Vesmírný orel roztáhl křídla: První lety raketoplánů (1.)

Ještě než první Apollo s posádkou dosáhlo oběžné dráhy, diskutovala NASA s vládními představiteli o budoucím směřování americké kosmonautiky. Už tehdy bylo jasné, že rakety a lodě „na jedno použití“ jsou sice vhodné pro dobytí Měsíce před koncem 60. let, avšak perspektivu efektivních a rutinních cest do kosmu nenabízejí. Konstruktéři si proto začali pohrávat s myšlenkou, v níž srovnávali vesmírnou dopravu s leteckou – na každý let pasažérů z Paříže do New Yorku se přece také nestaví nové letadlo! A tak se zrodila podobná idea kosmického letounu. 

NASA navíc našla ve vývoji raketoplánu silného spojence – armádu, která jí pomáhala za projekt lobbovat u americké vlády. Pozůstatek tohoto partnerství se odrazil v několika pozdějších misích raketoplánů, kdy se nevědělo příliš mnoho o náplni letu ani o přepravovaném nákladu, protože astronauti plnili zpravodajské úkoly a vypouštěli na orbitě armád ní satelity. 

Kosmický letoun měl umožnit levné a snadné vynášení nákladů a dopravu astronautů na oběžnou dráhu, nakonec se však o tak levné a jednoduché řešení nejednalo. Zásadní zásah stroj prodělal už v roce 1971, kdy NASA zjistila, že potřebuje na vývoj víc peněz, než kolik může reálně získat z vládního rozpočtu. Bylo tedy nutné tyto náklady snížit na úkor financí na provoz. Ačkoliv šlo zdánlivě o špatné rozhodnutí, bez něj by raketoplán zřejmě nikdy nevznikl, a NASA tak volila menší zlo. Vývojové náklady se podařilo srazit o 20 % díky koncepční změně, jež vnesla do hry jednorázovou palivovou nádrž pro start na oběžnou dráhu – padla tudíž znovupoužitelnost celé nosné soustavy. 

První start

Navzdory technickým zádrhelům se podařilo vývoj raketoplánu s menším zpožděním dotáhnout do zdárného konce a dvanáctý dubnový úsvit roku 1981 zastihl americké astronauty Johna Younga a Roberta Crippena v kokpitu stroje Columbia. Startovací rampa 39A na Floridě hostila tedy nově místo obřího Saturnu V pro lunární mise raketoplán s pomocnými motory a palivovou nádrží: Celá sestava vážila přes 2 000 t a dosahovala výšky čtrnáctipatrového domu. V Kennedyho vesmírném středisku se akreditovalo přes 2 700 novinářů z celého světa a na floridském pobřeží dychtivě očekávalo start celkem asi 600 tisíc lidí. 

Young a Crippen zřejmě nastupovali před úsvitem na palubu stroje se smíšenými pocity – bylo to ostatně poprvé, kdy americká vesmírná loď letěla hned při prvním startu s posádkou. John Young ovšem patřil ke zkušeným astronautům. Měl na kontě čtyři mise: Dvakrát letěl s Gemini, obkroužil Měsíc jako pilot velitelského modulu Apolla 10 a nakonec se prošel i po lunárním povrchu coby velitel Apolla 16. Nováček Robert Crippen později s úsměvem vzpomínal na jeho klid a smysl pro humor, takže posádka snad ani příliš velký stres neprožívala. Koneckonců, oba byli již léta zkušebními piloty – a v tomto případě vlastně o nic jiného nešlo. 

Jakmile se rozednilo, motory raketoplánu zaburácely a ohromný kolos zamířil k obloze. Zhruba dvě minuty po startu byly odhozeny dva pomocné motory SRB (Solid Rocket Booster) na pevná paliva, přičemž se jednalo v podstatě o první opravdovou zkoušku znovupoužitelnosti systému: Asi 240 km od kosmodromu čekali ve vodách Atlantiku na dopad motorů námořníci, kteří je poté vytáhli z vln a převezli na pevninu. Technologie SRB totiž umožňovala absolvovat až deset startů. Záchrana vyhořelých raket se zdařila už při premiérové misi. 

Columbia pokračovala na orbitu poháněná vlastními třemi motory SSME (Space Shuttle Main Engine) o 42 milionech koňských sil. SSME se někdy označují jako technologický div světa: Pokud bychom jejich palivová turbočerpadla namířili k nebi, vznikl by vodotrysk o výšce několika desítek kilometrů. Motory při startu čerpaly kapalný vodík a kyslík z vnější nádrže, přičemž objem plaveckého bazénu by jim stačil asi na 25 sekund hoření. Nádrž však musela mít podstatně větší kapacitu, protože nominální doba hoření SSME při startu do kosmu činila necelých devět minut. V uvedeném čase se Young a Crippen dostali do vesmíru a o několik zážehů menších motorů později se Columbia usadila na výchozí dráze ve výšce okolo 240 km. 

Přistání na výbornou

Astronauti měli před sebou celkem 144 cílů orbitálních testů, zapalovali motory, měnili dráhu, zkoušeli hydrauliku a ovládání elevonů a směrového kormidla, pořizovali snímky Země, otevírali a zavírali nákladový prostor, což je nutné pro termoregulaci raketoplánu. Premiérová mise probíhala bezchybně a odměnou pro posádku se stal telefonický rozhovor s tehdejším viceprezidentem USA Georgem Bushem. (Prezident Ronald Reagan s nimi měl mluvit přímo z řídícího střediska v Houstonu, dva týdny před vzletem Columbie jej však postřelil atentátník John Hinckley.) 

Mise STS-1 trvala 54 hodin, astronauti na palubě raketoplánu dvakrát spali. Čtrnáctého dubna nastal čas se vrátit a otestovat všechny přidružené manévry. Columbia se odpovídajícím způsobem natočila a na několik minut zapálila motory proti směru letu. Manévr se odehrál nad Austrálií, mimo spojení s letovou kontrolou; po obnovení komunikace posádka ohlásila, že letí domů. Další, dvacetiminutový „blackout“ si vynutilo působení žhavého plazmatu, jak stroj vstupoval vysokou rychlostí do atmosféry. 

Místo vstupu do atmosféry a ranvej na Edwardsově letecké základně v Kalifornii dělilo bezmála 7 000 km. Columbia se přibližovala z jihu a k nebi vzlétly stíhačky, aby monitorovaly její dráhu, rychlost a stav. Raketoplán dosedal rychlostí asi 350 km/h a neexistovala žádná „druhá šance“. V této fázi už měl totiž několik desítek minut deaktivovány raketové trysky a pohyboval se jako bezmotorový kluzák pod manuální kontrolou velitele Younga. Přistání se však povedlo na výbornou a americká kosmonautika zahájila novou éru. 

Velkolepé plány se Skylabem

Aktivity amerických astronautů v kosmu na čas skončily v červenci 1975, poté co odstartovalo historicky poslední Apollo a na oběžné dráze se spojilo s lodí Sojuz. USA přišly touto misí o pilotované plavidlo a musely čekat na zahájení provozu raketoplánů. Jedno eso v rukávu NASA přesto měla – kolem Země kroužila zakonzervovaná stanice Skylab, na níž se v letech 1973–1974 vystřídaly tři dlouhodobé posádky. V červnu 1977 se bývalý manažer programu John Disher obrátil na techniky z Marshallova střediska NASA v Alabamě a požádal je o vypracování studie, jak by bylo možné v budoucnu využít zároveň stanici i raketoplány. A v listopadu téhož roku obdržel výsledky. 

Technici zhodnotili pravděpodobný stav komplexu. Pitné vody i kyslíku se na Skylabu nacházelo dost, solární panely, baterie a rozvody elektřiny snad také ještě mohly sloužit a systémy klimatizace a filtrace oxidu uhličitého měly hlavní komponenty vyměnitelné. Problém by byl zřejmě s gyroskopy, navigační počítač už by nejspíš nefungoval, ovšem hlavní otazník visel nad chladicím systémem – ten vykazoval netěsnosti a úniky již za přítomnosti astronautů a během několika dalších let pravděpodobně zamrzl a popraskal. Otázka tedy zněla, zda jej bude možné přímo v kosmu opravit. 

TIP: Skylab: První americká vesmírná stanice vydláždila cestu k ISS

Závěr byl jednoduchý: V roce 1978 nebo 1979 se měla stanice na dálku znovu aktivovat a řídící středisko mělo zkontrolovat její telemetrii. V případě pozitivních výsledků by ke Skylabu vzlétl raketoplán, přičemž první mise (na kterou již dokonce trénovala posádka) měla být prostá – inspekční oblet stanice a vypuštění pohonného modulu, který by pak astronauti pomocí dálkového ovládání se Skylabem spojili. Následný zážeh by stanici vynesl na vyšší orbitu, a její životnost by se tak prodloužila o pět let. Pohonný modul by posléze odletěl a vyčkal by na parkovací dráze na další úkol v rámci některé příští expedice.

Během několika dalších misí raketoplánů, které by se se základnou již spojovaly, měl Skylab získat nový dokovací adaptér a přídavný modul s dvojicí solárních panelů a třemi gyroskopy, jež by nahradily nefungující gyroskopy stanice. Astronauti také měli opravit chladicí systém, odebrat vzorky konstrukce základny pro pozemní analýzy a dovézt na její palubu množství náhradních dílů. Poté by mohly posádky raketoplánů zahájit na oběžné dráze 30–90denní pobyty. Kosmický letoun s laboratorním modulem Spacelab v nákladovém prostoru by po tuto dobu parkoval u stanice: Soulodí by tak astronautům poskytlo až 460 m³ pracovního prostoru k provádění vědeckých pokusů a výzkumů, při nichž by se využily jednak původní přístroje na palubě Skylabu a jednak nová zařízení přivezená ze Země. Samozřejmostí se mělo stát i budování palubních zásob jídla, oblečení a filmových pásů. V teoretické rovině se nyní pohybujeme zhruba v roce 1986. 

Dokončení: Vesmírný orel roztáhl křídla: První lety raketoplánů (2.) (vychází 28. července)

Následné využití Skylabu po zmíněných úpravách už bohužel musíme ponechat fantazii inženýrů. Ve studii psali o možném připojení nového laboratorního modulu či vnější experimentální palety a údajně bylo také možné vybudovat uvnitř stanice nové podlaží, jež by umožnilo trvalý pobyt až devítičlenné posádky a podporu rozsáhlejších kosmických operací. ISS bychom tak měli už v 80. letech… Jenže provoz raketoplánů se o několik let zpozdil, sluneční aktivita vzrostla, zemská atmosféra zhoustla – a v červenci 1979 Skylab neřízeně zanikl nad Austrálií. První raketoplán přitom vzlétl teprve v roce 1981.