JustPaste.it

Człowiek na Księżycu

W maju 1961 roku John Fitzgerald Kennedy, ówczesny prezydent Stanów Zjednoczonych, obiecał swym rodakom, że pod koniec tej dekady Amerykanin stanie na Księżycu.

W maju 1961 roku John Fitzgerald Kennedy, ówczesny prezydent Stanów Zjednoczonych, obiecał swym rodakom, że pod koniec tej dekady Amerykanin stanie na Księżycu.

 

Ten ambitny plan został zrealizowany 20 lipca 1969 r. Gdy Kennedy składał tę obietnice, musiała ona brzmieć nieprawdopodobnie. Człowiek stawiał w kosmosie dopiero pierwsze kroki. Niecały miesiąc wcześniej Jurij Gagarin odbył pierwszy lot kosmiczny. Amerykanie właśnie wystrzelili na piętnaście minut na orbitę Alana Sheparda. Stany Zjednoczone potrzebowały spektakularnego sukcesu w kosmosie.

c7bb38ad42532423de6667e1933019be.jpg

Pierwszego satelitę wystrzelili Rosjanie, także Rosjanin był pierwszym człowiekiem w kosmosie (a jego lot trwał aż sto osiem minut). Należy pamiętać, że był to okres największego nasilenia zimnej wojny. Amerykanie czuli się zagrożeni dominacją Związku Radzieckiego w przestrzeni kosmicznej. Przemówienie Kennedy'ego miało poważne następstwa. Prezydent dał bodziec do znacznego zintensyfikowania prac nad amerykańskim programem kosmicznym. Program Apollo przyczynił się do powstania wielu niezwykłych technologii, które w znacznym stopniu wpłynęły na dzisiejszy obraz świata. Księżyc już u zarania ery kosmicznej był oczywistym celem dla bezzałogowych sond. Pierwszym ziemskim obiektem, który dotarł na Srebrny Glob była radziecka sonda Luna 2. W roku 1959, przed rozbiciem się o powierzchnię Księżyca, sonda przesłała na Ziemię pierwsze fotografie jego powierzchni. W tym samym roku Luna 3 okrążyła naszego naturalnego satelitę, dostarczając pierwszych zdjęć jego niewidocznej strony. Związek Radziecki prowadził w "księżycowym wyścigu", jednak Stany Zjednoczone wkrótce rozpoczęły pościg.

W 1962 roku pierwszy amerykański próbnik, Ranger IV, osiągnął Księżyc. Jednak misja nie zakończyła się pełnym sukcesem, gdyż Ranger nie zdołał przestać telewizyjnego przekazu przed rozbiciem się o skały. Ale już w latach 1964-65 Rangery VI, VII i IX dostarczyły naukowcom ponad 17000 zdjęć, w tym pierwszych zbliżeń powierzchni Księżyca. Następny ruch wykonali jednak Rosjanie. W 1966 roku Luna 9 jako pierwsza sonda zdołała miękko wylądować na Księżycu. Lądowanie na Księżycu było ogromnym politycznym sukcesem Związku Radzieckiego. W tym czasie, gdy Stany Zjednoczone dostarczały opinii publicznej danych o postępach swego programu kosmicznego, Rosjanie, bez nagłaśniania swego programu, ciężko pracowali. Wszystkie te bezzałogowe loty służyły zebraniu jak największej ilości danych przed planowanym lotem załogowym. Po Rangerach NASA wysyłała na Księżyc sondy Surveyor (Obserwator), które dokonały miękkich lądowań i przeprowadziły analizy gruntu. Jednocześnie sondy Lunar Orbiter, zaopatrzone w specjalne aparaty wysokiej rozdzielczości, zdołały sfotografować około 95% powierzchni. Zdjęcia te posłużyły do wyboru korzystnych miejsc do lądowania statku załogowego.

