Kritické momenty kosmonautiky 1. díl – Vostok1

Mise Vostok-1 čeká na start

Cesty člověka za hranice atmosféry jsou něčím, co dnes bere většina lidí jako naprosto běžnou věc. Každý rok startují nové posádky, nemnozí si však uvědomují, že oni odvážlivci pracují v člověku zcela nepřirozených podmínkách a od vakua a okamžité smrti je dělí jen pár centimetrů stěn jejich lodí. Jen málo z nás zvedne hlavy k noční obloze a zadívá se na onu spěchající svítící tečku, která je dočasným domovem lidských bytostí. Zprávy informují většinou o bezproblémovém startu, či přistání kosmické lodi. Je to dobře, znamená to totiž, že vše funguje tak, jak má. Cesta ke dnešním, zdánlivě bezpečným výpravám do vesmíru ovšem nebyla zdaleka přímočará. Nechyběly tragédie, či momenty, které měly k tragédiím pouhý krůček.
Zkusím v tomto seriálu některé z těchto dramatických momentů popsat. Vycházím z momentálně dostupných pramenů. Zejména v případě sovětských letů se ale jedná o malou sázku do loterie, neboť archivy v Moskvě ještě zdaleka neodhalily vše. A právě u sovětské strany v heroické době prvních krůčků člověka do vesmíru tento seriál začíná…

Vostok-1 (12.4.1961)

Pro mnohé je asi překvapením obsah prvního dílu tohoto miniseriálu. Zvláště pro ty dříve narozené, kteří trávili dětství v područí komunistické propagandy. Ta nepřipouštěla žádné selhání sovětské techniky ani lidí, kteří ji ovládali. Fakta o prvním pilotovaném letu do vesmíru byla překrucována do té míry, že například až deset let po Gagarinově letu vyšlo najevo, že nepřistál ve své lodi, ale samostatně po katapultáži. Tak důležitý byl pro sověty oficiální rekord zaregistrovaný FAI, pro jehož uznání bylo ovšem nutné, aby pilot zůstal ve svém stroji až do přistání.
Ve skutečnosti nebyla první kosmická cesta člověka zdaleka bezproblémová. To vyplývalo koneckonců z její podstaty. Vlastně každý start byl v té době pouhým pokusem, o to více to platilo o misi, která byla první svého druhu.
12. dubna 1961 v 6:06:59 UT se kazašskou stepí rozlehlo dunění motorů „semjorky“ v modifikaci Vostok-K, na jejímž vrcholu byla připevněna kosmická loď Vostok-1. V anatomickém křesle její návratové sekce seděl sedmadvacetiletý nadporučík Jurij Alexejevič Gagarin. Prostřednictvím jeho volacího znaku „Kedr“ s ním během první fáze letu komunikoval sám hlavní konstruktér Sergej Pavlovič Koroljov (volací znak „Zarja-1“), který postupně předal štafetu dalším monitorovacím střediskům. Gagarin se během příprav ke startu jevil podivuhodně klidný, jeho tep se pohyboval okolo 64 tepů za minutu. Krátce po startu jej však přemohlo vzrušení a jeho výkřik „Поехали!“ (Tak jedeme!) vstoupil do historie.
Ovšem problémy nastaly už během práce nosné rakety. Nesprávně zafungovaly měniče napětí v druhém, centrálním stupni nosiče a následkem toho akcelerometry a radiodálkoměry umožnily raketě dosáhnout konečné rychlosti vyšší o 0,25 m/s oproti plánu. Tato okolnost způsobila, že po dosažení oběžné dráhy a oddělení Vostoku-1 od 3. stupně nosné rakety se parametry orbitu o dost lišily od původního záměru. Zamýšlený orbit 180 x 230 km zajišťoval i v případě selhání brzdícího motoru TDU samovolný návrat lodi do atmosféry během 5-7 dnů, což by vzhledem k zásobám vody, kyslíku a energie na 10 dní bohatě stačilo. Ve skutečnosti byla loď usazena na orbitu 181 x 327 km, kde se ale doba samovolného návratu pohybovala v rozmezí 15-20 dnů. To ovšem Gagarin netušil. Ani při opakovaných dotazech na zem ohledně charakteristik jeho dráhy mu nikdo nebyl schopen, či spíše nechtěl, dát jasnou odpověď.

