Apollo 11

Ahoj, tady Daniel ze Spacedocku.
Dnes uplynulo 50 let od startu Apollo 11, 16. července 1969. K uctění tohoto
velmi důležitého okamžiku lidské historie jsme vytvořili prodloužený díl. Tento úžasný scénář sepsal
vědecký poradce Sojournu, Gabriel Fonseca, jakožto profesionál a člověk,
který ví, o čem mluví. Sledujte jeho Twitter a doufám,
že si užijete dnešní epizodu. "Malý krok pro člověka,
ale obrovský skok pro lidstvo."

Neil Armstrong V roce 1957,
během vrcholu studené války, lidstvo poprvé vyslalo
na oběžnou dráhu umělý předmět. Sputnik 1. Jeho vypuštění se stalo počátkem souboje
schopností a technické vynalézavosti mezi Svazem sovětských socialistických
republik a Spojenými státy, který potrvá další dvě dekády.
Vesmírný závod. Po úspěšném vypuštění
prvního umělého satelitu Sovětský svaz
rychle dosáhl dalších mezníků.

Vypuštění prvního savce, Lajky, pouhé měsíce po Sputniku 1. První oblet Měsíce
sondou Lunar 1 v roce 1959. A 12. dubna 1961 se Jurij Alexejevič Gagarin
stal prvním člověkem ve vesmíru, který dokončil orbitální let
před návratem na Zemi. Aby Spojené státy nezůstaly pozadu, následovaly sovětské vypuštění
s vlastním satelitem, Explorerem 1.

Ale s každým úspěšným americkým krokem
udělal Sovětský svaz dva vlastní. Tak vznikla nerovnost
mezi americkou a sovětskou technologií, která vyvolala znepokojení
u americké populace. A během prezidentských voleb
v roce 1960 přislíbil kandidát demokratů
uzavření této "raketové mezery". Po převzetí úřadu v lednu 1961 John F.

Kennedy uviděl první návrhy
nového vesmírného programu s posádkou, zhotovené nedávno založeným Národním
úřadem pro letectví a kosmonautiku. Projekt Apollo. Kennedy váhal se schválením
kvůli velikosti nákladů, ale dopad Gagarinova letu
nešlo přehlížet. Požádal viceprezidenta, L. B. Johnsona,
aby prošetřil, co bude zapotřebí, aby Amerika dohnala Sověty.
Odpověď byla jasná. Přistání posádky na Měsíci
bylo dost vzdálené na to, aby ho USA
mohly dosáhnout před SSSR.

25. května 1961
oznámil Kennedy před Kongresem svůj úmysl dosažení Měsíce
ještě před koncem dekády. K dosažení tak monumentálního cíle
bylo nutné vyvinout vesmírné plavidlo. Stejně tak nosič nevídané velikosti,
který by vynesl loď na nízkou oběžnou dráhu. Inženýři a konstruktéři NASA strávili
následující rok rozborem různých přístupů pro lidské přistání na Měsíci
bezpečnou, rychlou a ekonomickou cestou, než přišli s profilem,
jak dosáhnout oběžné dráhy Měsíce. K splnění mise
sestavili dvě plavidla.

Velící servisní modul
a lunární výpravný modul, které vypustí pomocí nosičů
nevídané velikosti, síly a nosné kapacity. Saturn V. První stupeň
nosiče Saturn V, známý jako S-1C, měl výšku 42 metrů
a průměr působivých 10 metrů. Dokázal produkovat
ohromující sílu 33 400 kilonewtonů. Pohánělo jej 5 motorů Rocketdyne F1
na kerosin a tekutý kyslík. 4 vnější motory byly vybaveny
hydraulickým ovládáním, které umožňovaly lepší ovládání rakety
během fáze stoupání do 67 kilometrů.

