Projekt Apollo. Vše o vyslání prvního člověka na Měsíc

Úspěšná mise Apolla 11 znamenala americké vítězství v závodu o Měsíc. Sovětům se nepodařilo Američany předstihnout ani v dopravení prvních vzorků měsíční horniny na Zemi. Ty měla odebrat sonda Luna 15, kterou vynesla do vesmíru 13. července 1969 raketa Proton K/D. Na oběžnou dráhu se dostala 17. července a po korekcích byly 21. července zapáleny brzdicí motory, které ale nefungovaly dobře, a sonda dopadla na povrch Měsíce v Moři nepokojů rychlostí 135 m/s. Už předtím Moskva rezignovala na vyslání pilotované lodi na Měsíc. Spojené státy se tak dostaly do čela výzkumu vesmíru, ve kterém zpočátku zaostávaly za SSSR.

První umělou družici Země, Sputnik, vypustil Sovětský svaz 4. října 1957 v rámci mezinárodního geofyzikálního roku. Na palubě sice nesla jen vysílačku, ale už jeho vypuštění bylo velkým úspěchem. Američané odpověděli 31. ledna 1958, když už byl ve vesmíru Sputnik 2 s fenkou Lajkou. Raketa Juno 1 vynesla první americkou umělou družici Explorer 1, která vážila i s posledním stupněm rakety jen 14 kg, přičemž už první Sputnik měl skoro 90 kg a Sputnik 3, vyslaný na oběžnou dráhu 15. května 1958, plný vědeckých přístrojů, vážil více než tunu. Explorer však odhalil do té doby neznámé a nebezpečné Van Allenovy pásy se zvýšenou radiací.

Dominanci při dobývání vesmíru potvrdil Sovětský svaz 12. dubna 1961, když do vesmíru vyslal na palubě lodi Vostok prvního člověka, Jurije Gagarina. Alan Shepard sice odstartoval ani ne o měsíc později, 5. května 1961, jenomže šlo o pouhý skok do vesmíru po balistické křivce, který trval čtvrthodinu. Shepard při něm ani neobletěl Zemi, ve stavu beztíže strávil čtyři minuty, zatímco Gagarin během sto osmi minut Zemi obkroužil skoro celou.

Úspěchy v dobývání kosmu přinesly Sovětskému svazu ohromnou prestiž, prokázal, že je nejen vojenskou mocností, ale také vědeckotechnickou, což bylo pro Moskvu v době studené války velmi důležité. Pro Spojené státy bylo naopak nepříjemné ztrácet ve chvíli, kdy se rozpadala koloniální soustava a obě supervelmoci si vytyčovaly sféry vlivu.

Předstihnout SSSR

Den po Gagarinově letu se sešel kongresový výbor pro vědu a astronautiku, kde se většina přiklonila k názoru, že je potřeba Sovětský svaz dostihnout. Také americký prezident John F. Kennedy dospěl k závěru, že je nutné, aby Spojené státy zaujaly místo na špici kosmického výzkumu. Svého viceprezidenta Lyndona Johnsona pověřil 20. května 1961 úkolem zjistit, dokdy by to bylo možné. Po necelém týdnu mu odpověděl, že do konce šedesátých let. Američané se proto zaměřili na vyslání člověka na Měsíc, protože to byl dost vzdálený cíl na to, aby v něm mohli uspět dříve než Sověti.

„Nyní nastal čas udělat další kroky, čas pro nový velký americký podnik, čas pro tento národ, aby převzal vedoucí roli v dobývání kosmu.“

John F. Kennedy

O zahájení programu Apollo, který měl vyvrcholit přistáním člověka na Měsíci, rozhodl americký prezident John F. Kennedy, když 25. května 1961 promluvil před Kongresem dvacet dní poté, co se první Američan Alan Shepard dostal do vesmíru: „Nyní nastal čas udělat další kroky, čas pro nový velký americký podnik, čas pro tento národ, aby převzal vedoucí roli v dobývání kosmu.“ Upřesnil, oč mu jde: „Jsem přesvědčen, že by se tento národ měl zavázat k dosažení tohoto cíle v podobě přistání člověka na Měsíci a jeho bezpečného návratu na Zemi do konce dekády.“ Věděl přitom, jak ambiciózní je to plán: „Žádný jiný jednotlivý projekt v této době nebude pro lidstvo pozoruhodnější a působivější ani důležitější při dlouhodobém využívání kosmu a splnění žádného nebude tak těžké a nákladné.“

Byl to rozsáhlý projekt, v době, kdy vrcholil, do něj bylo zapojeno 20 000 firem, institucí a univerzit. Pracovalo na něm 400 000 lidí a přišel na tehdy ohromných 25 miliard dolarů.

Vývoj raket v USA vedl Němec

Vyslání člověka na Měsíc přinášelo ohromné problémy. Něco jiného je poslat kosmickou loď na oběžnou dráhu pár set kilometrů nad povrchem Země a něco jiného na kosmické těleso vzdálené skoro 400 000 kilometrů, přistát na něm, vzlétnout a vrátit se. To vyžadovalo mnohem silnější raketu, než jaká byla k dispozici. Těžké rakety však Spojené státy vyvíjely už od roku 1956, když ministerstvo obrany přišlo s požadavkem zkonstruovat raketu, která by byla schopná vynést na oběžnou dráhu Země špionážní družice o hmotnosti deset tun.

