Vývoj pilotované kosmonautiky od počátku do současnosti

12. července 2009 v 18:55 | Tomáš Kovařík |  Obecně o kosmonautice
Jako začátek kosmické éry lidstva můžeme považovat rok 1957. Přesněji 04. 10. 1957 byla totiž vypuštěna první družice Světa - sovětský Sputnik. Toho roku začaly kosmické závody, ve kterých byly dvěma hlavními soupeři Sovětský svaz a Amerika.

Sovětům se z počátku ve všem dařilo mnohem lépe - povedlo se jim jako prvním vypustit na oběžnou dráhu Země první umělou družici a poté i prvního člověka. Američanům se to
povedlo také, ovšem vždy s určitým zpožděním. Absolutní převrat ale nastal, když se Američanům povedlo dostat člověka na měsíční povrch… Samozřejmě, že soupeření mezi Amerikou a Sovětským svazem nebylo jen o pilotované kosmonautice. Byla vypuštěna řada družic směřujících od oběžné dráhy Země až k Venuši, nebo ještě dále, ale v tomto článku se budeme věnovat pouze pilotované kosmonautice a jejím vývoji od počátku do současnosti.



Na technické provedení kosmických lodí, které vynášely vesmírné cestovatele do vesmíru, byly a jsou vždy kladeny o mnoho větší požadavky než na nepilotované družice - není divu, vždyť v družici nemusí být dokonale utěsněná přetlaková kabina, zásoby dýchatelné atmosféry a stovky dalších zařízení zajišťujících život astronauta v kabině. Nyní se podíváme na používanou kosmickou techniku nejprve Sovětského svazu a poté Ameriky:

Sovětský svaz:


První kosmickou lodí Světa byla kabina Vostok. Pomocí stejnojmenné nosné rakety se jich vydalo do vesmíru celkem šest. V samotné kabině bylo místo pro jednoho kosmonauta, kterému dokázala ze svých zdrojů zajistit až 10 dnů letu (nejdelší let trval jen přibližně 6 dní). Po rozhodnutí ukončit let byly zapáleny brzdící rakety (Vostok totiž neměl korekční raketové motorky, takže nebylo možné měnit jeho orientaci v kosmickém prostoru). Po ukončení jejich činnosti začala dráha kosmické lodi klesat, až nakonec dosáhla hustých vrstev zemské atmosféry. Když jí loď prolétla, tak byly asi ve výšce sedmi kilometrů vystřeleny brzdící padáky, které zbrzdily kabinu natolik, že mohla bezpečně přistát kdesi v kazašské stepi. Kosmonauti měli možnost se ještě před dosednutím lodi katapultovat a přistát na padáku nedaleko od lodi. Všechny lety Vostoků dopadly úspěšně - bylo jimi mimo politických cílů potvrzeno, že je vůbec možné, aby člověk pobýval v kosmickém prostoru.


Po ukončení provozu Vostoků bylo rozhodnuto rychle vyvinout nový typ kosmické lodi, která byla později nazvána Voschod.
Můžeme o ní víceméně mluvit jako o zmodernizovaném a zvětšeném Vostoku. Byl to totiž jen velmi rychle vyvinutý meziprogram, který měl sloužit do té doby, než bude vyvinuta nová kosmická loď sloužící dlouhodobě. Mezi její novinky můžeme mj. považovat možnost společného letu dvou kosmonautů, nebo krátkého výstupu do volného prostoru pomocí malé skládací přechodové komory. Voschody absolvovaly jen dvě mise - při letu Voschod 2 byl také proveden historicky první výstup do volného prostoru. Kosmonaut Alexej Leonov při něm strávil celkem 24 minut v kosmickém vakuu (oproti plánovaným 10-ti minutám). Kvůli problémům s "nafouknutím" skafandru se kosmonaut nemohl dostat do přechodové komory - nakonec to vyřešil upuštěním vnitřní atmosféry skafandru a bez problémů se dostal do lodi.


