Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Obecné shrnutí pilotované kosmonautiky od počátku do současnosti

Jako začátek kosmické éry lidstva můžeme považovat rok 1957. Přesněji 4.10.1957 byla totiž vypuštěna první družice světa - sovětský Sputnik. Toho roku začaly kosmické závody, ve kterých byly dvěma hlavními soupeři Sovětský svaz a USA.

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 sice povedlo také, ovšem vždy s určitým zpožděním. Absolutní převrat ale nastal, když se Američanům povedlo dostat člověka na měsíční povrch… Samozřejmě, že soupeření mezi USA a Sovětským svazem nebylo jen o pilotované kosmonautice. Byla vypuštěna řada družic směřujících na oběžnou dráhu Země, Měsíce, Venuše, 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 nejdříve 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 ale 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 loď prolétla atmosférou, tak byly asi ve výšce sedmi kilometrů vystřeleny brzdící padáky, které zbrzdily loď 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.

Ilustrační foto...
Obr.: Start rakety Vostok s Jurijem Alexejevičem Gagarinem ve stejnojmenné kosmické lodi, zdroj: www.avgoe.de

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 (viz. níže). 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 přechodové komory, kde ukončil výstup.

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 k následnému přistání. Kosmonauti v něm také sedí při startu - je odtud 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 celkem 99 letů (stý let bude Sojuz TMA-11) 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 Zemi 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 velmi rychle vypustily z lodi atmosféru. Kosmonauti upadli do bezvědomí a poté zemřeli. Loď s nimi přistála, ale byli pátracím týmem nalezeni mrtví. Sojuzy prošly několika výraznými modernizacemi a v současné době jsou spolu z raketou Sojuz považovány za velmi spolehlivé kosmické dopravní prostředky.

Ilustrační foto...
Obr.: Kosmická loď Sojuz krátce před zakotvením u stanice ISS

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. Stanicí 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 později zanikla v zemské atmosféře). Bylo v nich stálými posádkami provedeno obrovské množství vědeckých experimentů a také získala sovětská kosmonautika mnoho užitečných informací a zkušeností pro novou plánovanou kosmickou stanici.

Ilustrační foto...
Obr.: Schéma stanice Saljut, zdroj: www.astronomija.co

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 na rozdíl 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. USA požádaly Rusko o svolení s několika lety raketoplánů k Miru v rámci testování a příprav na stavbu nové kosmické stanice (viz níže). 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 při sedmi letech nechaly vždy 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 (takové kosmické vycházky se nazývají IVA - IntraVehicular Activity), a částečně ho opravili. Stanice tedy mohla zase víceméně 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.

Ilustrační foto...
Obr.: Stanice Mir, zdroj: www.belmont.k12.ca.us

USA:

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 (viz. dále) byla použita raketa Redstone a k letům do vesmíru byl použit silnější Atlas D. USA před samotnými kosmickými lety lidí tuto loď velmi pečlivě testovaly. 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 John 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 Glena se porouchal systém automatické stabilizace a další poruchy, při dalších letech se např. porouchal výměník tepla v skafandru, takže astronauti víceméně ani nemohli spát a museli ho stále 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.

Ilustrační foto...
Obr.: Kabina Mercury při předstartovních přípravách, zdroj: http://dayton.hq.nasa.gov

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. 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 USA jimi získaly spoustu cenných informací pro další plánovaný kosmický program.

V roce 1961 vyhlásil prezident USA John Fitzgerald Kennedy, že se USA pokusí dostat prvního zástupce lidí na povrch Měsíce. Tím vlastně pomyslně nastartoval program Apollo. Jeho hlavním cílem bylo dostat člověka na povrch Měsíce. K tomu byla použita samotná 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 na oběžné dráze Země i Měsíce. Poté už přišlo na řadu samotné přistání na Měsíci. První člověk, který se jako velitel mise Apollo 11 dotkl Měsíce byl Neil 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. Letem 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, který uvolnil obrovské množství dýmu, ve kterém se astronauti udusili. 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 k Zemi. Nakonec se ale astronautům podařilo kosmickou loď navést na dráhu k Zemi a následně přistát. Po ukončení měsíčních letů bylo rozhodnuto použít několik kosmických lodí Apollo a raketu Saturn V na projekt první americké orbitální stanice (viz. níže) a poté jednu loď Apollo vynesenou raketou Saturn I na první mezinárodní let Sojuz-Apollo. Po ukončení všech těchto činností byl projekt Apollo oficiálně 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.