vostok

Maketa Vostoku s posledním stupněm nosiče. Kulovité nádrže s kyslíkem a pracovním plynem jsou viditelné po obvodu předělu mezi sférickou návratovou sekcí a přístrojovou sekcí.
Zdroj: astronautix.com

Jinak ale vše fungovalo nominálně, včetně automatického sekvenceru PVU Granit. Ten začal pracovat po oddělení lodi od nosiče v 6:18:07 UT a byly v něm předprogramovány všechny důležité kroky letu včetně orientace na slunce, zážehu brzdícího motoru, nebo oddělení přístrojové sekce od návratové kabiny. V 6:50 UT se skutečně loď nad Tichým oceánem orientovala na slunce a v 7:09 vylétla ze zemského stínu. První lidská bytost mohla na vlastní oči sledovat orbitální východ naší nejbližší hvězdy, tedy podívanou, která do dneška nezevšedněla ani dlouhodobým posádkám orbitálních stanic. Zhruba někdy v té době také došlo k mimořádnému povýšení Gagarina do hodnosti majora, v komunikaci v 7:18 UT je už Gagarin ze země oslovován jako major. V 7:25:04 UT se zapálil brzdící motor TDU na původně plánovaných 45 sekund, loď se v té době nalézala u západního břehu Afriky. Až dosud vše fungovalo bez problémů. To se ale brzy mělo změnit.
Za normálních okolností měl brzdící motor TDU fungovat takto: Před zažehnutím měla být spalovací komora promyta dusíkem a v okamžiku zážehu se měl příslušný ventil uzavřít. V nádržích paliva a okysličovadla se nacházely vaky- jakési membrány. Do nich byl vháněn tlakový dusík. Tím bylo palivo vytlačováno do ústí nádrží a tím pádem do násosu turbočerpadla a současně nedocházelo k smísení pracovního plynu s palivem a okysličovadlem. Po naběhnutí plného tahu a tím pádem i přetížení bylo palivo a okysličovadlo vytlačováno přirozeně. Současně se odpálily pyroslože a otevřely cestu pracovnímu plynu přímo k hladině paliva a okysličovadla v nádržích, smísení v tento moment už nebylo možné.. Akcelerometry měřily změnu rychlosti lodi a po dosažení hodnoty -136 m/s se měl motor vypnout a sekvencer Granit zahájit svůj další krok, který zahrnoval oddělení přístrojové sekce od sekce návratové. Potud plány konstruktérů lodi. Realita ovšem byla trochu jiná.

K průplachu dusíkem před zážehem skutečně došlo, ale dotyčný ventil se buď vůbec neuzavřel, nebo se uzavřel jen částečně. Následkem toho část paliva, proudícího ke spalovací komoře, neskončila tam, kde bylo plánováno. Naopak, právě oním ventilem palivo zčásti směřovalo do tlakovacího vaku v palivové nádrži. Následek byl nasnadě. Pro nedostatek paliva motor spontánně „zhasl“ zhruba o sekundu dříve, než měl. Tím pádem loď nezpomalila o 136 m/s, ale o 132 m/s. Nedošlo tedy k nominálnímu vypnutí motoru a sekvencer Granit nemohl zahájit svůj cyklus, který měl po 10 sekundách vést k oddělení sekcí. Gagarin očekával trhnutí, ohlašující tento krok, ale k ničemu takovému nedošlo.

