Když v lednu 1958 přišel na stůl prezidentova poradního výboru pro vědu a techniku návrh měsíční sondy z Laboratoře pro kosmickou techniku (STL – Space Technology Laboratory) firmy Ramo-Wooldridge (později TRW), jeho předseda James Killian neváhal ani minutu a vydal se do Kalifornie. Když vyslechl místní odborníky, okamžitě prohlásil: „Pošlete návrh a půjdem‘ na to!“
'James Killian
První závod začíná
Ještě v říjnu 1957 Paul Degarabedian, náměstek manažera STL, měl nápad. Kdyby se první stupeň nosné rakety Vanguard, chystané pro vypuštění první americké družice, nahradil silnější raketou středního doletu Thor, jejíž vývoj právě skončil a měla co nevidět začít sériová výroba, dostali bychom nosič, který by byl schopen donést malou sondu až k Měsíci. Bohužel jeho nadřízení pouze vzali jeho návrh na vědomí, ale dál už ho nikam neposlali. O měsíc později proto navrhl dvoustupňovou verzi, kterou nazval Thor A, či podle hláskovacího slova Thor Able. Ta měla sloužit ke zkouškám zmenšených maket bojových hlavic pro mezikontinentální raketu Atlas. Na to už všichni slyšeli, a vojenské letectvo proto v prosinci objednalo u firmy Aerojet několik kusů druhého stupně. Přísně tajný vojenský projekt dostal na starost George Mueller, pozdější šéf projektu Apollo.
Když koncem ledna dostal Killian ve Washingtonu třicetistránkovou studii měsíční sondy pod názvem „Project Baker“, dal se projekt do pohybu. Odpovědnost za něj dostala tajná vojenská výzkumná organizace ARPA (Advanced Research Projects Agency). Vlastní stavba měsíční družice byla samozřejmě svěřena STL.
|
4. října 1957 vypustil Sovětský svaz první umělou družici Země – Sputnik. Byl to začátek nové epochy v dějinách lidstva – epochy pronikání člověka do vesmíru. Tuto historii půlstoletí kosmonautiky sledujeme v seriálu, jehož nové díly přinášíme každý týden. 1. díl Co bylo před Sputnikem |
Také v Sovětském svazu uvažovali o vyslání sond k Měsíci. Hlavní konstruktér dálkových raket Sergej Koroljov a ředitel Ústavu aplikované matematiky Akademie věd Mstislav Keldyš vypracovali obsáhlý program letů automatů k Měsíci a k planetám. Dne 28. ledna 1958 poslali Chruščovovi návrh na vypuštění dvou typů sond – první by dopadla na měsíční povrch a druhá by snímkovala odvrácenou stranu Měsíce, která není ze Země viditelná. Vláda projekt schválila 20. března 1958.
Samozřejmě jediná dvoustupňová raketa R-7, kterou Sověti tehdy disponovali, nemohla dosáhnout rychlosti potřebné k dosažení Měsíce. Museli proto vyvinout další stupeň, který by tento nedostatek nahradil. Na tom Koroljov pracoval již dříve, protože také pro vypuštění špionážních družic Zenit-2 o hmotnosti přes čtyři a půl tuny potřeboval třístupňovou raketu.
Rok neúspěchů
Všechno spěchalo. Koroljov porušil dosud platnou zásadu a neobrátil se jenom na svého tradičního dodavatele motorů Valentina Gluška, který vedl konstrukční kancelář OKB-456 (Osoboje konstruktorskoje bjuro), ale i na druhou firmu. Gluško pracoval na velmi výkonném motoru RD-109, který spaloval asymetrický dimetylhydrazin s kyslíkem. Palivo však bylo jedovaté a toho se Koroljov bál. To je nepřípustné riziko!
Hlavní konstruktér reaktivních leteckých motorů Semjon Arijevič Kosberg řídil konstrukční kancelář OKB-154 ve Voroněži. S raketovými motory neměl zkušenosti, ale jeho výrobky se vyznačovaly vyšší – leteckou – kvalitou. Kosberg nabídl Koroljovovi motor RD-0109 na klasické pohonné látky – kerosin a kapalný kyslík. Ten by byl pro třetí stupeň nejvýhodnější!
Do jeho konstrukce se pustili v únoru 1958. První prototyp nosné rakety byl hotov v srpnu, ale při pozemních zkouškách motoru třetího stupně vznikly problémy. Zdálo se, že Američané tentokrát Rusy předeženou.
Práce na americké nosné raketě Thor Able I běžely hladce, protože byla sestavována z dílů, které už existovaly. K raketě Thor se prostě připojily druhý a třetí stupeň Vanguardu.
Také exemplář lunární sondy o hmotnosti 38 kg, která zatím neměla žádný název, v laboratořích STL dokončili. Její úkol byl na tehdejší dobu velmi ambiciózní – raketový brzdicí motor ji měl navést na oběžnou dráhu kolem Měsíce.
Nosná raketa se vznesla z mysu Canaveral 17. srpna 1958. Prvních 77 sekund probíhal let hladce. Pak ve výši pouhých 16 km první stupeň explodoval a trosky rakety i sondy se zřítily do Atlantiku.
Američané byli smutní, zato Rusové si oddechli. Získali čas pro sebe.
Jak prokázat, že Měsíc byl zasažen? Tato otázka trápila odborníky v SSSR i v USA. Dáme na sondu atomovou bombu, jejíž explozi by snad bylo možno pozorovat pouhým okem. Ale to je nesmysl! Jednak by taková nálož vážila příliš mnoho, než aby ji tehdejší nosné rakety dopravily na Měsíc. A jednak při havárii hrozilo nebezpečí, že dopadne zpět na Zemi a její případná exploze by mohla mít nedozírné následky.
