Kritické momenty kosmonautiky 5. díl

Kabina Mercury

Po letu Johna Glenna se zdálo, že všechno by mělo jít jak na drátkách. Vadný spínač sice přivodil řídícímu středisku na mysu Canaveral skoro nervový kolaps a vyskytly se také jisté problémy s řídícím systémem Mercury, ale Glenn se vrátil na zem živ a zdráv. Nic nemělo teoreticky bránit tomu, aby se program Mercury rozběhl na plné obrátky. Takhle to alespoň viděl muž, který měl být dalším v pořadí pro křeslo Mercury na špici nosiče Atlas- Donald Kent Slayton. Opravdu nic nebránilo?

Potrhlý turista, nebo obětní beránek?

Donald Slayton, zvaný přáteli Deke (přezdívka vzešla z počátečních písmen jeho křestních jmen Donald Kent- tedy D.K.) se na svůj let velmi těšil. Jako testovací pilot považoval mise Mercury za zkušební lety v té nejčistší formě. A to bylo to, pro co byl vycvičen a pro co žil poslední dva roky.

Bylo tradicí pojmenovat svoji loď a Slayton se rozhodl svůj exemplář, který sjel z výrobní linky pod pořadovým číslem osmnáct, pojmenovat „Delta 7“. Název měl evokovat inženýrský přístup k jeho misi, nazvanou akronymem MA-7.  A potom, 15. března 1962, udeřila katastrofa. Slayton byl vyřazen z přípravy k letu. Důvod? Idiopatická atriální fibrilace. Malá srdeční vada, která v nepravidelných intervalech způsobovala, že Slaytonovi na pár okamžiků fibrilovaly srdeční síně. O tomto svém stavu Slayton věděl od roku 1959, kdy se fibrilace projevila na EKG záznamu. Do té doby nic netušil a ani předtím, ani potom mu jeho vada nepůsobila jakékoli problémy. Zvykl si, že co pár týdnů pocítí zvláštní pocit v hrudi, který za moment zase zmizí. Tehdy, v roce 1959, se jeho stavem zabývali lékaři NASA a po důkladném vyšetření mu dali zelenou pro další působení v oddíle astronautů.

Jenže tentokrát se do věci vložil kardiolog Larry Lamb, který shodou okolností ošetřoval i presidenta Johnsona. Před třemi léty Slaytona uschopnil, teď však změnil názor. Po krátkých tahanicích Slaytonovi právě 15.3.1962 zavolal Hugh Dryden, tedy zástupce ředitele NASA, aby Slaytonovi oznámil zdrcující zprávu.

Jak z historie víme, bylo Slaytonovo odvolání štěstím v neštěstí. Deke byl ustanoven do zcela nové funkce šéfa oddílu astronautů a byl to právě on, který rozhodoval o složení posádek a vůbec, byl jakýmsi „tátou“ Američanů, kteří létali do vesmíru. A svou práci dělal velmi dobře.

Astronaut Malcolm Scott Carpenter

Astronaut Malcolm Scott Carpenter
Zdroj: http://upload.wikimedia.org

Ovšem křeslo letu MA-7 osiřelo. Bylo třeba urychleně vybrat vhodného kandidáta na tuto misi. Nabízel se Wally Schirra, který dělal náhradníka Slaytonovi, jenže ten se už nějakou dobu zabýval výcvikem na další, mnohem delší a složitější mise. Volba tedy padla na Malcolma Scotta Carpentera, který byl náhradníkem Johna Glenna při jeho historickém letu. MA-7 měla být víceméně opakováním Glennovy mise, takže tento výběr byl docela logický. Nikdo netušil, že tento let bude jednou z nejkontroverznějších misí amerického dobývání vesmíru a i po letech bude vyvolávat vlny naprosto rozdílných a nesmiřitelných názorů…