Saturn V při startu
dosahoval zrychlení 1,25 G, ale kvůli rapidní spotřebě paliva,
která tvořila 3/4 hmotnosti rakety, se akcelerace blížila téměř 4 G. Tehdy by se středový motor vypnul,
aby předešel extrémní akceleraci. V čase 168 sekund po startu
a s rychlostí přes 2 700 m/s, po vyhoření všech motorů
osm malých zpětných raket na pevné palivo, umístěných ve dvojicích
na čtyřech motorových kapotách, je zažehnuto
v tandemu s výbušnými šrouby a oddělí S-1C
od zbytku sestavy Saturnu V.

Po oddělení mezistupňového prstenu
se zažehly motory druhého stupně. S výškou 24,9 metru
a 10 metry v průměru měl stupeň S-II také 5 motorů
v pětibodové konfiguraci. Vnější 4 motory byly kloubové, ale oproti
S-1C spalovaly čistě kryogenní palivo. Tekutý vodík i kyslík poháněl
vysoce efektivní motory Rocketdyne J2, produkující sílu 4400 kilonewtonů, která vynesla sestavu a náklad
Saturnu V do výšky 185 kilometrů, 1505 kilometrů od místa startu, s rychlostí kolem 6 940 m/s.

Palivo spálily za 367 sekund. Během hoření druhého stupně Saturn měnil
předprogramovanou trajektorii na dynamicky počítanou. Výpočetní jednotka řídila nejefektivnější
letový plán k parkovací dráze. Když druhý stupeň vyhořel a přiblížil se
únikové rychlosti na 1 km/s, naskočil třetí stupeň.

Spustily se 3 oddělovací motory
v tandemu s výbušnými šrouby, oddělily 17,8 metru vysoký
a 6,6 metru široký stupeň S-IV B od vyprázdněného S-II, načež se zažehl
jediný motor Rocketdyne J2, dokud se nedosáhlo
orbitální rychlosti. Oproti předchozím stupňům byl motor S-IV B
navržen pro opakované zažehnutí, čímž umožnil raketě provést
lunární přesun z parkovacího orbitu, namísto přístupu přímou cestou. Tím se
nejen značně rozšířilo startovací okno, ale projektanti mohli zkontrolovat
i nominální hodnoty systémů před cestou.

S-IV B měl také dva moduly
systému výdechového pohonu na hypergolické palivo, které se zažehly
před hlavním motorem pro přípravu pohonu. APS také umožňoval
řízení polohy ve třech osách, využívaný pro udržování polohy
během translunárních manévrů. K ovládání nesl S-IV B
počítač pro nosné prostředky, vyrobený firmou IBM. S operační pamětí 32 kilobytů
kontroloval všechny aspekty letu, dokud S-IV B nedoručila náklad.

Poté počítač nastavil
kolizní kurz s Měsícem. Po translunárním vyhoření
a oddělení krytů lunárního modulu byl CSM nastaven k provedení
pozičního dokovacího manévru, kdy provedl přetočení o 180 stupňů,
připevnil se k velitelskému modulu, aby se poté mohl jemně odpojit. Tak se sestavila
vesmírná loď Apollo. S výškou 7,5 metru
a průměrem 3,9 metru obsahoval servisní modul vše potřebné
k udržení tří astronautů naživu po dobu téměř desetidenní mise.

Po navedení na translunární trajektorii
použilo Apollo hlavní servisní motor k provedení zachycení a později
odletového hoření z měsíčního orbitu. Coby hlavní pohonný systém modulu
sloužil motor Aerojet-General AJ10-137, který produkoval sílu
až 91 kilonewtonů. Více než dvojnásobek tahu,
nezbytného k splnění mise. Motor byl původně nastavován
pro vzlet modulu z měsíčního povrchu, dříve než byl koncem roku 1962 vybrán
letový profil setkání na oběžné dráze Měsíce.