Koroljov nakonec rozhodl, že jediným důkazem dopadu na měsíční povrch bude náhlé odmlčení palubního vysílače.
V září bylo vše připraveno. Nosná raketa typu 8K72 vzlétla s prvním exemplářem sondy Je-1 z Bajkonuru. Avšak přibližně minutu po startu začaly narůstat vibrace a v 72. sekundě se raketa rozpadla. Koroljov obvinil Gluška, že jeho motory v prvním a druhém stupni hoří nestabilně. Gluško namítal, že vina spočívá v přidání třetího stupně. Vznikla roztržka, která pokračovala i v dalších letech.
Také další dva pokusy skončily haváriemi. Dne 11. října letěla raketa o něco déle, ale ve 104. sekundě opět zmizela v oblaku ohně a kouře. Dne 4. prosince u nosiče po 245 sekundách letu předčasně vypnul motor druhého stupně a všechno se zřítilo zpět na Zemi.
O něco úspěšnější byli Američani. Vedení programu formálně převzal Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) vzniklý 1. října 1958, a pojmenoval jej Pioneer. Keith Glennan, pověřený vedením NASA, však ponechal tento projekt v rukou vojenského letectva a ARPA.
Nosná raketa s druhou lunární sondou odstartovala ze základny na mysu Canaveral 11. října. Tentokrát sice neselhal žádný z jejich tří stupňů, ale špatně nastavený akcelerometr řídicí jednotky způsobil, že motor druhého stupně se vypojil o 10 sekund dříve, než bylo třeba – a její rychlost byla příliš malá. Dostala se pouze do výšky 113 800 km, tedy do třetiny vzdálenosti k Měsíci, a začala padat zpátky. Po 43 hodinách letu zanikla v zemské atmosféře. Přesto přinesla zajímavé vědecké výsledky. Zmapovala zemské radiační pasy a proměřila geomagnetické pole v dosud neprobádané oblasti.
Poslední exemplář měsíční sondy vyrobené v STL neměl ani takové štěstí. Třetí stupeň rakety se 8. listopadu vůbec nezapálil a sonda se zřítila z výšky 1550 km. Tentokrát nepřinesla žádné významné výsledky.
Pioneer 3 o hmotnosti pouhých 6 kg byl podstatně jednodušší a neměl takové ambice. Měl prolétnout kolem Měsíce a dostat se pak do meziplanetárního prostoru. Ale ani to nevyšlo. Von Braunova nosná raketa Juno 2 nedala dostatečný výkon – předčasně se vyčerpaly pohonné látky prvního stupně a sonda dosáhla výšky jen 102 360 km. Nicméně Geigerovy detektory radiace opět umožnily mapovat radiační pásy Země.
Sověti znovu bodují
Koroljov se nevzdával. Těsně před koncem roku, 30. prosince 1958, vyvezli technici z montážní haly čtvrtý exemplář rakety 8K72. Přípravy pokračovaly přes novoroční svátky a nosič 2. ledna 1959 vyrazil z Bajkonuru k noční obloze. Technické úpravy, které potlačovaly vibrace, se tentokrát osvědčily. Všechny stupně pracovaly podle plánu, sonda kulového tvaru o hmotnosti 361 kg dosáhla druhé kosmické rychlosti a zamířila k Měsíci. Na palubě nesla podobně jako první americké Pioneery přístroje pro měření kosmické radiace a magnetometr.
Již první měření dráhy ukázala, že řídicí systém rakety nepracoval přesně a že raketa dosáhla o něco vyšší rychlosti než bylo třeba. Původní plán – zásah Měsíce – se tedy nezdaří. Sonda totiž neměla žádné motory, aby mohla svoji dráhu korigovat. I astronomická pozorování zářícího sodíkového oblaku vytvořeného ve vzdálenosti 119,5 tisíc km od Země potvrdila dráhu sondy do oblasti Měsíce. Po 34 hodinách letu cíl minula o necelých 6000 km a pak pokračovala do meziplanetárního prostoru. Ale ještě než opustila sféru gravitačního vlivu Země, došly její chemické baterie, které měly kapacitu jen pro let k Měsíci. Sověti jako obvykle neoznámili přesný účel letu, a proto mohli tvrdit, že všech cílů letu dosáhli.
Měření Luny 1 potvrdila složitou strukturu zemských radiačních pásů. Také zjistila, že Měsíc nemá žádné magnetické pole – to bylo velmi důležité.
Luna 1
I tentokrát zůstali Američané druzí. Průlet kolem Měsíce – sice ve větší vzdálenosti asi 60 tisíc kilometrů – zopakoval šestikilogramový Pioneer 4 vypuštěný z mysu Canaveral 3. března 1959.
Sovětští technici se pokusili o zasažení Měsíce znovu 18. června, ale ve 153. sekundě selhal řídicí systém rakety, ta se vymkla kontrole a bezpečnostní technik ji musel dálkovým povelem zničit.
Konečně zásah Měsíce
Po šesté vyslali Sověti raketu na Měsíc na podzim 1959. Sonda, která dostala název Luna 2, dopadla v oblasti nazvané Bažina Hniloby (Palus Putredinis) po 39 hodinách letu.