Ilustrační foto...
Obr.: Astronaut Edwin Eugene Aldrin několik okamžiků před vstoupením na povrch Měsíce, zdroj: http://spaceflight.nasa.gov

Onou vyvíjenou kosmickou lodí byl raketoplán Space Shuttle. Oproti všem dosud používaným pilotovaným lodím je tato absolutně odlišná. Jejím hlavním rysem je opakovatelná použitelnost orbiterů (vlastních raketoplánů) a pomocných vzletových bloků. Startovní sestava raketoplánu je tvořena dvěma pomocnými bloky na tuhé pohonné látky SRB (Solid Rocket Booster), nádrží ET (External Tank) nesoucí zásoby pohonných látek pro hlavní motory umístěné na samotném orbiteru raketoplánu, který se jako jediný dostane do vesmíru, kde může plnit velmi rozmanité množství úkolů. Raketoplány slouží NASA od roku 1981 do současnosti a mají sloužit až do roku 2010. Bylo provedeno celkem 119 misí (což není konečný počet), z čehož skončily dvě havárií. První proběhla u letu Challenger STS-51-L (51L) při vzletu. Vinou porušeného těsnění na jednom pomocném vzletovém bloku SRB a následného úniku plamenů byla přepálena spodní držná konstrukce bloku a ten se vysokou rychlostí zabořil do nádrže ET, která za několik setin sekundy vybuchla a rozmetala orbiter Challenger. Samotná kabina s astronauty ale zřejmě při výbuchu zničena nebyla - kosmonauti v ní zemřeli až při pádu na vodní hladinu. Druhá havárie již byla podstatně později při letu raketoplánu Columbia STS-107. Tam byla při vzletu poškozena náběžná hrana levého křídla orbiteru kusem odtrhlé izolace z nádrže ET. Řídící středisko o tom sice vědělo, ale technici to vyhodnotili jako zanedbatelné. Ovšem při průletu atmosférou nevydrželo poškozené křídlo obrovské teploty a odlomilo se. Orbiter začal velmi rychle rotovat a později se pod náporem horké plasmy zcela rozpadl. Stejně jako po havárii Challengeru byly lety raketoplánů dočasně pozastaveny, byla vyšetřena příčina havárie a na raketoplánech byly provedeny úpravy zamezující dalším takovým problémům. Původně se s raketoplánem počítalo jako s velmi levným kosmickým dopravním prostředkem, ale skutečnost byla opačná. Cena provozu raketoplánu (jeden start stojí cca. 400-600 milionů dolarů) je také jedním z hlavních důvodů, proč má být jejich provoz do konce finančního roku 2010 ukončen. NASA poté začne vyvíjet novou kosmickou loď Orion a rakety Ares I a Ares V.

Ilustrační foto...
Obr.: Startovní sestava raketoplánu Discovery STS-114 při převozu na startovací rampu, zdroj: www.nasa.gov

Nyní se ještě podíváme do poněkud vzdálenější minulosti a pozastavíme se nad vývojem amerických kosmických stanic. Tou první byla jednomodulární stanice Skylab. Byla vytvořena z posledního stupně rakety Saturn V, který by normálně měl komplex kosmické lodi Apollo a lunárního modulu navést k Měsíci. Oproti sovětským Saljutům byl Skylab mnohem větší a byl také jen jeden (kdežto Saljutů bylo postupně vypuštěno sedm). Na oběžnou dráhu Země byl vynesen raketou Saturn V, což byl její navždy poslední let. Vystřídaly se tam tři stálé posádky (každá po třech astronautech), kteří byli tam i zpět dopraveni v kosmické lodi Apollo vynesené raketou Saturn I. Nejdéle ze všech posádek byla na stanici ta třetí - přibližně 84 dní. Všechny posádky ve stanici prováděly vědecké experimenty s materiály, ale i přímo mezi sebou (bylo např. zkoumáno chování a reakce člověka při dlouhodobém pobytu v kosmickém prostoru a mnoho dalšího). Po posledním rozloučení třetí stálé posádky stanice se dlouho plánovalo co s ní dále dělat. Skylab navíc třením o vrchní vrstvy atmosféry stále rychleji klesal k Zemi. Bylo vypracováno několik řešení, jako byla např. možnost poslat ke stanici záchrannou misi raketoplánu, ale kvůli stále se odkládajícímu startu raketoplánu Columbia STS 1 (což byl vůbec první let) bylo nakonec rozhodnuto stanici nechat shořet v atmosféře. To se stalo 11. července 1979 - úlomky, které překonaly průlet atmosférou dopadly do části Austrálie a Indického oceánu oceánu.