Sovětský svaz už před začátkem vývoje Voschodů vyvíjel novou kosmickou loď známou pod jménem Sojuz. Tato loď je velmi známá a to hlavně proto, že ji Rusko používá ještě v současnosti. Skládá se ze tří oddělitelných částí - z přístrojové, návratové a obytné. V přístrojovém úseku jsou uloženy všechny nádrže s pohonnými látkami, systémy zabezpečující život astronautů (v hermetizované sekci), motory a další zařízení. Návratový úsek je vybaven na překonání tepelného namáhání při průletu atmosférou a následnému přistání. Kosmonauti v něm také sedí při startu - je odsud celá kosmická loď řízena. V obytné části je místo pro spánek astronautů, jsou zde uloženy zásoby potravin a vody a také je tato část vybavena stykovacím uzlem používaným při spojování se stanicemi Saljut a poté s ISS. Sojuzy startovaly do vesmíru vždy jako užitečné zatížení rakety Sojuz. Absolvovaly už přes sto letů z nichž dva skončily havárií. První havárie byla hned při prvním letu této lodi, při vystřelení hlavního padáku došlo před přistáním k zamotání jeho šňůr se stabilizačním padákem a tím byla znemožněna jeho funkce - kosmická loď se vysokou rychlostí zřítila na Zem a kosmonaut Vladimir Komarov v ní zemřel. Druhá havárie se odehrála přibližně čtyři roky na to při letu Sojuz 11. Tam se asi 30 minut před plánovaným přistáním neplánovaně otevřely vyrovnávací ventily, které během několika vteřin vypustily z lodi atmosféru. Kosmonauti upadli do bezvědomí a poté zemřeli. Loď s nimi bez problému přistála, ale pátracím týmem byli nalezeni mrtví. Sojuzy prošly několika výraznými modernizacemi a v současné době jsou spolu s raketou Sojuz považovány za velmi spolehlivé kosmické dopravní prostředky.



Po prohraném souboji o dostání člověka na Měsíc se Sovětský svaz rozhodl soustředit se na dlouhodobé umístění obyvatelné kosmické stanice na nízké oběžné dráze kolem Země. Takové stanice jsou velmi výhodné, protože je v nich mnohonásobně více místa na provádění vědeckých experimentů, než v kosmické lodi. První taková stanice, která byla vypuštěna do vesmíru se jmenovala Saljut. Šlo o stanici "z jednoho kusu" opatřenou jedním a od letu stanice Saljut 6 dvěma stykovacími uzly, na které se připojovaly kosmické lodě Sojuz s kosmonauty. Stanic bylo postupně vypuštěno celkem sedm a z toho jich bylo šest úspěšných (u stanice Saljut 2 se vinou špatně provedeného manévru stanice uvedla do nestabilizovatelné rotace, a tak byla samovolně navedena na sestupnou dráhu a později shořela v zemské atmosféře). Bylo v nich stálými posádkami provedeno obrovské množství vědeckých experimentů a také získala sovětská kosmonautika mnoho užitečných informací a zkušeností.