Jakmile si byl Koroljov jistý, že sonda je na správné dráze, hrozně by se mu hodilo, kdyby mu někdo ze západních vědců mohl jeho úspěch potvrdit. Věděl, že o sledování Luny 1 se pokusil britský radioteleskop Jodrell Bank s parabolickou anténou o průměru 76 metrů, ale bezúspěšně. Někteří američtí novináři do té míry zpochybňovali sovětský úspěch letu Luny 1, že Kongres dokonce začal vyšetřovat, zda si Chruščov nevymýšlí.
Profesor Bernard Lovell, ředitel Jodrell Banku, měl ve světě vysokou reputaci. Koroljov mu proto nechal poslat osm hodin po startu sondy dálnopisem zprávu se základními údaji pro správné zaměření antény. Bohužel, Lovell hrál v té době kriket a měl špatné zkušenosti se sledováním Luny 1. Proto se nedal upozorněním svých podřízených na start další sondy ze zábavy vyrušit. Nakonec – byla přece sobota.
Když přišel za čtyři hodiny do své kanceláře, našel na podlaze hromadu papíru z dálnopisu s přesnými údaji o vysílacích frekvencích a poloze sondy na obloze. Další údaje dorazily z Moskvy následující den. Lovell mohl pozorovat Lunu 2. Koroljov tak získal nezávislé potvrzení, že první lidmi vytvořený objekt dosáhl povrchu jiného nebeského tělesa. Bylo 13. září 1959, 21:02:23 světového času.
Chruščov tenhle úspěch opět využil. Druhý den přistál na pozvání prezidenta Dwighta Eisenhowera v USA. A jako dárek svému hostiteli přivezl kopii státního znaku SSSR, který Luna 2 dopravila na Měsíc. Ve skutečnosti si chtěl vychutnat pokoření svého protivníka, jehož vědcům se to zatím nepodařilo.
První snímky odvrácené strany
V Koroljovově konstrukční kanceláři dokončovali výrobu další série sond typu Je-3 určených pro fotografický průzkum měsíčního povrchu. Byly lehčí, než předešlý typ – vážily jen kolem 280 kg –, ale mnohem komplikovanější. Nesly kromě vlastní kamery i zařízení na polosuchý systém vyvolání filmu a fotoelektrické přenosové zařízení, které negativ mohlo naskenovat a odvysílat na Zemi. Protože let měl trvat mnohem déle, než necelé dva dny jako u předchozích sond, vybavili je technici slunečními bateriemi. Automat musel být před fotografováním nasměrován k Měsíci. Proto měl soustavu plynových trysek pro orientaci a stabilizaci v prostoru.
Avšak rádiové aparatury nebyly na takové výši, aby mohly předávat obrazovou informaci z větší vzdálenosti. Jak to udělat? Odborníci Akademie věd SSSR vymysleli dráhu ve tvaru velké osmičky, které zajistila oblet Měsíce a poté částečný návrat blíže k Zemi. Byla to podstatně komplikovanější úloha, než prostý zásah Měsíce.
V den druhého výročí vypuštění Sputniku 1, 4. října 1959, nosič 8K72 nezklamal a navedl sondu na správnou trajektorii. Po dosažení plánované dráhy ji tisková agentura TASS nazvala Luna 3.
Luna 3
Krátce poté dostal profesor Lovell z Moskvy opět údaje o jejím letu, takže už deset hodin po startu ji mohl začít sledovat.
Luna 3 proletěla ve vzdálenosti 6150 km od měsíčního povrchu 6. října a vzdalovala se za Měsíc. Následujícího dne, když byla od odvrácené měsíční strany vzdálena asi 64 tisíc kilometrů, pořídila 29 snímků. Ty se na palubě automaticky vyvolaly, usušily a později vyslaly na Zemi jako telefoto. Přenos se zřejmě opakoval dvakrát – poprvé hned po zpracování a později asi kolem 18. října, kdy se sonda poprvé vrátila do blízkosti Země.
Snímky měly nízkou kvalitu. Na první pohled bylo zřejmé, že odvrácená strana Měsíce je hornatější – to bylo hlavní zjištění. Přesto se sovětští vědci pokusili identifikovat několik stovek různých útvarů, ale na dokonalejších snímcích z dalších družic mnohé z nich nikdo nenašel.
Koroljov se pokusil vyslat zbývající dvě sondy typu Je-3 v následujícím roce. Starty 15. a 16. dubna 1960 se však nezdařily.
Druhé kolo začíná
Úkol vyslat člověka na Měsíc, který postavil prezident J. F. Kennedy před americký národ ve svém historickém projevu v květnu 1961, neznamenal přerušení bezpilotního průzkumu naší přirozené družice – naopak.
Bylo zapotřebí zjistit vlastnosti měsíčního povrchu – například, zda je dostatečně pevný, aby unesl přistávající kosmickou loď. Pořídit jeho detailní snímky, aby mohli plánovači vybrat vhodná místa k přistání. Zjistit co nejpřesnější parametry měsíčního gravitačního pole, aby mohli vypočítat správné oběžné dráhy i trajektorie sestupu na měsíční povrch.
Obě kosmické velmoci se pustily do vývoje další generace kosmických sond již dříve. Rámcový cíl průzkumu Měsíce a planet stanovil pro sovětské kosmické konstruktéry výnos Ústředního výboru KSSS a Rady ministrů SSSR ze dne 10. prosince 1959.