Loty załogowe

Wysłanie człowieka na Księżyc wiązało się również z koniecznością dokonania znacznego postępu w załogowych lotach kosmicznych. 12 kwietnia 1961 roku z kosmodromu Bajkonur wystartował statek kosmiczny "Wostok l", na którego pokładzie znajdował się, po raz pierwszy w historii, człowiek - radziecki major lotnictwa, Jurij Gagarin. Pierwszy kosmonauta okrążył Ziemię w odległości od 175 do 327 kilometrów i po około dwóch godzinach wylądował.
W odpowiedzi Amerykanie wysłali człowieka do granic atmosfery ziemskiej. A. Shepard odbył swój lot 5 maja 1961 roku. Kilka miesięcy później, 20 lutego 1962 roku, John Glenn okrążył Ziemię trzy razy na pokładzie statku kosmicznego "Mer-cury". Lot trwał prawie pięć godzin, a więc ponad dwa razy dłużej niż w przypadku Gagarina i przebiegał bez zakłóceń. Jednak ani kosmonauta radziecki, ani Amerykanin nie mieli większego wpływu na parametry lotu i nie byli w stanie skutecznie sterować statkami. W miarę upływu czasu radzieckie i amerykańskie misje kosmiczne stawały się coraz ambitniejsze. NASA zaczęła wysyłać dwuosobowe statki Gemini, które pozostawały coraz dłużej na orbicie. Astronauci mieli też nad nimi znacznie większą kontrolę. Był to wstęp do lotów programu Apollo, z trzyosobową załogą spędzającą w kosmosie ponad tydzień, kiedy to niejednokrotnie trzeba było precyzyjnie zmieniać tor lotu. Odbywało się to w ciasnym wnętrzu ówczesnego statku kosmicznego, gdzie wszystko było zminiaturyzowane (nie wyłączając wymyślnych komputerów, które aż do tego czasu miały wielkość pokoju).

Program Apollo

Program księżycowy wymagał też znacznie potężniejszych rakiet nośnych niż te, które dotychczas istniały. Co innego umieścić niewielki statek Gemini na niskiej orbicie okołoziemskiej, zaledwie kilkaset kilometrów nad powierzchnią Ziemi, a co innego wysłać większy statek Apollo na Księżyc, ponad 300000 km od Ziemi! NASA gruntownie zmodyfikowała i powiększyła wypróbowaną rakietę Saturn I, tworząc kolosa - rakietę Saturn V. Po latach przygotowań nadszedł czas rozpoczęcia programu Apollo. Na początku roku 1967 rakieta Saturn IB miała wynieść statek Apollo l (wówczas Saturn V był jeszcze w fazie projektowej). Jeszcze przed startem wydarzyła się katastrofa. Podczas rutynowych symulacji startu na statku umieszczonym na wyrzutni wybuchł pożar, rozprzestrzeniajac się błyskawicznie w atmosferze złożonej prawie wyłącznie z tlenu. Trzej kosmonauci zamknięci wewnątrz hermetycznego statku: GUS Grisom, Ed White i Roger Chaffe nie mieli żadnych szans na przeżycie - po prostu udusili się. Dochodzenie i konieczność wprowadzenia znacznych modyfikacji opóźniły program o ponad rok. Rosjanie mogli wygrać wyścig na Księżyc, jednak i im przydarzyło się nieszczęście. W kwietniu 1967 roku przeprowadzali lot, w którym miało dojść do połączenia się dwóch statków kosmicznych. Wskutek awarii statku Sojuz l, który spalił się przy wchodzeniu w atmosferę podczas powrotu na Ziemię, zginął Władymir Komarów. Program Apollo wznowiono w październiku 1968 roku, ze zmodyfikowanym statkiem i większą rakietą nośną. Apollo 7 został wyniesiony na orbitę okołoziemską na swego rodzaju rekonesans. Jednak jeszcze przed wysłaniem Apollo 7 NASA pospiesznie przygotowywała następny lot, zaniepokojona doniesieniami o radzieckich planach załogowego lotu dookoła Księżyca. Szczęśliwie dla USA radziecki lot nie doszedł do skutku, a w grudniu 1968 roku NASA odniosła wielki sukces, gdy Apollo 8 dziesięciokrotnie okrążył Księżyc i bezpiecznie powrócił na Ziemię. W statku znajdowali się wówczas: Frank Borman, James Lovell i William Anders. Ten lot był w istocie znacznie bardziej skomplikowany od planowanego przez Rosjan "prostego" lotu wokół Księżyca i z powrotem na Ziemię. Amerykanie spędzili 20 godzin na orbicie księżycowej, zaledwie 110 kilometrów nad jego powierzchnią, testując systemy nawigacyjne i łączności, które miały być użyte podczas operacji lądowania na Srebrnym Globie. Dwa miesiące później na orbitę okołoziemską wysłano statek Apollo 9. Niósł on ładownik księżycowy (LEM), który na orbicie odłączył się od statku macierzystego na 6 godzin, po czym znowu się do niego przyłączył. Astronauci wrócili na Ziemię 13 marca 1969 roku.