Vyvíjel ji tým vedený Wernherem von Braunem, který zkonstruoval první použitelnou balistickou raketu A4, známější jako nacistickou zbraň odvety V-2. Von Braun byl mezi 1200 vědci, kteří byli z Německa po druhé světové válce převezeni do USA v rámci projektu Paperclip. Raketoví experti byli v USA velmi potřeba, protože Američané neměli takové tradice vývoje raket jako Sověti a Němci. V USA pod hlavičkou Armádní agentury pro balistické rakety (AMBM) von Braunův tým navrhl a zkonstruoval první americkou balistickou raketu Redstone (Jupiter A), která poprvé vzlétla v roce 1953.

Balistické rakety krátkého doletu PGM-11 Redstone sice sloužily ve výzbroji amerických ozbrojených sil až do roku 1964, bylo však jasné, že jejich výkony jsou nedostatečné, i když upravená verze Redstone-Mercury sloužila k vynesení prvních dvou amerických astronautů Alana Sheparda a Guse Grissoma. Von Braun proto vyvíjel Super Jupiter. Spočítal, že raketa vynášející desetitunovou družici potřebovala tah 6700 kN. Ten měl poskytovat nový motor společnosti Rocketdyne F-1, jenomže ten nebyl hotov. Proto von Braun navrhl využít čtyř motorů E-1 o tahu 1700 kN, ani ty však nebyly hotové, a tak je mělo nahradit osm motorů H1, i když s narůstajícím počtem motorů výrazně vzrůstá riziko selhání.

I když ředitel odboru výzkumu na ministerstvu obrany Herbert York avizoval v červnu 1959, že projekt těžké rakety ukončí, protože prostředky jsou potřeba na vylepšení stávajících mezikontinentálních balistických raket, nakonec se tak nestalo. Návrhy posoudila v roce 1959 Vládní komise pro nosiče Saturn, jak byly přejmenovány Super Jupitery, známá jako Silversteinův výbor. Hlavním doporučením bylo vyvinout nejen nový první stupeň, ale navrhnout i nový druhý a třetí stupeň spalující kyslík a vodík a nevyužít pro ně druhé a třetí stupně raket Titan a Centaur. Tím se otevřela cesta vývoje těžkých raket, bez nichž by nebylo možné misi k Měsíci uskutečnit. Pro vypouštění těžkých lodí bylo 1. července 1960 zřízeno Marshallovo středisko pro kosmické lety v Huntsvillu.

Otec Saturnu V – Wernher von Braun: od V2 až na Měsíc

Autor: Rostislav Matulík

Otec amerického raketového programu Wernher von Braun začátkem 60. let podlehl touze po slávě a nechal o sobě natočit dnes už prakticky zapomenutý životopisný film Mířím ke hvězdám. Kanadský komik Mort Sahl k snímku navrhoval ironický podtitul snímku: Ale občas přitom zasáhnu Londýn.

Narážel tím na skutečnost, že konstruktér hlavní rakety programu Apollo Saturn V, byl v mládí přesvědčeným nacistou a členem NSDAP i SS a a stál zabrní balistickou raketou nasazenou ve válce V-2.

I když Wernher Magnus Maximilian svobodný pán von Braun začínal coby syn ministra zemědělství Výmarské republiky jako kosmický vizionář a člen Německé raketové společnosti (v letech 1929 až 1930), už ve dvaceti letech jej zlákala armáda, protože ta jediná mohla poskytnou peníze na vývoj raket. Navíc jejich vývoj nebyl omezen Versaillskou smlouvou. A když v roce 1932 navrhl princip balistické rakety, velení pochopilo, jak velký strategický význam mohou jeho objevy mít, velký rozvoj raket však nastal až po nástupu Hitlera k moci v roce 1933. Ve stejném roce navrhl von Braun první balistickou raketu Aggregat A1. Její následovnice A2 dosáhla v roce 1934 výšky 3500 metrů.

Otroci z koncentráků

Výzkumný ústav v Kummersdorfu u Berlína brzy nestačil a výzkum se v roce 1937 přesunul na supertajnou základnu v Peenemünde na pobřeží Baltu. Lokalita byla vybrána na doporučení konstruktérovy matky. Tam von Braun zkonstruoval raketu Aggregat 3, zkráceně A3, která vylétla do výše osm až deset kilometrů. A od A3 vedla přímá cesta k A4, která vešla do dějin jako V-2, což byla zkratka od slova zbraň odvety – Vergeltungswaffe. Rakety V-2 dopadaly během druhé světové války na britskou metropoli a další cíle, především Antverpy. Na výrobě raket se v nelidských podmínkách podíleli vězni z koncentračního tábora Mitttelbau-Dora. Obětí výroby V-2 prý bylo dokonce více než těch, které rakety zasáhly na zemi. Konec války zastihl von Brauna v uniformě majora SS.