Zhruba ve stejné době, 21. prosince, poslal ředitel výzkumných programů NASA Abe Silverstein dopis řediteli Laboratoře proudového pohonu (JPL) Williamu Pickeringovi, ve kterém pověřil jeho pracoviště studiem možnosti vývoje automatických sond pro zkoumání měsíčního povrchu. Rozběhnutí pilotovaného programu Apollo v USA dalo všem těmto pracím novou náplň.
Také mapování měsíčního povrchu hvězdářskými dalekohledy ze Země mělo svůj význam. Na nejlepších snímcích se daly určit objekty o velikosti kolem 500 m, ale nikdo z nich zatím neudělal kartografické mapy.
Již v roce 1960 se o přípravu takových map v měřítku 1:1 000 000 začala zajímat Mapovací služba amerického vojenského letectva (ACIC – U. S. Air Force Chart and Information Center). V té době se totiž v USA, stejně jako v SSSR, uvažovalo vážně o vojenském využití Měsíce. Díky tomu bylo na takový projekt peněz dost. Tento projekt koordinoval známý americký astronom profesor Gerard Kuiper. Ovšem potřeboval tisíce dalších podkladových fotografií umožňujících zjištění výškových profilů terénu.
Vojenské letectvo proto kontaktovalo profesora Zdeňka Kopala na Manchesterské univerzitě v Anglii: Mohl byste pomocí výkonného dalekohledu na francouzské observatoři na Pic-du-Midi v Pyrenejích potřebné podklady získat a zpracovat?
Zdeněk Kopal
Tento astronom českého původu s americkým pasem souhlasil. Díky němu dokončili do roku 1967 mapování větší části přivrácené strany Měsíce. Nicméně pozdější snímky z měsíčních družic ukázaly, že obsahují řadu nepřesností. Proto se projekt zmapování celého lunárního povrchu nikdy nedokončil. Snímkům z kosmických sond prostě nemohla pozemní pozorování konkurovat.
Projekt Ranger
První sondy zkoumající povrch Měsíce zblízka vznikaly v JPL v kalifornské Pasadeně. Jejich výrobu svěřili v roce 1960 pobočce Aeronutronic Division firmy Ford Motor Company, která v rámci toto programu postavila tři různé typy sond. První dva kusy měly pouze sloužit k ověření funkce nosné rakety při navádění na dráhu směrem k Měsíci.
Ani jedna z nich však svůj úkol nesplnila. Nosič Atlas Agena B sice obě dvě dopravil na nízkou dráhu kolem země, ale nepodařilo se jeho motor restartovat a navést na dráhu k Měsíci.
Další tři sondy měly během posledních 10 minut před dopadem na měsíční povrch pořizovat podrobné snímky. Odborníci čekali, že na posledním záběru odeslaném před zničením sondy, uvidí podrobnosti menší než 1 metr. Malý palubní radiolokátor měl měřit výšku sondy nad povrchem a zároveň zjišťovat odrazivost měsíčního prachu pro radarové vlny. To potřebovali vědět kvůli konstrukci měkce přistávajících automatických sond další generace i kosmických lodi s posádkou. Seizmometr vezený na horní podstavě sondy měl po vysazení na měsíční povrch zjišťovat otřesy Měsíce způsobené jeho vlastní seizmickou činností i dopady větších meteoritů.
Avšak první tři sondy selhaly. Ranger 3, vypuštěný 26. ledna 1962, ztratil spojení s řídicím střediskem a neřízený minul svůj cíl o téměř 37 tisíc kilometrů. Ranger 4 vzlétl 23. dubna a situace se takřka opakovala. Tentokrát jako první americké umělé kosmické těleso dopadl na odvrácenou stranu Měsíce, takže žádné údaje ze závěru letu vědci nezískali. Ranger 5 odstartoval 18. října 1962, opět se vymkl kontrole, minul Měsíc o 725 km a zmizel v meziplanetárním prostoru.
Proto pracovníci JPL rozhodli sondy zjednodušit. Odstranili brzdicí raketu se seizmometrem a zdokonalili řídicí aparaturu. Ušetřenou hmotnost využili ke zvětšení počtu televizních kamer na šest.
Let Rangeru 6, vypuštěného 30. ledna 1964, probíhal sice hladce, sonda dopadla blízko plánovaného bodu, ale její televizní kamery selhaly. Teprve sedmý exemplář z 28. července 1964 splnil všechny úkoly a předal na Zemi 4308 snímků. Na poslední, sice neúplné fotografii, byly vidět detaily o rozměru pouhých 50 cm.
Ranger 7
Také poslední dvě sondy měly úspěch. První odeslala na Zemi 7137 snímků. Záběry z Rangeru 8, celkem 5814 snímků, dokonce vysílala americká televize v přímém přenosu.
Rusové zkoušejí měkké přistání
Souhlas s projektem Je-6 dostal Koroljov z Kremlu 23. března 1962. V jeho rámci chtěl ve své konstrukční kanceláři OKB-1 vyvinout univerzální řadu měsíčních sond, v prvé řadě jednoduchý stroj určený k měkkému přistání a snímkováni lunárního povrchu ze vzdálenosti několika decimetrů.
Stejně jako u jiných sovětských kosmických projektů i v tomto případě použili jeho tvůrci některých částí vyvinutých pro jiné účely. Převzali pohonný motorický blok KTDU (korrektirujuščeje-tormoznaja dvigatělnaja ustanovka), který sloužil i pro sondy k nejbližším planetám – Venuši a Marsu. U základního modelu Je-6 s ním počítali ke korekcím přeletové dráhy mezi Zemí a Měsícem, pro navedení na dráhu kolem Měsíce, pro zahájení sestupu a zabrzdění při přistání.
