut.
Schemat lotu pojazdów „Vega”
Urządzenia z serii Vega były ciężkimi „potworami” ważącymi prawie 5000 kg. Dla porównania, nowoczesna (udostępniona w 1997 roku) największa amerykańska sonda Cassini ważyła na starcie 5712 kg.
Setki dat i imion
To tylko niewielka część ogromnego doświadczenia eksploracji kosmosu. Setki projektów, nazw, misji, tysiące odkryć i dziesiątki unikalnych maszyn o „niemożliwych” cechach – to wszystko jest nasza droga w kosmos. Miejmy nadzieję, że w końcu ta ścieżka stanie się ważniejsza niż gry polityczne, statystyki ekonomiczne i zapewni ludzkości złoty wiek pokoju i obfitości.