Celý život jej za to provázela kritika a v dobách studené války sloužil coby příklad pokrytecké americké politiky, ignorující válečné zločiny v zájmu technologického úspěchu. Paradoxem je, že odpovědnost aspoň zčásti setřásl díky tomu, že v Peenemünde řídil obrovský výzkumný komplex, a mohl tedy tvrdit, že za otrockou práci vězňů a další zločinné aspekty výzkumu nenesl odpovědnost, či dokonce o nich ani nevěděl. Přitom v srpnu 1944 v jednom dopise výslovně zmiňoval, že osobně vybírá dělníky v lágru v Buchenwaldu.

Doktor Divnoláska

Američany každopádně uchlácholil, i když ne všechny. Režisér Stanley Kubrick právě jej osobně parodoval ve filmu Dr. Divnoláska aneb Jak jsem se naučil nedělat si starosti a mít rád bombu. Von Braunovi obhájci se jej naopak snažili označovat za novodobého Fausta, který také využil mefistofelských sil k pokroku lidstva. Ostatně i Goethův Faust ostatně sem tam někoho zabije a necítí potřebu nést za to zodpovědnost.

Pravdou je, že von Braun byl géniem sebepropagace – nejprve se vnutil Hitlerovi a přesvědčil jej, že je třeba financovat raketový program, později se obdobně dokázal nabídnout Američanům.

Když o finančním paktu s Hitlerem říkal matce, ta prý odvětila, že „čarodějnice se taky musely domluvit s ďáblem, aby jim lítala košťata“. „Moje košťata létají bez satanovy pomoci. Ale kdyby nelétala, určitě bych se na něj obrátil,“ řekl bez zaváhání von Braun.

Jeho „košťata“ V-2 měly dolet zhruba 300 kilometrů. Létat začaly na podzim 1944, na Anglii ji odpálila nacistická Třetí říše skoro 1500, celkem jich bylo vypuštěno přes 3000. Šlo o technicky nejvyspělejší zbraň druhé světové války, na druhou stranu velmi nepřesnou. Bylo jich také příliš málo, aby přivodily zvrat ve válce.

Se stovkami vědců do USA

Od začátku roku 1945 už von Braun mazal stopy. Ještě před obsazením komplexu na výrobu raket vzkázal von Braun Američanům, že se vydá do amerického zajetí s pěti stovkami dalších prominentních vědců a inženýrů. S sebou vzali i stovku raket V-2, i když je odvezli z továrny Mittelwerk v Durynsku, která měla patřit Sovětům.

„Demokracie je jen přechodný fenomén, než se zase vlády chopí silná ruka.“

Wernher von Braun

V Alabamě začal pro USA navrhovat první balistické rakety. V roce 1960 jeho tým přešel pod vznikající NASA. V půli 60. let už řídil kolos ještě větší než v Peenemünde. V Alabamě měl pod sebou na 6700 lidí pracujících na vývoji obřího Saturnu V. Jeho otec Magnus, pruský baron, emigroval do USA za ním. Názorově ale přestěhování udělalo s von Brauny pramálo.

V půli 60. let řekl Magnus Wernherovu synovi, že „demokracie je jen přechodný fenomén, než se zase vlády chopí silná ruka“. Ani s Wernherem von Braunem nebyl život lehký. Byl vyhlášený sukničkář, a příliš porozumění neměl ani pro vlastní děti. Když se jeho dcera Margrit (67) stala inženýrkou, odbyl to poznámkou, že „ženské v poslední době dělají fakt psí kusy“. Nositel Hitlerova Válečného kříže s meči i amerického Národního vyznamenání za vědu zemřel v červnu 1977 ve věku 65 let na rakovinu slinivky.

Loď Apollo

I o vývoji třímístné kosmické lodi Apollo bylo rozhodnuto ještě před Kennedyho projevem. Schválil jej v roce 1960 předchozí americký prezident Dwight Eisenhower a bylo jasné, že bude mít kuželovitou přední část. Určena však byla jen pro lety kolem Země. Přední aerokosmické společnosti General Dynamics-Convair, Martin a General Electric své návrhy kosmické lodi upravily podle připomínek konstruktéra NASA Maxima Fageta. Loď sestávala ze dvou modulů, velitelského, který se bude vracet na Zemi, a servisního.

I když za nejlepší byl považován projekt lodě společnosti Martin, nakonec se 28. listopadu 1961 rozhodlo, že loď postaví firma North American, která spolupracovala s NASA delší dobu a zkonstruovala úspěšné letouny P-51 Mustang nebo F-86 Sabre.

Ve velitelské sekci byli astronauti, v nepřetlakované servisní především motor na hypergolické palivo, které nepotřebuje zažehnout, protože při samotném smíchání monometylhydrazinu a oxidu dusičitého dochází k prudké exotermní reakci. Dále byly v servisním modulu, který se na Zemi nevracel, zásoby kyslíku a komunikační anténa.