První sondu Je-6 vynesla 4. ledna 1963 na oběžnou dráhu kolem Země čtyřstupňová modifikace základního typu R-7, která nese tovární označení 8K78, dnes známá pod veřejným názvem Molnija. Potkal ji podobný osud jako první americké Rangery – čtvrtý stupeň se nezažehl, družice zůstala na nízké dráze kolem Země a po jednom dni zanikla v hustých vrstvách atmosféry. Agentura TASS tehdy pouze oznámila, že „byla vypuštěna těžká družice Země.“
Druhý pokus o měsíc později skončil havárií nosné rakety ještě v průběhu vzletu. Ani třetí start 2. dubna nesplnil předpokládané úkoly. Luna 4 se sice dostala na dráhu k Měsíci, ale vymkla se kontrole řídicího střediska a minula Měsíc o 8300 km.
Havárie se opakovaly. Konstruktéři museli nové stroje dopracovávat. Další pokusy pokračovaly až na jaře roku 1964, ale ani ty se nepovedly. Vylepšená sonda uvízla 12. března 1965 na nízké dráze kolem Země. Tentokrát ji dali krycí název Kosmos 60 – Sověti nechtěli přiznat veřejnosti, že zápasí s potížemi.
V té době předal Koroljov projekty měsíčních a planetárních sond do konstrukční kanceláře S. A. Lavočkina, protože se chtěl nadále věnovat pouze pilotovaným letům. Z OKB-1 tam přešel spolu s projekty i jeden z bývalých Koroljovových spolupracovníků Georgij Nikolajevič Babakin jako nový generální konstruktér.
Georgij Nikolajevič Babakin
V průběhu roku 1965 už pod Babakinovým vedením vypustili pět dalších exemplářů, ale ty z různých důvodů selhaly. Teprve Luna 9, která vzlétla 31. ledna 1966, uspěla a měkce přistála o tři dny později na západním okraji Oceánu Bouří (Oceanus Procellarum) v blízkosti kráteru Cavalerius. Než přistávacímu pouzdru došly chemické baterie, stačilo odvysílat tři celé a část čtvrtého panoramatu, na nichž byly vidět až milimetrové podrobnosti.
Luna 9
Také Američané se pokoušejí přistát
V červenci 1960 NASA uzavřel čtyři souběžné kontrakty s různými firmami na vývoj a stavbu lunárních sond určených k měkkému přistání na Měsíci. Z předložených návrhů představitelé kosmické agentury nakonec 19. ledna 1961 vybrali za dodavatele sondy Surveyor firmu Hughes.
Nový stroj měl tři odpružené přistávací nohy a na vysokém stožáru otočné panely slunečních baterií, které mu umožňovaly dlouhodobou činnost po přistání na lunárním povrchu. Ale jak přežije obrovské rozdíly v teplotě? To byla jediná věc, které se její konstruktéři obávali. V době místního poledne totiž teplota stoupá nad 100 °C a v noci, která stejně jako den trvá přibližně dva týdny, klesá pod minus 100 °C.
Stejně jako v projektu Ranger i tentokrát naplánovali projektanti pět zkušebních startů maket a ověřovacích modelů pro vyzkoušení navádění nové nosné rakety Atlas Centaur na dráhu k Měsíci. Z těchto pokusů se plně zdařily pouze dva, ale technici usoudili, že mohou risknout při dalším startu vypustit již plně funkční exemplář.
Surveyor 1 vzlétl z mysu Canaveral 30. května 1966. Po 63 hodinách letu se na povel radiolokátoru zapálil hlavní brzdicí motor. Ten snížil rychlost sondy z původních více než 2 km/s na 110 m/s ve výši 11 km nad měsíčním povrchem. Tady byl prázdný motor odhozen. Dál sondu brzdily malé motorky na kapalné palivo, které radar vypojil ve výšce necelých 4 metrů. Odtud Surveyor pokračoval volným pádem. Přistál měkce v Oceánu Bouří (Oceanu Procellarum) nedaleko kráteru Flamsteed.
Pomocí televizní kamery opatřené otočným zrcátkem zkoumal jak blízké, tak vzdálené okolí. Než 14. června zapadlo Slunce, odeslal na Zemi 10 338 snímků. Po jeho východu se sondu podařilo oživit. Během druhého měsíčního dne vyslala ještě dalších 902 snímků, ale další noc už její akumulátory nepřežily.
Celkem Američané vyslali na Měsíc sedm sond tohoto typu, z níž úkol nesplnily pouze dvě. Program skončil 21. února 1968, kdy selhaly baterie poslední sondy, poté, co vyslala na Zemi přes 21 tisíc záběrů svého okolí na valu kráteru Tycho. V té době se Američané pomalu chystali k vyslání prvních lidí na Měsíc.
Na dráhu kolem Měsíce
Babakin mezitím připravil tři další modifikace lunárních sond s označením Je-6S, Je-6LF a Je-6LS, určené pro navedení na oběžnou dráhu kolem Měsíce. První dvě sloužily k fyzikálním měřením v okolí Měsíce, zatímco třetí typ byl určen k prověrkám spojového systému v rámci přípravy sovětských pilotovaných lunárních misí.
První úspěch zaznamenala Luna 10, vypuštěná z Bajkonuru nosičem Molnija 31. března 1966. Její předchůdce se pro závadu na nosné raketě dostal jen na oběžnou dráhu kolem Země jako Kosmos 111.