Přibližně za deset let po ukončení letu Skylabu vyhlásil president USA Ronald Reagan plán, stavby další americké orbitální stanice. První slibovaný termín začátku stavby (rok 1992) nemohl být dodržen a tak byl odložen. Po tomto odkladu se termín začátku stavby dočkal ještě dalších tří odložení. V dobách odkladů se do stavby stanice přidalo Rusko společně s Evropskou a Japonskou kosmickou agenturou. To zásadním způsobem změnilo představy o podobě stanice. Ta také dostala konečné jméno - ISS (International Space Station) - Mezinárodní vesmírná stanice. Z několika návrhů podoby a složení zvítězil ten jak ji známe dnes, tedy modulární stanice s horizontální příhradovou konstrukcí s fotovoltaickými panely. V roce 1998 vypustilo Rusko modul Zarja a asi o dva týdny startoval raketoplán Endeavour se spojovacím modulem Unity. Tento zárodek stanice ale ještě nemohl být obydlen stálou posádkou. Startovaly k němu ještě dva raketoplány s moduly SpaceHab naplněnými zásobami a přístroji pro stanici. Poté ještě k již kompletně vybavené stanici startoval prostřednictvím rakety Proton modul Zvezda. Tento celek už mohl být obydlen - byla k němu tedy vyslána první stálá posádka v kosmické lodi Sojuz (tvořili ji dva rusové a jeden Američan). Výstavba stanice pokračovala pomocí raketoplánů až do roku 2003, kdy havaroval raketoplán Columbia. Tehdy byly lety raketoplánů dočasně pozastaveny do doby, než bude problém vyřešen. To se stalo až přibližně v polovině roku 2005, kdy startoval raketoplán Discovery STS-114 (se zásobami v modulu MLPM Raffaello pro stanici ISS). Ale opět bylo zaznamenáno další odpadávání pěny z externí nádrže (která ale v tomto případě orbiter nezasáhla), takže byly lety znovu pozastaveny. Ke konečnému obnovení pravidelných letů k ISS došlo v polovině roku 2006, kdy startoval raketoplán Discovery STS-121. Tam se potvrdilo, že jsou již opatření proti odpadávání izolace dostačující, takže vydal NASA souhlas se zahájením pravidelných misí k ISS. V současnosti je stanice ještě nedostavěna - chybí jí několik modulů a jeden blok solárních panelů - to ale postupně obstarají raketoplány při svých misích. Dokončení stavby ISS je plánováno na rok 2010, kdy také raketoplány definitivně skončí svoji činnost.

Ilustrační foto...
Obr.: Netradiční 3D zobrazení stanice ISS - pokud chcete vidět tento snímek v plné kráse, tak musíte mít speciální 3D brýle, zdroj: www.marsunearthed.com

Pilotovaná kosmonautika sice představuje pro samotné kosmické cestovatele poměrně velké nebezpečí, ale na druhé straně přináší mnoho poznatků z větší části v podobě výsledků experimentů, které se dají ve velké míře uplatnit i na Zemi.

Za významnou pomoc s tímto článkem děkuji Michalu Václavíkovi.

Tomáš Kovařík

| Zdroj: NASA - Mercury, history.nasa.gov IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Rande!
Ilustrační foto...
První fotografie ze sondy Kaguya
Ilustrační foto...
Dávný kopanec pro Mars
Ilustrační foto...
Komety, květy nebes
Ilustrační foto...
Týden s Vesmírem 2
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691