Výběr podoby letu

Hlavně se však muselo vyřešit, jak let provést. Zvažovalo se, že kosmická loď na Měsíci přistane a opět z něj odstartuje, což by ovšem vyžadovalo extrémně výkonnou raketu. Proto se uvažovalo, že se napřed do místa přistání pošle jiná raketa, která tam přepraví palivo pro návrat. I přečerpávání však bylo považováno za rizikové. Další možností bylo, že spolu s kosmickou lodí raketa vynese i lunární modul, který přistane na povrchu Měsíce, pak z něj zase odstartuje a spojí se s kosmickou lodí a ta se vrátí na Zemi.

Na počátku roku 1961 byla upřednostňována varianta, že na Měsíci přistane přímo kosmická loď a pak z něj odstartuje a poletí k Zemi, i když tato varianta vyžadovala nejsilnější nosič. Panovaly totiž obavy, že složité spojení lodě s lunárním modulem je u Měsíce takřka nemožné. V té době se ještě nespojily ani dvě kosmické lodě u Země. I na konečné podobě Apolla s velkou tryskou motoru je patrné, že se původně počítalo s jeho startem z povrchu Měsíce.

Aerodynamik John Houbolt, který stál za ideou použít lunární modul, však dokázal prosadit, že varianta s modulem nebyla vyřazena a dále se o ní jednalo, i když proti byl jak Wernher von Braun, který byl pro setkání dvou lodí u Země, tak Melvin Savage, který prosazoval přímý let na Měsíc. Komise, kterou sestavil Robert Seamans a vedl ji Nicholas Golonin, v červenci 1961 doporučila použít lunární modul nebo sestavit raketu až na oběžné dráze Země. Varianta s lunárním modulem začala být upřednostňována na přelomu let 1961 a 1962. Ředitel NASA James Webb verzi s lunárním modulem obhájil i proti silné kritice. Přispěla k tomu i analýza vývoje těžkých raket, která ukázala, že pro let lodi přímo na povrch by byla potřeba raketa s tahem prvního stupně 61 295 kN, přičemž pro let s lunárním modulem stačil tah 35 000 kN. Hotová přitom nebyla ani jedna.

V listopadu 1962 se rozhodlo, že lunární modul vyrobí firma Grumman. Byl opět dvojdílný, ve spodní části byl motor s palivem pro sestup, čtyři nohy a vybavení pro některé experimenty. Tato část zůstávala na Měsíci. Na orbitu se vracela jen horní část s dalším motorem a kabinou pro dva astronauty. Oba motory byly opět hypergolické.

Vzhledem k tomu, jak byl celý projekt složitý a rozsáhlý, bylo jasné, že stávající struktury pro něj nebudou stačit. Proto bylo 19. září 1961 v Houstonu založeno nové kosmické středisko pro pilotované kosmické lodě, při němž vzniklo i Řídící středisko pilotovaných letů. Dobudováno bylo v září 1963, ale už o rok dříve se do Houstonu přesunula speciální skupina NASA pro pilotované lety vedená Robertem R. Gilruthem.

V září 1962 ji tam navštívil Kennedy a pronesl další slavný projev o chystaném letu: „Někdo řekne – proč právě Měsíc? Proč jsme si ho vybrali za cíl? Stejně dobře se mohou ptát, proč stoupáme na nejvyšší horu a proč se před 35 lety přeletěl Atlantik. Rozhodli jsme se letět na Měsíc ne proto, že je to snadné, ale protože je to obtížné. Protože tento cíl poslouží k zorganizovaní a poměření našich nejlepších sil a schopností, protože je to výzva, kterou jsme ochotni přijmout, a nechceme ji odkládat, máme chuť vyhrát.“

Vývoj rakety

Klíčový zůstával vývoj nového nosiče. Marshallovo kosmické středisko mezi lety 1960 a 1962 posuzovalo pět možných návrhů rakety Saturn. Z prvního C-1 se stal Saturn 1. Tato těžká raketa ale potřebovala nové odpalovací rampy a budovy, kde se budou kompletovat. Na mysu Canaveral se v roce 1960 postavily pro rakety Saturn I a Saturn 1 rampy LC-34 a LC-37.

Raketa Saturn 1 poprvé odstartovala 27. října 1961. Poskytovala sice desetkrát větší tah než Juno, která vynesla první americkou družici Explorer, osm motorů H-1 spalujících směs leteckého petroleje a tekutého kyslíku dávalo tah 6700 kN, což rozhodně nestačilo na let k Měsíci. Přesto se i Saturn I zapojil do programu Apollo, když se v letech 1964 a 1965 využil pro vynesení maket kosmické lodi Apollo.

Ani vylepšený Saturn IB, jehož první stupeň pohánělo osm vylepšených motorů H-1 o tahu 7100 kN, nestačil na plánovanou misi, byť představoval významný krok k Saturnu V. Měl druhý stupeň S-IV poháněný jedním motorem J-2 o tahu 890 kN, spalujícím směs tekutého kyslíku a vodíku, který se později využil jako třetí stupeň Saturnu V. Také raketa Saturn IB se podílela na projektu Apollo, nejprve vynesla v lednu 1968 na oběžnou dráhu Země nepilotovanou loď Apollo 5 a 11. října téhož roku i první pilotované Apollo 7 s Walterem Shirrou, Donnem Eiselem a Walterem Cunnighamem.