Po ukončení provozu Saljutů, které potvrdily, že má smysl pokračovat v projektech pilotovaných kosmických stanic bylo rozhodnuto dostat na oběžnou dráhu Země jednu obrovskou modulární stanici, která bude narozdíl od Saljutů sloužit mnohem delší dobu. Stanice, která byla později nazvána Mir se skládala celkem ze sedmi modulů. Každý z nich měl jinou specifikaci a byl podle ní také používán - většina byla zaměřena na vědecké experimenty. Jeden modul měl ale úplně odlišné poslání - byl to Docking module. Ten totiž zajišťoval spojení s americkými raketoplány Space Shuttle. Amerika požádala Rusko o svolení s několika lety raketoplánů k Miru v rámci testování a příprav na stavbu nové kosmické stanice. Rusko (samozřejmě za přiměřený poplatek) souhlasilo. Ke stanici bylo ale potřeba dopravit modul, který bude zajišťovat hermetické spojení mezi raketoplánem a stanicí. Ten byl později nazván Docking module - byl vyroben v Rusku, poslán do Ameriky, kde byl raketoplánem vyvezen a připojen k Miru. Raketoplány zakotvily u Miru celkem devětkrát, přičemž tam vždy nechaly jednoho člena stálé posádky, který byl později při další misi vyměněn. Některé stálé posádky stanice neměly svůj pobyt vůbec jednoduchý - staly se tam mnohé události, které v některých případech i ohrožovaly životy kosmonautů. Ta asi nejvážnější byla srážka s kosmickou lodí Progress při testování nového navigačního systému. Tehdy byla proražena stěna jednoho z modulů a začala z něj unikat atmosféra. Kosmonauti rychle zareagovali a poškozený modul hermeticky uzavřeli. Několik měsíců po nehodě vystoupili dva kosmonauti do poškozeného modulu (takovým kosmickým vycházkám se říká IVA - IntraVehicular Activity), a opravili ho. Stanice tedy mohla zase normálně fungovat. Mir fungoval na oběžné dráze Země přibližně 15 let. Za tu dobu se tam vystřídalo 30 základních posádek. Po rozhodnutí, že už stanice není potřebná bylo rozhodnuto její pouť po oběžné dráze Země ukončit. Pomocí motorů kosmické lodi Progress byla snížena její dráha tak, že stanice začala rychle klesat, až nakonec z většiny shořela v zemské atmosféře a menší část úlomků, které přežily průlet atmosférou, dopadly do oceánu.


Spojené státy americké:

První kosmickou lodí Ameriky byla kabina Mercury. Byla to kosmická loď tvaru komolého kužele s válcovitým zakončením na přední straně. Normálně dokázala ze svých zdrojů zprostředkovat jednomu kosmonautovi až pět hodin letu, ale mohla být upravena a vydržela více než 24 hodin (nejdelší let trval přibližně 34 hodin). Byla vynášena dvěma typy raket podle toho, jaký byl cíl mise: K balistickým letům byla použita raketa Redstone a k letům do vesmíru byl použit silnější Atlas D. Amerika před samotnými kosmickými lety lidí tuto loď velmi pečlivě testovala. Hned při prvním letu této kosmické lodi, která ale byla bez jakékoli posádky, došlo k explozi nosné rakety. Poté došlo k několika balistickým letům, kde byla v kosmické lodi buď lidská figurína, nebo šimpanz a později absolvovala balistický let i lidská posádka. Až po ukončení těchto testů byl vyslán na stabilní orbitální dráhu astronaut Jonh Glenn. Stal se tak prvním zástupcem Ameriky, který dosáhl oběžné dráhy kolem Země. Po něm se do vesmíru v Mercury vydali ještě tři astronauti. Po ukončení misí se všichni nechali slyšet, že jejich dojmy z mise jsou spíše negativní. Každou chvíli se totiž v kabině něco porouchalo - při letu Johna Glenna se porouchal systém automatické stabilizace a další poruchy, při dalších letech se např. porouchal výměník tepla v skafandru, takže astronauti víceméně ani nemohli spát, aby ho stíhali seřizovat. Pokud srovnáme Mercury s Vostokem po technické stránce, tak je jasným vítězem Vostok. Nejen, že byl větší, umožňoval kosmonautům větší komfort a delší let, ale i jeho palubní systémy byly spolehlivější.


Podobně jako u sovětského Voschodu byl v Americe vyvinut program Gemini, který byl jakýmsi meziprogramem mezi Mercury a Apollo. Jeho úkolem bylo hlavně otestovat schopnosti manévrování a spojování na oběžné dráze Země. Tvarově byl hodně podobný lodi Mercury, ale mnohem větší. Do kabiny se vešli dva astronauti, kteří zde mohli pobývat až dva týdny. Kosmická loď měla také přechodovou komoru pro jednoho astronauta. Během letu Gemini 4 byl proveden první výstup Američana do volného prostoru - astronaut Edward White při něm strávil celkem 23 minut mimo kosmickou loď (původně bylo plánováno jen 15 minut). Výstup proběhl bez problémů a astronaut ho asi 36 minut po zahájení ukončil - do časového údaje je počítán i čas, kdy byl astronaut v přechodové komoře. Všechny kosmické lodě vynášela raketa Titan 2. Bylo uskutečněno celkem 12 startů této lodi. Všechny byly úspěšné a Amerika jimi získala spoustu cenných informací pro další plánovaný kosmický program.