Američané také pracovali na přípravě vlastních lunárních družic v rámci programu Lunar Orbiter, který byl plně úspěšný a všech šest sond zmapovalo prakticky celý měsíční povrch včetně odvrácené strany.
Srpek Země fotografovaný sondou Lunar Orbiter 1
Fotografický atlas sice nebyl tak na pohled krásný jako Kopalův, ale byl podrobnější a hlavně přesnější. Stal se nejlepší orientační pomůckou astronautů létajících na Měsíc.
Lunar Orbiter
Automaty přivážejí vzorky
V době, kdy se první američtí astronauti chystali na Měsíc, vyslal SSSR 13. července 1969 na jeho povrch nosnou raketou Proton, první ze sond typu Je-8-5. Tato Luna 15 měla na Měsíci přistát, odebrat vzorky a malý návratový modul je měl dopravit zpět na Zemi. Při pokusu o přistání se však sonda rozbila. Stalo se to stejný den, 20. července 1969, kdy Neil Armstrong a Buzz Aldrin úspěšně dosedli na měsíční povrch v Moři Klidu (Mare Tranquillitatis) v modulu Eagle.
Teprve v září 1970 – po čtyřech dalších nezdarech – se Luně 16 podařilo automaticky dopravit přibližně 100 gramů vzorků z Měsíce.
Luna 16
Luna 23 opět neuspěla. Naposledy Luna 24 v srpnu 1976 přivezla další 170 gramů měsíčního prachu.
Lunochody brázdí Měsíc
Aby SSSR trochu vyrovnal skóre pošramocené úspěchem programu Apollo, vyslal v listopadu 1970 na měsíc sondu Luna 17 podobného typu Je-8-5LS. Místo návratového modulu a vrtného zařízení pro odběr vzorků však vezla na svém hřbetě první automatické vozítko. Lunochod 1 byl dálkově řízen ze Země a poháněn elektřinou ze slunečního panelu.
Lunochod 1
Po měsíčním povrchu najezdil přibližně 10,5 km. Během cesty pořídil přes 20 tisíc snímků okolí, měřil pevnost terénu a uskutečnil asi 25 chemických rozborů půdy. Přečkal celkem 11 měsíčních nocí, než zeslábly jeho akumulátory.
Jeho dvojník Lunochod 2 pracoval na Měsíci od ledna do června 1973.
Renesance průzkumu Měsíce
Koncem sedmdesátých minulého století zájem o průzkum Měsíce ochabl. Byly tu jiné cíle – Mars, Venuše, velké planety, komety a později i první planetky. Teprve v poslední době začíná přibývat nových automatů mířících k našemu souputníku. Je třeba provést řadu detailních průzkumů než se doufejme koncem příštího desetiletí znovu k Měsíci vydají lidé.
| Životy hlavních postav |
|
James Rhyne KILLIAN V roce 1926 ukončil vysokoškolská studia na nejprestižnější americké univerzitě, Massachussettské vysoké škole e´technické (MIT) v oboru managementu a hned zde získal zaměstnání jako technický redaktor časopisu Technology Reviev, který pak od roku 1930 do 1939 vedl jako šéfredaktor. Pro jeho výtečné organizační schopnosti si ho vybral tehdejší rektor MIT, K. T. Compton za svého osobního asistenta. Když Compton po vstupu USA do 2. světové války byl přetížen prací v Národním výboru pro vojenský výzkum, fakticky řídil místo něj MIT. Proto byl v roce 1943 jmenován prorektorem MIT a v této funkci organizoval řadu výzkumných činností pro ministerstvo obrany. V roce 1948 se stal desátým rektorem MIT. Tuto funkci zastával až do roku 1959, kdy se stal předsedou správní rady MIT Corporation. V padesátých létech se zasloužil o zřízení řady specializovaných laboratoří na MIT, kde byly mj. vyvíjeny inerciální řídicí systémy pro chystané americké balistické rakety a bezpilotní střely. Jako představitel MIT se účastnil práce řady prezidentských a vládních komisí např. pro oblast telekomunickací, výzvědné činnosti, využití televize k vzdělávacím účelům aj. V roce 1957 stál u zrodu prezidentova Poradního výboru pro vědu (PSAC – President's Scientific Advisory Committee). Pro kosmonautiku nejvýznamnějším přínosem Killiana bylo doporučení, na jehož základě vznikl Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA). V pozdější době (1969-1974) se účastnil práce Poradního výboru při Americkém úřadu pro kontrolu zbrojení a odzbrojení (U.S. Arms Control and Disarmament Agency). |
|
Zdeněk KOPAL Již během středoškolských studií v Praze se v roce 1929 stal členem Československé astronomické společnosti. Vysokoškolská studia ukončil na Přírodovědecké fakultě University Karlovy v roce 1937. V dalším studiu pokračoval ve Velké Británii v Cambridgi u profesora A. S. Eddingtona. Pak získal stipendium ke studiu na Harvardově univerzitě u dalšího významného astronoma H. Shapleye a v roce 1938 se vystěhoval do USA. Tady se začal intenzivněji zabývat matematickými metodami při studiu zákrytových proměnných dvojhvězd. V době 2. světové války mimo jiné učil americké námořní důstojníky navigaci podle hvězd či se účastnil teoretických výpočtů odporu vzduchu na letící granáty. V roce 1951 získal místo vedoucího katedry na univerzitě v Manchesteru