Marshallovo kosmické středisko posuzovalo ještě další projekty, které byly závislé na úspěšném zakončení vývoje motorů Rocketdyne F-1 na kapalné pohonné hmoty, spalujících směs leteckého petroleje a tekutého kyslíku o tahu 6770 kN. Vybralo z něj ten nejsilnější, C-5 později nazvaný Saturn V, u kterého mělo první stupeň pohánět hned pět motorů F-1. Motory F-1 se však stále nedařilo dotáhnout. Ředitel americké kosmické agentury NASA James E. Webb si proto navzdory veškeré vládní podpoře nebyl jistý, zda se mu podaří let k Měsíci uskutečnit. Kennedy ještě v roce 1963 uvažoval, zda by nebylo lepší síly netříštit a spojit se se Sověty. Nakonec se však Spojené státy rozhodly realizovat program samy.

Dokončení vývoje motoru Rocketdyne F-1, který zůstává stále nejsilnějším raketovým motorem s jednou výtokovou tryskou v historii, umožnilo zkonstruovat dostatečně silnou nosnou raketu. První stupeň Saturnu V, označovaný S-IC, pohánělo pět motorů F-1. Druhý, S-II, pohánělo pět motorů J-2 o celkovém tahu 5141 kN a třetí, S-IVB s jedním motorem J-2, který šel spouštět opakovaně, byl převzat ze Saturnu IB.

Obří montážní hala

Ani z nových ramp LC-34 a LC-37 však nebylo možné vypouštět Saturn V, a tak na ostrově Merritt vzniklo nové Řídící středisko pro starty (Launch operations center – LOC), které bylo na paměť zavražděného prezidenta pojmenováno Kennedyho kosmické středisko (KSC). Pozemek pro ně byl získán v červenci 1961 a stavba začala v listopadu 1962.

LOC zahrnovalo odpalovací rampu LC-39, která byla dokončena v říjnu 1965, řídící středisko startů LCC a hlavně obří montážní halu VAB, kde se montovaly rakety ve svislé poloze, o půdorysu 158 x 215 metrů a výšce 160 metrů, která má objem 3,5 milionu kubických metrů. Má čtyři vrata, všechna o výšce 139 metrů. Dva z pěti jeřábů mohou zvedat náklad o hmotnosti až 325 tun. Na její výstavbu bylo potřeba 98 590 tun oceli.

Dokončena byla v roce 1966 a navzdory 125 ventilátorům má vlastní počasí – pod střechou se občas tvoří mraky. Raketa a později i raketoplány se z ní přepravovaly na startovací rampu LC-39 na speciálním 2721 tun těžkém pásovém vozidle.

První Saturn V byl vypuštěn 9. listopadu 1967, start druhého 4. dubna 1968 však provázely problémy. Kvůli kmitům praskly některé palivové trubky v druhém stupni, takže dva z pěti motorů J-2 v druhém stupni hořely kratší dobu a stejný motor třetího stupně se nepodařilo spustit.

Požár na Apollu 1

Problém však vznikl i se samotnou kosmickou lodí. V Apollu 1 na špičce Saturnu 1 při nácviku simulovaného startu a nouzového opuštění lodi propukl 27. ledna 1967 po zkratu požár. Udusili se všichni tři astronauti Virgil Grissom, Edward White a Roger Chaffe. Grissom přitom upozorňoval těsně před tragédií na nevyřešené závady a chtěl, aby se simulovaného startu účastnil v kabině někdo z vedení projektu.

Firma North American odmítala loď překonstruovat s tím, že by pak nedodržela požadované termíny. Až po tragédii byly hořlavé materiály, jako nylon, nahrazeny nehořlavými. Všechny kabely byly upevněny, aby se nemohly o sebe otírat a nehrozil zkrat. Taky se v kabině lodi místo čistého kyslíku začala používat směs 60 procent kyslíku a 40 procent dusíku. Změnily se i dveře, dvojplášťové bezpečnostní, které se otevíraly 90 sekund a při přetlaku, který během požáru dosahoval dvou až tří atmosfér, nešly vůbec otevřít, byly nahrazeny jednoplášťovými.

Ruský program letu na Měsíc

Projekt letu na Měsíc se dostával do skluzu. Američané přitom věděli, že vyslat člověka na Měsíc chtějí i Sověti. Kosmický program SSSR tomu jasně nasvědčoval. Už v roce 1962 se uskutečnil společný let dvou lodí Vostok 3 a Vostok 4 a v roce 1967 byl vyslán do kosmu Voschod 1 s tříčlennou posádkou. V roce 1965 vystoupil do volného prostoru jako první sovětský kosmonaut Alexej Leonov. V roce 1966 provedla první měkké přistání na Měsíci sovětská sonda Luna 9 a o rok později se uskutečnilo první spojení dvou kosmických lodí bez lidské posádky.