V roce 1961 vyhlásil prezident USA John Fitzgerald Kennedy, že se Amerika pokusí dostat prvního zástupce lidí na povrch Mesíce. Tím vlastně pomyslně nastartoval program Apollo. Jeho hlavním cílem bylo dostat člověka na povrch Měsíce. K tomu byla použita kosmická loď Apollo, lunární přistávací modul a obrovská raketa Saturn V. Kosmická loď Apollo umožňovala společný let až tří astronautů a byla používána jako hlavní obytná a řídící jednotka po víceméně celou dobu letu i s přistáním (byla vybavena tepelným štítem a padákovým systémem). Lunární přistávací modul měl místo pro dva astronauty a jeho úkolem bylo dostat je na měsíční povrch a poté zpátky na oběžnou dráhu Měsíce, kde se spojil s kosmickou lodí Apollo, kosmonauti do ní přelezli a přistávací modul byl odhozen. Raketa Saturn V vynesla celý tento komplex i se zásobami paliva pro let k Měsíci a od něj. Před samotným začátkem pilotovaných letů na povrch Měsíce byly uskutečněny čtyři testovací mise. Měly za úkol prověřit jednotlivé části sestavy a poté i navázat oběžnou dráhu Měsíce a provést tam několik zkoušek. Poté už přišlo na řadu samotné přistání na Měsíci.

První člověk, který se jako velitel mise Apollo 11 dotkl Měsíce, byl Neal Alden Armstrong - při stejné misi po něm ještě vystoupil Edwin Eugene Aldrin. Po tomto letu se na povrch Měsíce podívalo ještě 10 lidí z pěti misí Apollo. Misí Apollo 17 byla série letů na Měsíc ukončena. Havárie byly celkem dvě a z toho jedna se smrtelnými následky - ta byla hned u mise Apollo 1, kdy při pozemních přípravách lodi (kde byli astronauti hermeticky uzavřeni) jeden z přístrojů v kabině "hodil jiskru" a v atmosféře čistého kyslíku to vedlo k okamžité iniciaci požáru. Posádka lodi se udusila v obrovském množství vzniklého dýmu. Druhá havárie s poněkud mírnějšími následky se odehrála při letu Apollo 13. V dobách, kdy byla sestava na cestě k Měsíci, vybuchla kyslíková nádrž servisního modulu. To nejen, že znemožnilo přistání na Měsíci, ale i značně zkomplikovalo návrat na Zemi. Nakonec se ale astronautům podařilo kosmickou loď navést na dráhu k Zemi a následně přistát. Po ukončení měsíčních letů bylo rozhodnuto použít kosmickou loď Apollo a raketu Saturn V ještě na projekt první americké orbitální stanice (viz. níže) a poté jen loď Apollo vynesenou raketou Saturn I na první mezinárodní let jménem Sojuz-Apollo. Po ukončení všech těchto činností byl projekt Apollo ukončen. Skončila tak nejslavnější etapa americké kosmonautiky. Ale v té době již byl v plném proudu vývoj nové kosmické lodi, která předznamenala další obrovskou etapu kosmonautiky trvající dosud.

Onou vyvíjenou kosmickou lodí byl kosmický raketoplán Space Shuttle. Jeho hlavním úkolem bylo a dosud je vystavět Mezinárodní vesmírnou stanici - největší kosmický projekt všech dob, na kterém spolupracuje několik kosmických agentur najednou. O raketoplánech a Mezinárodní kosmické stanici jsou tu samostatné kategorie, takže tímto je tento článek uzavřen.


 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama