Počátky kosmické špionáže: Na začátku byl americký projekt Samos

Vojenské využití vesmíru patřilo k prvním myšlenkám v období, kdy se praktická kosmonautika vynořovala na obzoru dějin. Prvotní návrhy a ideje se týkaly vojenské rozvědky: Špionážní družice měly svému provozovateli poskytovat významnou výhodu v podobě snímků oblastí, které by se jinak zachytit nedaly. A nikoliv náhodou sloužil první program umělé družice ve Spojených státech, nazvaný WS-117L, právě k rozvědným účelům. V jeho rámci bychom však našli i velmi zajímavou odnož, určenou podle všech náznaků pro zcela jiný náklad než špionážní kamery či aparaturu zachycující elektronické signály nepřítele. Pokud by šlo všechno hladce, Američané by možná vedle kabin Mercury získali další prostředek k vyslání člověka do kosmu. Otázkou zůstává, zda by se o tom svět vůbec dozvěděl…

První nebyl mírový

Přestože se první umělou družicí ve vesmíru stal v říjnu 1957 sovětský Sputnik, nejednalo se o první takový projekt. Primát náleží programu označovanému zprvu jako Project 1115 a posléze WS-117L. Světlo světa spatřil v roce 1953 ve Spojených státech, s cílem vyvinout automat pro snímkování zemského povrchu, ideálně pak území Sovětského svazu. Jinými slovy, první umělá družice měla představovat špionážní stroj. 

Z programu WS-117L postupně vzešly tři rodiny družic určených ke sběru informací. Samos a Discoverer, známý také pod krycím názvem Corona, byly určeny k fotorozvědce, eventuálně ke shromažďování elektronických signálů, zatímco automaty Midas sloužily jako systém včasného varování před sovětskými balistickými střelami. Všechny tři rodiny se nakonec dočkaly realizace a každá z nich absolvovala minimálně několik startů, s různými výsledky. V dalších dekádách se postupně odtajňovaly aspekty jejich vývoje a částečně také využití, mnoho otazníků však stále zůstává. A jeden z největších, u konkrétního typu družice Samos, zajímá znalce historie pilotované kosmonautiky již dlouho. Ano, opravdu „pilotované kosmonautiky“.

Seznamte se: Samos

Družice řady Samos byly vyvíjeny od roku 1956, nejdříve v rámci programu WS-117L. V prvotní fázi nesly pojmenování Sentry, jež se však v roce 1959 změnilo na Samos. Zmíněná rodina zahrnovala dvě základní větve: Řada Samos-E sloužila k fotografické rozvědce a Samos-F byla určena pro zachycování elektronických signálů protivníka neboli SigInt.

Stejně jako u dalších družic dané řady, i zde existovaly jednotlivé verze či generace opatřené v názvech číselnými indexy. Samos E-1 a E-2 měly nést fotoaparáty s relativně nepříliš výkonnou optikou. Snímky se měly automaticky vyvolávat přímo na palubě mokrou metodou a následně oskenovat světelným paprskem. Fotoelektrické články by pak převedly fluktuace jasu jednotlivých míst na filmovém pásu na elektrické signály, jež by se přenášely vysílačem k anténám pozemních sledovacích stanic. U Samosu E-3 se kromě vylepšené optiky počítalo s novým systémem uchovávání dat pomocí elektrostatického pásu. Všechny tři verze tedy měly fungovat na principu dálkového přenosu informací.

Oproti tomu u Samosu E-4, E-5 a E-6 se předpokládal návrat filmu na Zemi. U „čtyřky“ měl mapovací fotoaparát zabírat velké území s nižším rozlišením, projekt byl ovšem záhy po započetí vývoje zastaven. Verze E-5 a E-6 měly naopak nést vysoce výkonnou optiku, jež by umožňovala zachycovat pás území o šířce několika stovek kilometrů a v případě E-6 získat snímky s rozlišením zhruba 2,5 m. „Šestka“ tudíž dostala do vínku výkonnější aparaturu, mezi oběma verzemi však existoval ještě jeden nápadný rozdíl, a to ve tvaru a rozměrech kapsle s optikou a filmy: Zatímco u Samosu E-6 byla poměrně štíhlá, přičemž hezky navazovala na pohonný a stabilizační stupeň Agena, zavalité tělo Samosu E-5 tvořilo na vršku Ageny jakýsi podivný hranatý hřib, protože průměr kapsle činil asi 183,5 cm. V prehistorii zmíněné verze bychom pak našli jeden návrh, který větší rozměry vysvětluje.

Urputný Lockheed

Na začátku roku 1958 byla v relativní tichosti vyhlášena soutěž na předběžný koncept kabiny pro program Man in Space Soonest, v jehož rámci chtělo americké letectvo alias USAF dostat v co nejkratší době do vesmíru člověka. Svůj návrh podala i firma Lockheed: Jednalo se o kabinu o rozměrech 2,7 × 4,3 m usazenou na vrcholu stupně Agena, byl zde však malý problém – kabina měla větší průměr než Agena a s tehdejší úrovní znalostí o aerodynamice představoval hřibovitý tvar něco, co nebudilo přílišné nadšení. Společnost tehdy nepochodila, ale nehodlala se vzdát.

Už o pár měsíců později proto dodala návrh kabiny, jež měla velmi úzký průměr odpovídající Ageně. Z hlediska aerodynamiky se tedy jevila bezproblémově, nicméně astronautovi uvnitř nabízela pouze nesmírně stísněné podmínky. Ani tentokrát Lockheed neuspěl, ale v srpnu 1958 přišel s dalším konceptem, údajně velmi podobným tomu z jara: Kabinu ve tvaru komolého kužele o rozměrech 2,13 × 1,52 m a hmotnosti necelých 1 400 kg měl do vesmíru opět dopravit nosič Atlas–Agena. Návrh dával na výběr ze dvou typů tepelného štítu a zahrnoval i dva brzdicí motory na tuhé pohonné látky.

Přestože letectvo veškeré uvedené koncepty zamítlo, jednalo se podle všeho o jakési „testovací kolečko“, než Lockheed vyslal svůj návrh do soutěže o vývoj a výrobu lodi pro civilní program Mercury pod křídly NASA. Když pak vesmírná agentura vybrala konkurenční projekt od firmy McDonnell, zdálo se, že může Lockheed minimálně pro nejbližší dobu na vstup do pilotované kosmonautiky zapomenout.

Podivné zadání

Jak jsme se však již mohli přesvědčit, představitelé firmy oplývali značnou urputností a ani tentokrát se nedali jen tak vyřadit ze hry. Rozhodli se ovšem jednat de facto na vlastní pěst, a navíc ne úplně otevřeným způsobem. Okolnosti jim přitom hrály do karet. Na počátku roku 1959 vedení letectva a Agentury pro pokročilé výzkumné projekty ARPA rozhodlo, že bude třeba v rámci projektu Sentry inovovat techniku tak, aby se zajistilo lepší rozlišení. Verze E-1 a E-2 neměly dle papírových předpokladů zcela uspokojovat nároky zpravodajské komunity, proto bylo nutné přijít s něčím novým. A oním vylepšením se měla kromě výkonnější optiky stát rovněž návratová kapsle.

Požadavky byly přitom definovány velmi zajímavě a nezvykle. Došlo k určení hrubých rozměrů návratové kapsle, ovšem kamerový systém se měl vyvíjet až návazně. Letectvo vlastně definovalo vnější rozměry stroje a žádané rozlišení a teprve podle něj měl vznikat zbytek. Kontrakt na výrobu kapsle a integraci systémů přitom obdržela – firma Lockheed. Na jaře roku 1959 se obrátila na společnost Itek, která již měla zkušenosti s vývojem kamer pro program Corona. Zadání znělo, aby kamera v módu specifických cílů fotografovala oblast o rozměrech 56 × 56 km s rozlišením 1,5 m a v módu snímání větších ploch rozlišila v oblasti měřící 111 × 111 km objekty o velikosti 3 m. Snímky měly být stereoskopické a systém měl také zvládnout určit s velkou přesností polohu cíle. S prvním testovacím startem se počítalo na začátku roku 1961.

S jistým zpožděním pak přišla poměrně nezvyklá direktiva: Kamera se měla nacházet uvnitř přetlakové návratové kapsle, s interiérem naplněným dusíkem o tlaku zhruba 0,5 atmosféry, s teplotou okolo 21 °C a s vlhkostí udržovanou na 50 %. Zemi přitom měla snímat skrz okno z opticky čirého materiálu. Zajímavý technický detail představoval způsob, jakým se měnilo zorné pole kamery: Před průzorem s objektivem se vně kapsle nacházelo výkyvné zrcadlo a zajišťovalo pohled žádaným směrem, přičemž se na konci mise odhazovalo. Druhou technickou „lahůdku“ tvořil pohyblivý objektiv. Jelikož byl poměrně dlouhý a těžký, mohl by narušovat centráž kapsle při návratu. Speciálně vyvinutý mechanismus jej tedy na začátku návratové sekvence zatáhl směrem k jejímu dnu.

O stabilizaci a dodávku energie se měl postarat stupeň Agena-B, na jehož přední části návratová kabina spočívala. Na konci letu by se pak kapsle odpojila, zažehly by se její dva brzdicí motory a po průletu vrchní vrstvou atmosféry by se o zpomalení na odpovídající sestupovou rychlost postaral padák. Ve finální fázi měla kapsli právě za zmíněný padák zachytit trapéza nesená transportním letounem C-130. Nikdy předtím se přitom v rámci amerického programu nepočítalo s tím, že by snímací zařízení sdílelo stejný prostor s filmy, jež se měly vrátit na Zemi. Do jisté míry tak design Lockheedu kopíroval sovětský program Zenit, který představoval de facto zástěrku pro vývoj pilotovaných Vostoků. Systém dostal označení Sentry E-5 a v roce 1959 se program přejmenoval na Samos. 

Nelogická konstrukce

Nutno říct, že požadavek na tlakování kabiny byl minimálně v segmentu amerických špionážních družic velmi nezvyklý. Zmíněné sovětské Zenity jednak sloužily jako zástěrka pro vývoj pilotovaných lodí, a tlakování navíc potřebovaly kvůli zajištění teplotních podmínek pro funkci palubní elektroniky, jež se chladila cirkulací vnitřní atmosféry. Americké stroje řady Corona se však konstruovaly tak, že kamera pracovala ve vakuu a teprve po expozici se filmové pásy schraňovaly do návratových kapslí.

V daném ohledu šel Samos E-5 proti proudu a svým způsobem měl nelogickou koncepci. Proč do kapsle umístit celou optickou aparaturu, konstruovat složitý systém naklápění zrcadla a přidávat zbytečnou hmotnost navíc instalací okna z dokonale čirého materiálu? Za vším nejspíš vězel oportunismus firmy Lockheed, jež tajně doufala, že její šance v pilotovaném dobývání vesmíru ještě přijde. Projekt tiše podporovali i představitelé letectva a popsanou podivnou symbiózou bylo docíleno toho, že v případě potřeby mělo USAF k dispozici stroj schopný nést na palubě živého tvora.

Není tajemstvím, že se v řadách amerického letectva nacházel nejeden přívrženec pilotovaných kosmických letů čistě pro vojenské účely. Zřejmě nejagilnějším z nich byl generál Bernard Schriever, stojící v čele velitelství Air Research and Development Command, pozdějšího Air Force Systems Command, které mělo mimo jiné na starosti vývoj nových zbraňových systémů. Právě Schriever od roku 1958 opakovaně přicházel s návrhy na vyslání zástupce USAF za hranice atmosféry. A v květnu 1961, krátce po letu Jurije Gagarina, situace podle všeho konečně dozrála.