Hlavní přístrojový panel Vostoku

Hlavní přístrojový panel Vostoku. Všimněte si globusu- ten ukazoval momentální polohu lodi vzhledem k zemskému povrchu. Měl přestat fungovat po rozdělení lodi, signály do něj přicházely z přístrojového úseku. Když nepřestával fungovat i po plánovaném čase rozdělení, Gagarin musel vědět, že něco není v pořádku a že k rozdělení nedošlo.
Zdroj: wikimedia commons

Místo toho začala loď rotovat. Rotaci Gagarin dokonce zmínil ve své knize „Cesta ke hvězdám“: “Kosmická loď se začala otáčet a já jsem o tom informoval Zemi. Avšak rotace, která mě znepokojila, brzy ustala.“ Ve skutečnosti šlo o poměrně výraznou rotaci kolem všech tří os rychlostí odhadem 30°/s. Byla způsobena tím, že přestože palivo bylo vyčerpáno, okysličovadlo a pracovní plyn o tlaku 60 atmosfér stále proudily motorem a Vernierovými tryskami. Jelikož nedošlo k elektrickému signálu vypnutí motoru, všechny ventily byly stále otevřeny.
Gagarin stále čekal na oddělení přístrojové sekce, ke kterému mělo dojít zhruba v 7:26:42 UT nad západním pobřežím Afriky. Zatím však loď pokračovala v původní sestavě. Vostok-1 se začal nořit do hustých vrstev atmosféry. Mezitím se aktivovaly miniaturní nálože, umístěné na čtyřech obručích, poutajících návratovou kabinu k přístrojové sekci, ale tlustý kabel, který přenášel data a povely mezi sekcemi stále poutal obě části dohromady. V případě, že by se včas neoddělil, loď by byla poškozena nárazy přístrojové sekce a bylo by narušeno její těžiště. To by znamenalo, že rozžhavenému plazmatu by byla vystavena ta část tepelného štítu, která nebyla na takové tepelné zatížení konstruována. Gagarin by skončil jako rozžhavený meteor a o svých zážitcích by už nikomu nemohl vyprávět.

Ohořelá kabina Vostoku-1

Ohořelá kabina Vostoku-1. Všimněte si soustavy otvorů vpravo nahoře. Je to zásuvka onoho nešťastného kabelu elektroniky.
Zdroj: wikimedia commons

Naštěstí nakonec kabel povolil. K oddělení došlo přibližně v 7:35 UT nad Egyptem. Podle některých zdrojů se přepálil, podle jiných zafungoval předprogramovaný nouzový signál k oddělení, další zase zmiňují jakousi tepelnou pojistku, která se aktivovala aerodynamickým ohřevem. Buď jak buď, Jurij Gagarin konečně mířil k zemi ve správně konfigurované kabině. Její záměrně vyosené těžiště umožňovalo přirozenou stabilizaci ve správné poloze- nejsilnější částí štítu ve směru letu. Rotace kolem svislé osy však pokračovala- i když ve snížené míře- během sestupu atmosférou. Teď už však nepředstavovala žádné riziko a katapultáž kosmonauta ve výšce 7 km proběhla normálně. V 8:05 UT, tedy asi 5 minut po dosednutí kabiny Vostoku-1, dopadl Gagarin do měkké oranice nedaleko vesničky Smělovka, 26 km jihozápadně od města Engels.

Po 108 minutách skončila historická první cesta člověka do vesmíru a pro Gagarina skončily napjaté momenty, kdy neplánované okolnosti mohly každým okamžikem přerůst v první kosmickou tragédii v dějinách. Je velká škoda, že hlavní aktér onoho velkého dne již není mezi živými. Jeho vyprávění by dnes, v době otevřeného přístupu k informacím, mohlo být velmi, velmi zajímavé…

Zdroje informací:
B. Čertok „Rockets and people, vol. III“
P. Toufar „Vzestup a pád Jurije Gagarina“
russianspaceweb.com
svengrahn.pp.se

Zdroje obrázků:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3c/Vostok1_descent_module.jpg/320px-Vostok1_descent_module.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/533695main_Vostokpanel_428-321.JPG
http://www.astronautix.com/graphics/v/vostok.jpg
http://www.outerspaceuniverse.org/media/vostok-1-spaceship.jpg

Kritické momenty kosmonautiky 1. díl - Vostok1, 2.6 out of 5 based on 20 ratings
Pin It
(Visited 4 144 times, 4 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.6/5 (20 votes cast)
(Visited 4 144 times, 4 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


8 komentářů ke článku “Kritické momenty kosmonautiky 1. díl – Vostok1”

  1. Scarabeus napsal:

    Dobrý den,

    velmi se mi tato serie líbí. Mám jen malou výtku k tomuto jednomu konkrétnímu článku. Na konci píšete, že okolnosti mohly přerůst v první kosmickou tragedii. Jak se to vezme. Dle nových skutečností totiž nebyl prvním člověkem ve vesmíru Jurij Gagarin nýbrž Vladimír Iljušin. Jeho let však skončil těžkým zraněním a proto nebyl zveřejněn. Jak známo i částečný neúspěch nepřipadal v úvahu. 😉 A zřejmě proto se nikdy nedozvíme, byl-li Gagrin, Iljušin či někdo jiný prvním člověkem v kosmu. Pokud totiž některý z předchozích letů skončil smrtí astronauta, nemuselo se to nikdy dostat na veřejnost.

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Díky za pochvalu!
      Co se týče V. Iljušina (a ty skutečnosti- tedy spíše fámy- rozhodně nejsou nové, vyskytly se už na začátku šedesátých let)- na podobnou otázku jsem už odpovídal na OSEL.cz. Není známo (a to ani nyní, když jsou archivy částečně otevřeny), že by V. Iljušin byl členem oddílu kosmonautů. Což je vzhledem k tomu, že svět už dlouho ví o existenci Něljubova, Bondarenka, Rafikova, Anikejeva, Filaťjeva, Varlamova a dalších, docela silný argument. Nedokážu si představit, že by Sověti cvičili Iljušina v naprosté izolaci od ostatních (a proč vlastně? Žeby dopředu předvídali neúspěch?) a vypustili jej do vesmíru, aniž by to západ zaznamenal? Všechny informace- ať už se jedná o fámy o Bělokonovovi, Ledovském, Mitkovovi, Šiborinovi a podobně- nikdy nepřišly s nějakým přesvědčivým argumentem, či důkazem. Je zajímavé, že nikdo neslyšel údajné pásky s nahrávkami jejich komunikace se zemí a přesto jsou neustále omílány a recyklovány stylem- jedna paní povídala.
      Koneckonců Sověti se právě toho báli (tím myslím záměny nepilotovaných zkušebních letů Vostoků a Zondů za pilotované) a pro tyto případy byly z lodí na zem přehrávány nahrávky pravoslavných sborů nebo audionávody na přípravu boršče a podobně. Protože z toho, že by dopravili na orbit chrámový sbor, nebo šéfkuchaře, z toho je opravdu nikdo nemohol podezírat 🙂
      A ještě na závěr- velká většina oněch fám je skutečně založena na konkrétních osobách. Vesměs se jednalo o výzkumníky a testovače, kteří pomáhali vyvíjet a zkoušet technologie, nutné pro kosmický let. Velmi pěkně o nich píše Pavel Toufar v knize „Krutý vesmír“. Určitě stojí za přečtení! 😉