v Anglii. V roce 1958, kdy se Měsíc stal dalším cílem kosmonautiky, navázal spolupráci s NASA, zejména s Laboratoří proudového pohonu (JPL). Na tomto základě se o rok později stal vedoucím mezinárodního projektu podrobného mapování Měsíce na základě astronomických snímků ze Země. Vypracoval metodu výškové triangulace z měření délky stínů měsíčních hor na záběrech pořízených na francouzské observatoři Pic-du-Midi. Projekt však nebyl v plném rozsahu dokončen, protože překotný vývoj kosmonautiky nabídl dokonalejší zdroje dat pro lunární topografii. I když byl Kopal až do konce života občanem USA, udržoval stále styky s vědci v Československu a navštěvoval svoji rodnou zemi. Zemřel sice v Anglii poblíže Manchesteru, ale pohřben je v Praze na Vyšehradě. |
|
Georgij Nikolajevič BABAKIN V letech 1929-1930 se vyučil radiomontérem a pracoval pak jako montér, později technik u Moskevského městského rozhlasu. Při zaměstnání si dokončil střední školu a v roce 1937 začal večerně studovat elektrotechniku na Večerním institutu spojů. V listopadu téhož roku byl přijat jako laborant v Akademii komunálních služeb v Moskvě, kde mj. vyvinul kontinuální analyzátor pro kvalitu pitné vody ve vodárnách. Vzhledem ke zdravotním omezením nepodléhal mobilizaci a proto pracoval ve výzkumu ve stále vyšších funkcích po celou dobu 2. světové války. V roce 1943 přešel do Ústavu automatizace, podléhajícího Všesvazovému svazu vědeckých inženýrsko-technických společností (VSNITO – Vsesojuznyj sojuz naučnych inženěrno-techničeskich obščestv). Do konce války to dotáhl až na vedoucího konstrukční kanceláře. Zde v roce 1946 vyvíjeli radiolokační systém pro sledování více cílů najednou. Protože tato tématika byla úzce spojena s vývojem raketových zbraní, byla celá Babakinova skupina v roce 1949 převedena do tajného vojenského ústavu NII-88 (Naučno-issledovatělskij institut), kde byl i Koroljov. Babakin zde pracoval jako vedoucí oddělení až do roku 1951, kdy přešel do Lavočkinovy konstrukční kanceláře. V roce 1957 ukončil svá vysokoškolská studia. V březnu 1965 se stal hlavním konstruktérem vývoje automatických sond pro výzkum Měsíce a planet Sluneční soustavy. Necelý rok před svoji smrtí, v listopadu 1970, byl jmenován členem-korespondentem Akademie věd SSSR. |
| Technické údaje |
| Luna 1 - 1959μ1 Nestabilizovaná sonda kulovitého tvaru typu Je-1 o průměru přibližně 90 cm s pláštěm ze slitiny hliníku a hořčíku. V přední části vyčníval hliníkový nosník s magnetometrem a symetricky rozložené čtyři tyčové antény. Další dvě tyčové antény vyčnívaly na protilehlé straně. Uvnitř kulového tělesa se nacházely například přístroje k měření vnitřní teploty a tlaku, telemetrické zařízení, vysílač pracující na frekvenci 183,6 MHz a chemické zdroje elektrického proudu. Na sondě byly umístěny tyto vědecké přístroje: magnetometr ke studiu magnetického pole; 4 iontové pasti pro plazmy; iontové pasti pro analýzu nabitých částic slunečního původu; dva piezoelektrické detektory pro registraci mikrometeoroidů; detektory kosmického záření. Poslední stupeň rakety nesl 1 kg sodíku, z jehož rozptylu ve značné vzdálenosti od Země bylo možno usuzovat na hustotu prostředí v tomto prostoru. Více zde. |
| Luna 3 - 1959θ1 Tříose stabilizovaná sonda typu Je-3 vysoká (bez antén) 1.3 m, o maximálním průměru 1.2 m. V porovnání se sondami Luna 1 a 2 měla Luna 3 jiný tvar, velikost, hmotnost i přístrojové vybavení. Hlavní těleso tvořil hermeticky uzavřený válec zakončený sférickými dny. Na povrchu válce byly umístěny články slunečních baterií. Nesla přístroje ke zkoumání plazmy v okolí Měsíce a kosmického záření. Pro snímkování měsíčního povrchu sloužil fotoaparát se dvěma objektivy o ohniskových vzdálenostech 200 a 500 mm. Snímky Měsíce byly zaznamenávány na 35 mm film. Po vyfotografování asi dvou třetin povrchu odvrácené strany Měsíce a části přivrácené strany byl film vyvolán na palubě sondy a poté se uskutečnil rádiový přenos snímků na Zemi. Elektrickou energii dodávaly sluneční baterie. Více zde. |
| Ranger 7 - 1964-041A Tříose stabilizovaná sonda typu Ranger Block 3. Hlavním prvkem konstrukce sondy je šestiboká základna o průměru 1,504 m, s motorem o tahu 224 N na hydrazin pro korekci dráhy, nesoucí veškeré elektronické vybavení včetně palubního počítače, vysílače, dvou baterií pro provoz služebních systémů zásobovaných ze dvou výklopných křídel slunečních baterií. Se základnou je spojena otočná parabolická směrová anténa o průměru 1,2 m. Pro snímkování měsíčního povrchu nese šest televizních vidikonových kamer s ohniskovými délkami 25 mm nebo 75 mm. Celý televizní systém je umístěn v kuželové nástavbě nad šestibokou základnou. V letové sestavě má sonda výšku 3,124 m. Více zde. |