V srpnu 1964 sovětské politbyro schválilo dva tajné kosmické programy o obletu Měsíce v roce 1967 a o přistání v roce 1968. Z nové kosmické lodě Sojuz byl odvozen projekt vesmírné lodě Sojuz 7k-L3, která měla dopravit dva kosmonauty ze Země na Měsíc. Navržen byl i jednomístný lunární modul LK. Nepodařilo se však vyvinout těžkou nosnou raketu N1. Protože Sověti neměli dost silné motory, museli použít třicet jinak velmi úspěšných motorů NK-15. Vývoj rakety vázl, k čemuž přispěla i smrt konstruktéra Sergeje Korojlova v lednu 1966. Všechny čtyři testovací starty mezi únorem 1969 a listopadem 1973 skončily katastrofou, raketa měla příliš komplikovaný pohon. O problémech s raketou N1 ale Američané nevěděli, tak program maximálně uspíšili.

Loď Apollo

Kosmická loď Apollo se používala k cestám k Měsíci. Tvořily ji tři části – řídící modul, servisní modul a lunární modul. V řídícím modulu byla přetlaková kabina pro tříčlennou posádku a řídící a navigační systém. Chránil ho tepelný štít.

Servisní modul byl nepřetlakový. Byl v něm chemický motor SLS poháněný hypergolickým palivem, kdy se využívá prudké reakce vznikající při smísení hydrazinu a oxidu dusičitého. Výhodou je, že směs není potřeba zažehnout, vznítí se samovolně. Motor, který šlo opakovaně spouštět, se využíval pro navedení na oběžnou dráhu Měsíce, pro odpoutání z ní a pro korekce trajektorie. V servisním modulu byly dále uložené zásoby kyslíku a vodíku. Kyslík se používal jak k dýchání, tak k výrobě elektřiny v článcích při reakci s vodíkem. Umístěna tam byla i vysoce výkonná anténa. Servisní modul se odhazoval až těsně před návratem do atmosféry. Oba tyto moduly vyráběla firma North American.

Na špičce byl namontován záchranný systém LES umožňující v případě nouze, například při požáru rakety ještě před startem, vynést kabinu s posádkou do takové výše, aby se mohla bezpečně vrátit na Zemi na padácích.

Lunární modul

Lunární modul byl samostatný modul určený pro přistání na Měsíci. Dopravil na něj dva astronauty z velitelského modulu a pak je zase vynesl na oběžnou dráhu Měsíce. Lunární modul o výšce 7,6 m o maximálním průměru 3,7 metru sestával ze dvou částí – osmibokého přistávacího a návratového startovacího stupně s přetlakovou pilotní kabinou. Při startu z povrchu Měsíce se vesmírná loď rozdělila. Přistávací stupeň zůstal na povrchu.

Obě části měly vlastní chemický motor. Ve spodní části byly kromě paliva a okysličovadla nádrže s vodou, kyslíkem a vědecká výbava včetně vozítka Lunar Rover. Na bocích měla čtyři nohy, na jedné byly schůdky.

Návratový stupeň tvořila přetlaková kabina a přístrojový úsek. Vybavena byla dvěma průlezy, ten ve stropě byl určen pro spojení s velitelským modulem lodě Apollo, boční pak pro výstup na Měsíc. V pilotní kabině o objemu 6,7 m3 astronauti stáli. Nacházely se tam palubní přístroje včetně počítače, dále klimatizace a systém zásobování elektrickou energií i dva vysílače a přijímače. V přístrojovém úseku byl motor a nádrže s palivem i nádrže s héliem pro tlakování pohonného systému a nádrže s kyslíkem a vodou.

Hmotnost modulu, který vyráběla firma Grumman, se pohybovala od 14 500 do 16 400 kg.

První lety Apolla

Na přelomu let 1967 a 1968 se uskutečnily tři nepilotované lety. Apollo 4 vynesla i s maketou lunárního modulu raketa Saturn V 9. listopadu 1967. Velitelský modul se bez problémů vrátil. Saturn IB, který měl původně nést Apollo 1, odstartoval 22. ledna 1968 v rámci mise Apollo 5 s lunárním modulem, aby se otestovalo jeho chování ve vesmíru. I když druhý start Saturnu V s Apollem 6 nebyl plně úspěšný, kvůli selhání části motorů nedosáhla kosmická loď druhé kosmické rychlosti, na Zem se velitelský modul vrátil bez potíží.

S posádkou odstartovalo jako první 11. října 1968 Apollo 7. Astronauty Wallyho Schirru, Dona Eiseleho a Waltera Cunninghama vynesla raketa Saturn IB. Kosmická loď strávila ve vesmíru 11 dní, Zemi oběhla 163krát a bez problémů přistála 22. října u Bermudských ostrovů.

Úspěšný let vedl k změnám v programu, který trpěl i zpožděným vývojem lunárního modulu. Padlo rozhodnutí vynechat plánované dva mezistupně a letět rovnou k Měsíci, ovšem bez lunárního modulu. Kvůli nákladům okolo 200 milionů tun se nepovedl ani další test Saturnu V.