Použití skladného raketového paliva
umožnilo zažehnout motor dle potřeby a bez obav z odpařování
jako u kryogenních paliv, užívaných v horních stupních Saturnu V. Tyto vlastnosti zajišťovaly spolehlivost
pro návratovou trajektorii od Měsíce po uplynutí pětidenního času mise. Doplňkem hlavního pohonného systému
byl modulový systém reakční kontroly, který poskytoval plnou
šestiosou rotační a poziční kontrolu díky sestavě 16 trysek společnosti
Marquardt R-4D s oxidem dusičitým a monomethylhydrazinovým palivem, rozmístěných v blocích po čtyřech,
s odstupem 90 stupňů podél obvodu CSM.

Každý motor dokázal
vyvinout tah 440 Newtonů. Tato souprava byla klíčem k provedení komplexních transpozičních
spojovacích a vyzvedávacích manévrů při setkání na oběžné dráze Měsíce. Pro zachycení
lunárního modulu po přistání a umožnění řízení trajektorie
během translunární fáze zajišťovaly napájení servisního
velitelského modulu tři palivové články, které smíchávaly kyslík a vodík
k výrobě elektřiny a pitné vody pro potřeby astronautů.

Články byly značně nadpočetné.
Pokud by dva selhaly, mise mohla být bezpečně přerušena
s užitím posledního článku. Navíc tu byly 3 obnovitelné baterie, které u dalších CSM rozšířila
extra baterie s kapacitou 400 ampérhodin.

Ta umožňovala napájet velitelský modul
v rozpětí 5 až 10 hodin v případě úplného selhání článků. Z mnoha systémů, instalovaných na CSM, byl zřejmě nejdůležitější
systém podpory života, který zajišťoval dýchatelné prostředí,
vodu, nakládání s odpadem a udržovalo snesitelnou teplotu
v prostoru pro posádku za použití dvou radiátorů o rozměrech
2,9 m² u spodku servisního modulu. Šlo o pět podsystémů:
Kyslík, tlakový okruh, voda, ventilace po přistání
a subsystém vody s glykolem.

Kabelový konektor spojoval
servisní systémy s velitelským modulem, domovem tří astronautů, který využíval
vymoženosti servisního modulu. Při tvaru zkráceného kuželu
s výškou 3,23 metru a průměrem 3,91 metru byl velitelský modul navržen ke zpomalení
a jemnému přistání se třemi pasažéry od měsíční trajektorie
po bezpečné přistání v Atlantiku. Na spodku modulu byl tepelný štít s tloušťkou v rozmezí
od 1,3 centimetru do 5,1 centimetru.

Byl sestaven z 1400 kilogramů
fenolové pryskyřice s formaldehydem. Kabina posádky,
která byla domovem 3 astronautů, nabízela 5,9 krychlových metrů
obytného prostoru, měla 3 lehátka, kontrolní panely lodi a všechna potřebná zařízení,
rozdělená do 6 vnitřních segmentů. Zvláštní pozornost zasluhuje
navigační sekce s řídícím počítačem, sestaveným nástrojovou laboratoří MIT, jedním z prvních digitálních počítačů
s uzavřeným okruhem.

Tento revoluční stroj dokázal zvládnout
téměř všechny letové operace pro letovou misi Apollo. K umožnění měsíčního přistání
byla využita třetí část lodi Apollo. Lunární modul. Navržený s jediným účelem, přepravit
dva pasažéry z oběžné dráhy na povrch. Jeho dvoustupňový design
nebyl nijak omezen aerodynamikou, díky čemuž vzniklo
dosud nevídané plavidlo. Když počítač
a pilot lunárního modulu spustili LEM, odpojil se od servisního modulu a zažehl
deorbitální hoření prvního motoru.

S výškou 3,29 metru
a váhou 10,3 tuny včetně paliva byl sestupový modul ovládán pohonným
sestupovým systémem společnosti TRW, známým pod zkratkou DPS. Brzdný hyperbolický motor
s maximálním tahem 45 kilonewtonů dokázal brzdit v rozmezí
10 % až 60 % plného tahu. Tento kontrolovaný rozsah byl nutný
pro bezpečné přistání na povrchu Měsíce. I když bylo místo přistání
vybráno dávno před letem, astronauti museli zvolit
přesný bod manuálně, aby se vyhnuli balvanům,
svahům a nebezpečnému terénu.