Na Księżyc

Zaledwie dwa miesiące później załoga Apollo 10 przeprowadziła dalsze testy ładownika - tym razem na orbicie wokół Księżyca. Astronauci Thomas Stafford oraz Eugene Cernan zeszli w nim zaledwie 15 kilometrów ponad powierzchnię Księżyca, podczas gdy trzeci członek załogi, John Young, nadzorował operację ze statku macierzystego. Sukces tej misji udowodnił, że NASA jest gotowa do wykonania najważniejszego planu - wysłania człowieka na Księżyc. Rankiem 16 lipca 1969 r. trójstopniowa rakieta Saturn V została wystrzelona z przylądka Canave-ral na Florydzie. Na szczycie kolosa umieszczono statek Apollo 11 z Neilem Armstrongiem, Edwinem Aldrinem oraz Michaelem Collinsem. Rakieta ze statkiem mierzyła 11 metrów, a całkowita masa startowa wynosiła około 3000 ton. Ogromne silniki I stopnia rakiety spalały w każdej sekundzie 15 ton paliwa oraz ciekłego tlenu. Nadały one rakiecie prędkość 10000 km/h w ciągu 2,5 minuty, na wysokości 65 kilometrów nad ziemią. Następnie
I stopień został odłączony i uruchomiono silniki II stopnia. Te w ciągu następnych dziewięciu minut wyniosły statek kosmiczny na wysokość 185 kilometrów, nadając mu prędkość 25000 km/h. Potem zostały odłączone i do akcji wszedł III stopień rakiety nośnej.

Orbita parkingowa

W ciągu 3 minut Apollo 11 osiągnął prędkość 28000 km/h i znalazł się na prawie kołowej okołoziemskiej "orbicie parkingowej". Po wyłączeniu silników rakietowych III stopnia, astronauci przeprowadzili szereg rutynowych testów statku, po czym przygotowali się do trzydniowej podróży w kierunku Księżyca. 5,5 minuty zabrało silnikowi III stopnia rakiety Saturn na rozpędzenie statku do prędkości 38000 kilometrów na godzinę, co pozwoliło na zejście z orbity okołoziemskiej i lot ku Księżycowi. Należało teraz przygotować trzyczęściowy statek Apollo 11 do wyjścia na orbitę naszego satelity.

Moduły statku

Apollo 11 składał się z trzech oddzielnych modułów: mieszkalnego, napędowego oraz ładownika księżycowego. W usytuowanym z przodu stożkowym module mieszkalnym znajdowały się pomieszczenia załogi wraz z urządzeniami sterowania i kontroli lotu. Umieszczony u podstawy stożka cylindryczny moduł napędowy zawierał silnik rakietowy oraz podsystemy zasilania i kontroli. Najbliżej rakiety nośnej umieszczono ładownik księżycowy, w którym astronauci mieli udać się na powierzchnię Księżyca.