Oblet Měsíce Apollem 8

Apollo 8, na jehož palubě byli američtí astronauti Frank Borman, Jim Lovell a William Anders, odstartovalo 21. prosince z mysu Canaveral ve 12.51 světového času. Už start byl velkým úspěchem, protože to bylo poprvé, co Saturn V vynesl do vesmíru lidskou posádku.

Za jedenáct a půl minuty dosáhla kosmická loď nízké, takřka kruhové parkovací dráhy ve výšce 185 km. Na té strávila dvě a tři čtvrtě hodiny. Pak zažehla posádka motory třetího stupně Saturnu V. Hořely 318 sekund a zvýšily rychlost Apolla 8 z 28 000 km/h s na rekordních 38 880 km/h a nasměrovaly loď k Měsíci. Třetí stupeň byl odhozen a pět hodin po startu se zbytek paliva použil ke změně trajektorie jeho letu, aby neohrozil kosmickou loď.

Pětapadesát hodin po startu se Borman, Lovell a Anders jako první lidé dostali do gravitační sféry jiného vesmírného tělesa, protože gravitační síla Měsíce byla větší než gravitační síla Země. Apollo 8 bylo 62 377 km od povrchu luny, ke které se blížilo rychlostí 15 800 km/h.

Po šedesáti osmi hodinách se posádka dostala k Měsíci a začala se připravovat k navedení kosmické lodi na jeho oběžnou dráhu. Motor v servisním modulu SPS byl zapálen 69 hodin, osm minut a patnáct sekund po startu a hořel přesně čtyři minuty a sedm sekund. Posádka popsala, že to byly nejdelší čtyři minuty v jejich životě. Kdyby hořel kratší dobu, mohlo by se stát, že Apollo 8 zamíří do volného prostoru, naopak při delším čase by se loď mohla natolik zbrzdit, že by dopadla na měsíční povrch. Komplikací bylo, že se manévr odehrával v době, kdy bylo Apollo 8 nad odvrácenou stranou Měsíce a řídící středisko s ním nemělo kontakt.

Apollo 8 začalo obíhat okolo Měsíce 24. prosince 1968 v 9.59. Kosmická loď oblétla Měsíc během dvaceti hodin desetkrát, jeden oblet trval 128,7 minuty. Při čtvrtém obletu byli astronauti jako první lidé svědky východu Země nad obzor Měsíce. A 25. prosince v 6.10, tedy 89 hodin a 19 minut po startu, následovalo další klíčové zapálení motoru SPS, který navedl loď zpátky k Zemi.

Návrat ale nebyl bez komplikací. Lovell omylem vymazal část paměti počítače a inerciální systém se začal chovat, jako by byla loď ještě před zážehem. Když posádka zjistila, že řídící systém mění výšku letu, zadal znovu data o poloze, přičemž se orientoval podle Siria a Rigelu. Lovellovy zkušenosti pak pomohly při záchraně Apolla 13, kdy musel během návratu dvakrát ručně zadávat data o poloze.

Zbytek cesty k Zemi už proběhl bez problémů, 27. prosince v 15.25 se velitelský modul oddělil od dál už nepotřebného servisního a po dvanácti minutách vstoupil do atmosféry ve výšce 120 km nad povrchem Země rychlostí 4000 km/h.

V 15.52 přistál modul na hladině Tichého oceánu u Havaje. Tím skončil let trvající 6 dní, tři hodiny a jednu minutu.

Finiš před cestou na Měsíc

Spojené státy tak dokázaly předstihnout Sověty, zbýval však ještě poslední krok, který by americkou dominanci potvrdil – vyslat prvního člověka na Měsíc. Předtím však bylo ještě nutné otestovat komplikované spojení lunárního modulu s kosmickou lodí. Při letu Apolla 9, který vynesl 3. března 1969 na oběžnou dráhu Země Saturn V, se uskutečnil první pilotovaný let lunárního modulu Spider, ve kterém letěli James McDivitt a Russell Schweickart. Od kosmické lodi, kde zůstával David Scott, se odpojili 7. března a vzdálili se od velitelského modulu až na 183 km. Pak se opět přiblížili a po šesti a půl hodině se s velitelským modulem opět spojili. Když přestoupili na jeho palubu, modul byl odpojen a obíhal Zemi až do října 1981. Během letu se též uskutečnil výstup do volného prostoru, při kterém se otestovaly skafandry.

Generálka na let na Měsíc se uskutečnila o dva měsíce později, 18. května odstartovalo Apollo 10 s astronauty Thomasem Staffordem, Johnem Youngem a Eugenem Cernanem. K Měsíci loď dorazila 21. května a byla navedena na oběžnou dráhu ve výši 111 km. O den později Stafford a Cernan přestoupili na palubu lunárního modulu a oddělili se od velitelského modulu. Sestoupili do výše 14,5 km nad povrch Měsíce, jako by se chystali přistát. Po oddělení přistávací části lunárního modulu se jeho návratová část dostala do rotace, ale posádka ji dokázala zvládnout a vrátila se k velitelskému modulu, s nímž se spojila. Apollo 10 po 31 obletech Měsíce zamířilo k Zemi, kde přistálo 26. června v Tichém oceánu.