Mezi čtyřmi přistávacími nohami hlavního
trupu ve tvaru osmihranného hranolu byly čtyři modulární oddíly, ve kterých
se ukládalo vybavení dle potřeb mise. Od rozšířených zásob, umístitelných kamer
pro natáčení prvních měsíčních kroků, věděckého vybavení a u pozdějších misí
Apollo i samostatný lunární Rover, čtyřkolové elektrické vozidlo s kapacitou
baterií na maximálně 92 kilometrů. Během pobytu na povrchu Měsíce
astronauti přežívali ve vzestupovém modulu.

S výškou 2,83 metru a 4,5 m³
obyvatelného prostoru měl dost zásob
na pobyt v délce 48 hodin, u dalších misí
rozšířený na 72 hodin. Když výprava skončila, vzletový modul zažehl pohonný systém
s motorem Bell Aerosystems, produkující sílu 16 kilonewtonů, a vyslal modul na měsíční oběžnou dráhu, kde se s využitím systému RCS
setkal s čekajícím CSM.

Přistál, přeložila se posádka
a sebrané vzorky a následně byl odhozen
před návratem CSM na Zemi. Vývoj programu Apollo
byl náročný a komplikovaný. Od prvotních potíží
na rýsovacích prknech přes tragický požár, který usmrtil
3 astronauty během testu pro Apollo 1, po nutnost zdolání technických výzev a termín dokončení,
stanovený Kennedym. Program Apollo symbolizuje, čeho dokážou
lidé dosáhnout pomocí spolupráce, nehledě na nepřízeň osudu.

Mezi roky 1966 až 1969 testovala NASA
své vybavení blíž a blíž k určenému cíli. Apollo 7 bylo první misí
s posádkou ve vesmíru, Apollo 8 provedlo přelet
kolem Měsíce a Apollo 9 a 10 testovalo finální vybavení
v přípravách na skutečný cíl. Dne 16. července 1969 Michael Collins,
Edwin "Buzz" Aldrin a Neil Armstrong nastoupili do šestého Saturnu V
s posádkou na mysu Canaveral.

O čtyři dny později,
20. července 1969, zatímco je sledovalo půl miliardy lidí
po celém světě a bezpočet dalších u rádia, sestoupil Neil Armstrong
z lunárního modulu a stal se prvním člověkem,
který vstoupil na cizí svět. Brzy ho následoval i kolega Aldrin. Po splnění svých bezodkladných úkolů
astronauti přečetli malou plaketu, připevněnou k nohám modulu v Moři klidu,
aby všichni slyšeli její slova. "Zde lidé z planety Země poprvé vstoupili
na Měsíc.

Červenec 1969. Přišli jsme v míru za celé lidstvo. V 50 letech
od prvního měsíčního přistání zůstává 12 astronautů
programu Apollo jedinými lidmi, kteří vkročili na mimozemský svět. Měsíc stále vyčkává na náš návrat. Během těchto 50 let vyslalo lidstvo sondy
ještě dále do naší sluneční soustavy. Každá dosáhla dále než ta předchozí, dívaly se hlouběji do nebes
a objevily tisíce cizích světů.

Mnoho z nich se může podobat domovu. A během těchto 50 let lidstvo společnou
prací vytvořilo pevné vesmírné stanoviště, obíhající náš domov
šestnáctkrát denně. Stovky a stovky hodin práce tisíců lidí umožnily technologické průlomy
nedávné minulosti. Každý jednotlivý úspěch od té doby je malým krůčkem
k dalšímu obrovskému skoku pro lidstvo. Překlad: L1ght
www.videacesky.cz