Lądowanie

Najpierw moduły mieszkalny i napędowy z przymocowanym doń ładownikiem księżycowym odłączyły się od III stopnia rakiety Saturn V. Oba odłączone moduły obrócono o 180° i z powrotem przyłączono do portu ładownika księżycowego. Teraz ładownik był bezpośrednio połączony z pomieszczeniami załogi. Następnie cały statek Apollo 11 oddzielił się od III stopnia rakiety nośnej, którego misja dobiegła końca. Podczas lotu ku Księżycowi wszelkie korekty kursu były dokonywane za pomocą niewielkich silniczków rakietowych. Główny silnik statku Apollo 11 nie był uruchamiany i statek stopniowo zwalniał w ziemskim polu grawitacyjnym. Gdy Apollo znajdował się około 48000 km od powierzchni Księżyca, jego prędkość wynosiła nieco powyżej 3000 km/h. Następnie przyciąganie Księżyca przewyższyło ziemskie i statek znowu zaczął przyspieszać. Aby wejść na właściwą "orbitę parkingową" wokół Księżyca, uruchomiony został główny silnik modułu roboczego, skierowanego teraz do przodu. Dzięki temu statek zwolnił do wymaganej prędkości. Przez okna modułu mieszkalnego astronauci mogli oglądać powierzchnię Księżyca z wysokości 100 km, koncentrując uwagę na wybranym miejscu lądowania - Morzu Spokoju. Jest to nizinna równina księżycowa, nazwana tak przed wiekami, gdy uczeni wierzyli w obecność na Księżycu wody. Następnego dnia Armstrong i Aldrin przecisnęli się przez wąski właz do wnętrza ładownika księżycowego, którego nazywano potocznie "Orłem". Collins pozostał na statku, a ładownik oddzielił się od niego i opuścił na powierzchnię naszego satelity, wykorzystując silnik rakietowy do zwalniania i kontroli kierunku lotu. W tym samym czasie cały świat śledził na ekranach telewizyjnych to wydarzenie, transmitowane przez telewizję. Widać było, jak astronauci wybierają miejsce do lądowania, ładownik unosi się nad nim przez około l minutę, po czym spada na pylistą powierzchnię z wysokości 1,5 m. Armstrong przekazał do ziemskiego Centrum Kontroli Lotów Kosmicznych: "Tu Morze Spokoju. Orzeł wylądował." Była godzina 20:18 czasu Greenwich, dnia 20.07.1969. Najważniejszy moment misji nastąpił, gdy Neil Armstrong zszedł na powierzchnię Księżyca. Stawiając nogę na pylistej glebie, powiedział: "Ten mały krok człowieka jest wielkim krokiem ludzkości".

Na Księżycu

Wkrótce do Armstronga dołączył Aldrin i obaj astronauci dokonali pierwszego księżycowego spaceru. Przekonali się, jak łatwo, pomimo ciężkich skafandrów, chodzi się po Księżycu, ponieważ grawitacja jest tam wielokrotnie słabsza od ziemskiej. Pierwszym zadaniem było oczywiście umieszczenie tablicy i zatknięcie amerykańskiej flagi. Musiała być ona usztywniona, gdyż na Księżycu brak atmosfery, a co za tym idzie i wiatru, więc flaga nie mogłaby powiewać. Lądowanie było naprawdę wielkim wydarzeniem, transmitowanym na żywo przez telewizję. Ludzie z zapartym tchem oglądali słabej jakości obraz rejestrowany przez niewielką kamerę z ładownika. Astronauci przeprowadzili szereg eksperymentów i pobrali do analizy ponad 20 kilogramów próbek księżycowych skal. Potem wsiedli do modułu ładownika. Teraz nastąpił krytyczny moment lotu - start z powierzchni Księżyca. W przypadku awarii silnika ładownika astronauci zostaliby tam bez jakiejkolwiek szansy na pomoc. Silnik pracował wyśmienicie, jak we wszystkich następnych misjach Apollo.