| Luna 9 - 1966-006A Tříose stabilizovaná měsíční sonda modifikovaného typu Je-6M. Základem konstrukce sondy je kulová nádrž s okysličovadlem, na ní je umístěna prstencová nádrž s palivem a raketový motor. Na opačné straně je válcová přetlaková nádrž s řídicí elektronikou. Ta část aparatury, která je potřebná pouze během letu (včetně vybitých chemických baterií), je umístěna ve dvou pouzdrech, která se před bržděním u Měsíce odhazují. Pro udržení správného směru vektoru tahu u brzdícího motoru KTDU-5A o tahu 45,5 kN se používají tři malé řídící motory a soustava gyroskopů. Přistávací pouzdro o hmotnosti 112 kg je vybaveno kamerou a detektorem radiace. Téměř kulové pouzdro má výšku 0,58 m, s tyčovými anténami 1,12 m a s rozevřenými 4 lopatkami průměr 1,60 m. Opticko-mechanické zařízení sloužilo k získání panoramatických snímků okolí (6000 řádků, 500 bodů na řádek). Při rozevírání lopatek se uvolnily také dvě tyče dlouhé 1.5 m, které nesly vědecké přístroje (mechanický půdoměr a hustoměr se zdrojem paprsků gama). Zkoušky pevnosti povrchu se uskutečnily pomocí malého raketového motorku. Další experimenty: měření tepelného toku od měsíčního povrchu, měření přetížení při přistání sondy, registrace korpuskulárního záření. Více zde. |
| Surveyor 1 - 1966-045A Výška tříose stabilizované sondy typu HS-401 je přibližně 3 m, rozpětí přistávacích noh 4,27 m. Nosná konstrukce tvaru trojbokého jehlanu je zhotovena z trubek. Na ní jsou uchyceny panely slunečních baterií, antény, brzdicí raketový motor, tři přistávací nohy, vědecká aparatura apod. Sluneční baterie na povrchu Měsíce dodávají minimálně 57 W elektrické energie. Součástí energetického systému je také akumulátor a dvě chemické baterie. Telekomunikační systém využívá jednu úzce směrovou anténu a dvě všesměrové antény. Při přistání je v činnosti hlavní brzdicí motor typu TE-364-1 s tahem 40 kN na tuhé pohonné látky, tři malé dolaďovací raketové motorky, dopplerovský radiolokátor a rádiový výškoměr. Kromě tenzometrů v nohách sondy pro měření pevnosti půdy nese televizní vidikonovou kameru se souborem filtrů a dvěma výměnnými objektivy s ohniskovými délkami 25 mm a 100 m. Zrcátkový systém umožňuje snímání různých objektů v okolí sondy. Více zde. |
| Lunar Orbiter 1 - 1966-073A Tříose stabilizovaná sonda o celkové výšce přibližně 2 m. Sonda je tvořena dvěma kruhovými deskami o průměru 1,52 m, spojenými trubkovou příhradovou konstrukcí. Na dolní základně jsou na kloubech připevněny do kříže čtyři panely slunečních baterií o rozpětí 3,96 m, parabolická anténa o průměru 0,9 m a všesměrová anténa. Fotografickou aparaturu tvoří dvě kamery s objektivy s ohniskovou dálkou 610 mm a 80 mm se společným zásobníkem filmu, systém pro vyvolání a ustálení exponovaného filmu, sušička a skener. Kromě toho sonda nese detektor mikrometeoroidů. Pro korekce dráhy a navedení na dráhu kolem Měsíce je vybavena motorem Marquardt R-4D o tahu 450 N na kapalné pohonné látky. Více zde. |
| Prameny |
| - C. McLaughlin Green, M. Lomask: Vanguard: A History. Washington, 1970. - Edgar M. Cortright: Exploring Space with a Camera. Washington, 1968. - Erasmus H. Kloman: Unmanned Space Project Management: Surveyor and Lunar Orbiter. Washington, 1972. - R. Cargill Hall: Lunar Impact: A History of Project Ranger. Washington, 1977 - Bruce K. Byers: Destination Moon: A History of the Lunar Orbiter Program. Washington, 1977 - L. N. Ezell: NASA Historical Databook. Vol. III. Programs and Projects 1969-1978. Washington, 1988. |
| Internetové zdroje |
| Český kosmonautický portál. (http://www.kosmo.cz) Velká encyklopedie družic a sond SPACE-40. (http://www.lib.cas.cz/space.40/) Encyclopedia Astronautica (http://www.astronautix.com/) NPO im. S. A. Lavočkina (http://www.laspace.ru/) |
|
Autoři seriálu Mgr. Antonín Vítek, CSc. (*1940): do roku 1985 vědecký pracovník Ústavu organické chemie a biochemie ČSAV, poté v Základní knihovně ČSAV (nyní Knihovna AV ČR). Účastnil se vývoje krystalizátoru ČSK-1 pro družicové stanice Saljut a Mir. Autor článků o kosmonautice v časopisech Vesmír a Letectví kosmonautika. Spoluautor Malé encyklopedie kosmonautiky (1982). Autor internetové encyklopedie SPACE-40. Ing. Karel Pacner (*1936): redaktor Mladé fronty a MF Dnes pro vědu, v listopadu a prosinci 1989 jeden ze tří volených zástupců šéfredaktora MF. Napsal přes 25 knih věnovaných kosmonautice, nejnověji moderní historii a špionáži. Poslední knihy: Atomoví vyzvědači (2007), Kolumbové vesmíru, 1. díl Souboj o Měsíc (2006), 2. díl Souboj o stanice (2007). |