Konec programu Apollo

Apollo 13 a Apollo 17

Po úspěšném přistání Apolla 11 se uskutečnilo ještě šest letů k Měsíci, z nichž pět bylo úspěšných. Apollo 12 s astronauty Charlesem Conradem, Richardem Gordonem a Alanem Beamem odstartovalo 14. listopadu 1969. Conrad a Beam přistáli na Měsíci 19. listopadu nedaleko sondy Surveyor, jejíž části přivezli na Zemi spolu se vzorky. Na Měsíci strávili 31,5 hodiny a dvakrát na něj vystoupili. Po úspěšné misi byl zrušen plán vyslat Apollo 20 ke kráteru Tycho, aby se raketa Saturn V mohla využít pro vynesení orbitální stanice Skylab. Kvůli škrtům v rozpočtu se rozhodlo, že se nebudou vyrábět další Saturny V nad původně objednaný počet patnácti.

Let Apolla 13 s astronauty Jimem Lovellem, Johnem Swigertem a Fredem Haisem ale skončil neúspěchem, když cestou k Měsíci 55 hodin a 54 minut po startu vybuchla nádrž s kyslíkem v servisním modulu lodi, která poškodila a vyřadila mimo jiné zdroje elektrické energie. Posádka využila jako záchranný člun lunární modul. Komplikací ale bylo, že loď neletěla kvůli zvolenému místu přistání jako Apolla 8, 10 a 11 po translunární dráze, která loď automaticky vrátí k Zemi. K úpravě dráhy se použil motor lunárního modulu. Kvůli úspoře energie se navíc musel vypnout navigační systém a navigovat ručně. Apollo 13 přistálo 17. dubna 1970.

Program letů k Měsíci ale pokračoval, i když v redukované formě. NASA 2. září 1970 oznámila, že se ruší z rozpočtových důvodů i mise Apolla 18 a Apolla 19 a poslední bude Apollo 17.

Apollo 14 s astronauty Alanem Shepardem, Stuartem Roosou a Edgarem Mitchellem odstartovalo 31. ledna 1971. Přistálo na Měsíci u kráteru Fra Mauro 5. února 1971 a přivezlo zpět přes 42 kg vzorků. Obě vycházky Sheparda a Mitchella trvaly přes čtyři hodiny.

Další mise už měly změněnou podobu. Pobyt na Měsíci byl prodloužen na tři dny a astronauti absolvovali tři vycházky. Protože byl zvětšen tah nosné rakety, mohlo být do lunárního modulu naloženo i elektrické měsíční vozítko LRV nazvané Rover. První prodlouženou misi absolvovalo Apollo 15, které s astronauty Davidem Scottem, Alfredem Wordenem a Jamesem Irwinem odstartovalo 25. července 1971. Lunární modul Falcon přistál 30. července u brázdy Rima Haley na úpatí Mons Hadley Delta v Apeninách. Irwin a Scott hned během prvního výstupu jeli ke kráteru Elbow.

V srpnu 1971 chtěl Nixon zrušit všechny následující mise, ale jeho tajemník pro rozpočet Caspar Weinberger mu to rozmluvil. Na Měsíc proto ještě letěly dvě posádky, Apollo 16 s Johnem Youngem, Thomasem Mattinglym a Charlesem Dukem odstartovalo 16. dubna. Lunární modul Orion přistál na Cayleově planině 21. dubna. Na Zemi přivezli 95,71 kg vzorků.

Jako poslední odletělo na Měsíc 7. prosince 1972 Apollo 17. Na jeho palubě byl s astronauty Eugenem Cernanem a Ronaldem Evansem poprvé vědec – geolog Harrison Schmitt. I když se velmi snažil prosadit přistání na odvrácené straně Měsíce, nepovedlo se mu to. Lunární modul přistál v údolí Taurus-Littrow v Moři Serenitatis 11. prosince. Cernan a Schmitt strávili na povrchu luny 75 hodin a tři jejich vycházky trvaly dohromady 22 hodin. Na zemi dopravili 110 kg vzorků.

Velitel Cernan byl posledním člověkem, který zanechal své stopy na Měsíci. Během svých procházek po povrchu měl s sebou také československou vlajku jako symbol svého vztahu k československým předkům.

Na Měsíci stanulo 12 lidí. Polovina z nich je po smrti. Alan Shepard zemřel 21. července 1998, James Irwin zemřel 8. srpna 1991, Charles Conrad zemřel 8. července 1999, Neil Armstrong zemřel 25. srpna 2012, Edgar Mitchell zemřel 4. února 2016, Eugene Cernan zemřel 16. ledna 2017, John Young zemřel 5. ledna 2018 a Allan Bean zemřel 26. května 2018.

Další speciály serveru Novinky.cz:

Reklama