Start z Księżyca

Ładownik LEM skonstruowano w ten sposób, że jego część aktywna podczas lądowania stanowiła podstawę - platformę startową - dla członu, którym astronauci mieli opuścić Księżyc. Podstawa pozostawała na powierzchni, a lżejszy LEM leciał na orbitę. Najpierw silnik startowy ładownika wyniósł go na niską orbitę i został wyłączony. Gdy LEM znalazł się w odpowiedniej pozycji względem Apollo 11, uruchomiono silnik ponownie. Ładownik wyniesiony został na tę samą orbitę, co moduł mieszkalny. Wtedy Michael Collins, manewrując modułem mieszkalnym, zbliżył go tak, by umożliwić cumowanie ładownika. Po zacumowaniu otworzono włazy i Armstrong z Aldrinem przeszli do modułu mieszkalnego. Zabrali ze sobą zebrane kawałki księżycowych skał oraz części wyposażenia, które mogły się przydać bądź miały wrócić na Ziemię. Następnie przejście zamknięto i ładownik odłączono od modułu mieszkalnego. Włączono główny silnik Apolla 11 i statek z orbity wokółksiężycowej pomknął w kierunku Ziemi. Przed wejściem w atmosferę ziemską astronauci pozbyli się zbędnego już modułu napędowego. Moduł mieszkalny został odwrócony tak, by wchodził w atmosferę swym płaskim końcem, równocześnie hamując. Na wysokości około 7 km nad Ziemią otworzyły się niewielkie spadochrony, kontrolujące opadanie. Główny spadochron otwarto 3 kilometry nad powierzchnią. Chwilę potem moduł mieszkalny opadł spokojnie na fale Pacyfiku. Załogę wydobyto i zabrano na uroczyste powitanie. Działo się to popołudniem 24 lipca, cała wyprawa trwała 8 dni. Ówczesny prezydent Stanów Zjednoczonych, Richard Nixon, powiedział wówczas, że był to największy tydzień w historii świata od czasów stworzenia.

Późniejsze loty

Program księżycowy Apollo zakończył się definitywnie w grudniu 1972 roku. Do tego czasu 12 ludzi chodziło po księżycowym gruncie, niektórzy z nich nawet jeździli. Za każdym razem nowa załoga spędzała na Księżycu coraz więcej czasu. Drugi lot na Księżyc miał miejsce w grudniu 1969 roku. Ładownik Apollo 12 osiadł na Oceanie Burz, w pobliżu miejsca, gdzie w 1967 r. wylądowała amerykańska sonda Surveyor 3. Astronauci Charles Conrad i Alan Bean zabrali niektóre elementy nieczynnego już próbnika na statek i z powrotem na Ziemię, by można było stwierdzić, jak wytrzymały one niesprzyjające księżycowe warunki.
Apollo 13 okazał się pod wieloma względami pechowy, choć nie do końca. W czasie lotu ku Księżycowi w kwietniu 1970 r. awaria elementów osprzętu elektrycznego spowodowała eksplozję zbiornika tlenu w module napędowym. Pozbawieni tlenu i zasilania astronauci pod dowództwem Jima Lovella przeszli do modułu ładownika. Mieli wystarczającą ilość tlenu, by dolecieć z powrotem na Ziemię, jednak szwankować zaczai system filtracji powietrza w module ładownika i astronauci musieli dokonać improwizowanych napraw, korzystając z nie pasujących zapasowych filtrów do instalacji filtracyjnej modułu mieszkalnego. Załodze nic w najbliższym czasie nie groziło, jednakże wykonując manewr zawrócenia, zużyliby zbyt dużo paliwa, by móc powrócić na Ziemię. Zamiast tego musieli oblecieć Księżyc i za pomocą komputera pokładowego w odpowiednim momencie wiączyć silnik, który miał ich doprowadzić z powrotem. W końcu wrócili bezpiecznie, choć nikt wcześniej nie przewidywał, że będą musieli zastosować tak skomplikowaną procedurę. Po dokładnym skontrolowaniu przestrzegania zasad bezpieczeństwa w programie, na początku 1971 roku wystrzelono na Księżyc statek Apollo 14. Podczas tej misji astronauci zabrali ze sobą na Księżyc niewielki dwukołowy wózek służący do przewożenia elementów wyposażenia. W czasie następnej wyprawy Apollo 15 w połowie 1971 roku na Księżycu wylądował czterokołowy pojazd napędzany silnikiem elektrycznym, którym astronauci mogli się przemieszczać. Pojazdów takich użyto jeszcze dwukrotnie - w misji Apollo 16 w kwietniu roku 1972 i Apollo 17 w grudniu 1972 roku. Ta druga była jednocześnie ostatnią z księżycowego programu Apollo. Początkowo planowano jeszcze dwie wyprawy na Księżyc, jednak spadek zainteresowania opinii publicznej oraz cięcia budżetowe zmusiły NASA do wcześniejszego zakończenia programu lotów księżycowych. Mimo to zmodyfikowany program Apollo, przemianowany teraz na "Skylab", był prowadzony dalej - w 1973 roku na orbitę około-ziemską wyniesiona została pierwsza amerykańska stacja kosmiczna. W 1975 roku na orbicie doszło do połączenia amerykańskiego statku Apollo 18 z radzieckim Sojuzem 19 i wspólnego lotu, co miało symbolizować przełom w zimnej wojnie.