  2. Quiller napsal:

    Dobrý den,
    pokládám Vás v současné době za nejlepšího autora v oboru. Problém byl a zůstává vá i dnes v získání důvěryhodných zdrojů informací. Oceňuji Vás zejména proto, že při jejich nedostatku, či naopak protichůdnosti, nejméně podléháte zaujatosti, která je průvodním jevem ( šídlo v pytli neutajíě) mnoha autorů. Jejich závěry se potom vyznačují vysokou mírou zobecnění, které vždy víceméně jsou v souladu s tímto zaujetím. My jsme si již psali vícekrát . I když se odmlčuji, můj názor nejspíš znáte, pokud si vzpomenete. Pokládám totiž první úspěchy civilní kosmonautiky (zejména SSSR, ale částečně i USA) za jakýsi vedlejší produkt studené války obou velmocí, za závody , za jakousi špičku ledovce. Teprve pod ní je nutno hledat a nalézat pravdu, skutečné cíle a záměry kosmonautiky. Nejlépe v originálních archívech. J.A.Gagarin oddělil od sebe dvě éry lidstva, dva jeho věky. Teprve ve druhé poloviny 60. let si troufám provést zobecnění a tvrdit, že v OKB 1, 52 a dalších začal přechod do těch dob jediného expertního stádia výroby a vývoje kosmických technologií k počátkům využití kosmického průmyslu v civilní kosmonautice a pokračování jejího vývoje k dosažení tehdy hlavního cíle – získání pokud možno co nejúplnější kontroly blízkého kosmického prostoru jeho trvalou pilotovanou přítomností v něm. Nikoliv pouhého „závodění“ v něm, byť i na vzdálených eliptických orbitách. Tedy jakási „profesionalizace“ pilotovaných misí , nikoliv pouhé „závody“ o rekordy.To byl přirozený cíl ruské kosmonautiky po Vostoku a Voschodu. Ostatně splnění tohoto cíle bylo předpokladem kontinuálního vývoje pilotované kosmonautiky nejen k orbitálním stanicím, ale dál k základnám a v budoucnu i v „hlubokém“ vesmíru.To potvrdil dnes jiř historický vývoj.
    Přeji Vám mnoho úspěchů.
    Quiller

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Děkuji za reakci a komentář. Je pravda, že není legrace porovnávat často protichůdné zdroje a házet si korunou (pomyslně samozřejmě), který z očitých svědků si vymýšlí méně.
      Co se týče hlavní myšlenky Vašeho komentáře, mám za to, že ono „rutinní“ využití vesmíru bylo plánováno a rozpracováno mnohem dříve. Hodně záleží na definici. Ohledně kosmického prostoru a lidské přítomnosti v něm byly minimálně v Sovětském svazu už od počátku podnikány kroky k jeho využití zejména v oblasti vojenství (dle mého názoru „civilní“ kosmonautika de facto v SSSR neexistovala minimálně do sedmdesátých let). Koneckonců program pilotovaných Vostoků se nedostal ani do poloviny původně plánovaného rozsahu (mělo být objednáno ještě dalších deset kusů, ale nedošlo k tomu). Je velmi zajímavé přečíst si například Kamaninovy deníky, kde Kamanin (aniž bych tvrdil, že má vždy pravdu a nic si nepřikrašluje) popisuje bezbřehou byrokracii a pašalíky jednotlivých pohlavárů. Kdyby nebylo zásahů „shora“, asi bychom nebyli svědky tak frenetické soutěže, jaká v šedesátých proběhla, na druhou stranu bychom možná dnes byli mnohem dál v oblasti stanic, mnohonásobně použitelných technologií a podobně. Jsem přesvědčen, že za mnoha spektákly stál Chruščov a jeho suita, po nástupu Brežněva se postupně situace uklidnila a relativní nezájem vrchnosti programu paradoxně pomohl. V tomto ohledu se zase shodneme. 🙂
      Mnoho úspěchů a hezký den i Vám!

  3. Tomas S. napsal:

    0.25 m/s? Vážně?

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Vážně. Vycházím z memoárů Koroljovova náměstka Borise Čertoka, který tento údaj uvádí v knize „Rakety a lidé III. díl“ na straně 73.

  4. Tomas S. napsal:

    Díky za odpověď. Jen mi přišlo, že při tak malém rozdílu v rychlosti by se za tak krátkou dobu nemohl dostat tak daleko…
    Někdo uvádí 25 m/s… https://cs.wikipedia.org/wiki/Vostok_1
    Jinak super článek i celá kniha!

Zanechte komentář