Przyszłość eksploracji Księżyca

Od czasu programu Apollo badania kosmiczne poszły w nowych kierunkach. Wykorzystuje się dziś promy kosmiczne, stacje kosmiczne i zrobotyzowane sondy wysyłane na dalekie planety. Projekty lotów załogowych ku Marsowi i Wenus na razie zarzucono, powodem są wielkie koszty i coraz skromniejsze budżety. Loty załogowe na Księżyc miały w dużym stopniu charakter propagandowy, a rola tego czynnika w latach dziewięćdziesiątych jest znacznie mniejsza niż trzydzieści lat wcześniej. Jednak wszystko wskazuje na to, że wrócimy na Księżyc - prawdopodobnie na początku przyszłego wieku - i tym razem będziemy mogli pozostać tam na dłużej. W 1992 roku NASA wysłała na Księżyc sondę "Clementine" - pierwszą od prawie 20 lat. Sondę wyposażono w aparaturę badawczą nieporównywalnie bardziej zaawansowaną technologicznie od tej używanej w czasach lotów statków Apollo. Przeprowadziła ona szczegółowe badania Księżyca, które miały doprowadzić do zlokalizowania złóż surowców mineralnych zalegających pod powierzchnią. To właśnie te złoża mogą przyciągnąć tu ludzi, w tym wielkie korporacje, będące w stanie sfinansować przedsięwzięcie. Sonda wykryła wodę (lód) w jednym z wiecznie zacienionych kraterów blisko południowego bieguna Księżyca. Obecność wody na Księżycu może znacznie ułatwić jego kolonizację. Choć program Apollo i wyścig na Księżyc miał podłoże głównie polityczne i służył realizacji krótkoterminowych celów, to był niewątpliwie wielkim osiągnięciem, którego znaczenie dla ludzkości trudno przecenić. Misje księżycowe przyczyniły się do znacznego wzrostu naszej wiedzy o podróżach kosmicznych i dzięki nim nastąpił rozwój użytecznych technologii. Znajdują one zastosowanie w życiu codziennym - zarówno komputery osobiste, jak i teflonowe patelnie dużo zawdzięczają programowi Apollo. Loty na Księżyc dowiodły również, że człowiek jest w stanie przełamać ograniczenia i ruszyć na podbój innych planet. Arthur C. Clarke, futurolog, stwierdził, że "program Apollo może być jedynym osiągnięciem, dzięki któremu nasza epoka będzie pamiętana za tysiąc lat".

 

Źródło: http://planeta.republika.pl