Malcolm Scott Carpenter byl jistým způsobem outsiderem první sedmičky astronautů. Měl nalétáno nejméně hodin (zhruba 3500), z toho většinu na vícemotorových strojích. To byl v očích ostatních docela velký hendikep. Navíc se sedmička poměrně záhy rozdělila na frakce- Glenn a Carpenter proti zbytku skupiny. Nešlo o nepřátelství, ale spíše o rozdílné názory například na soukromý život astronautů, přístup ke kondičnímu cvičení a podobně. A právě cvičení a fyzická kondice byly tím, co definovalo docela dobře Scotta Carpentera. Dalo se o něm říci, že byl aktivním sportovním fanatikem a jeho fyzička byla vyhlášená široko daleko. Malinko cizorodě také působil jeho postoj vzhledem k vědcům. Veden přirozenou zvídavostí, Carpenter měl k vědeckým pracovníkům vřelý vztah a po jmenování na let MA-7 velmi vstřícně reagoval na jejich požadavky ohledně experimentů na palubě Mercury. Je možné, že to byla největší chyba jeho života.

Zatímco Slayton zastával názor, že Mercury stále ještě není natolik spolehlivá, aby bylo možno časem na oběžné dráze (byly plánovány tři orbity- stejně jako u Glenna) mrhat ve prospěch experimentů, které se nevztahovaly k testování systémů lodi, Carpenter dovolil vědcům a výzkumníkům, aby doslova nacpali letový plán pokusy. Jeho pracovní tempo na oběžné dráze mělo být takřka frenetické.

Aurora 7 se Scottem Carpenterem se na špici Atlasu vydává za brány zemské přitažlivosti

Aurora 7 se Scottem Carpenterem se na špici Atlasu vydává za brány zemské přitažlivosti
Zdroj: http://upload.wikimedia.org

24. května 1962 v 12:45:16 UTC se ze startovacího komplexu LC-14 na mysu Canaveral vydal vzhůru Atlas LV-3B s kabinou Mercury na špici. Kabina měla název Aurora 7 a v jejím anatomickém křesle ležel Scott Carpenter. Vzlet na oběžnou dráhu proběhl zdánlivě bezchybně, po 2 minutách a 10 sekundách Atlas dohořel a oddělil se od lodi, po něm odlétla také záchranná věžička LES. Jenže už v tento moment na astronauta číhalo nepříjemné překvapení.

Kabina Mercury disponovala systémem ASCS –„Automatic Stabilization and Control System „, což byla obdoba autopilota, jen trochu složitější. Ten přijímal data o poloze kabiny mimo jiné z přístroje, zvaného PHS-  „pitch horizon scanner“, neboli snímače polohy podélné osy kabiny oproti horizontu. Jenže právě tento důležitý přístroj začal už během motorické fáze vzletu vykazovat poměrně závažné chyby. Zhruba půl minuty po odhození věžičky LES byl jeho údaj o podélném sklonu lodi +17°, tedy kabina by měla být nosem vzhůru. Jenže ve skutečnosti byla v poloze -0,5°, tedy nosem mírně dolů, jak zaznamenaly gyroskopy nosiče Atlas předtím, než se od něj kabina oddělila. Žádná kontrolka, která by monitorovala funkci PHS, na palubní desce nebyla a palubní gyroskopy byly podřazeny právě tomuto snímači.

Mezitím capcom Gus Grissom informoval Carpentera o takřka dokonalé práci navigačního systému Atlasu:  „We have a Go, with a seven- orbit capacity!“ (Máme zelenou na sedm orbitů.) Byla to samozřejmě nadsázka, v plánu byly orbity tři, nicméně Carpenterova reakce byla plná nadšení- „Rozumím, sladká slova!“. Nejdříve pomocí ručního řízení otočil kabinu tak, aby mohl oknem pozorovat odhozený nosič a zároveň tím Mercury uvedl do polohy pro pozdější zapálení brzdících motorů. Potom astronaut vytáhl kartičky s letovým plánem, jakési taháky, které mapovaly jeho činnost minutu po minutě, připevnil je pomocí suchého zipu na průlez a pustil se do práce. Jak už bylo řečeno, jeho pracovní zátěž byla vzhledem k množství experimentů až neúměrně vysoká a Carpenter si vlastně ani na minutu nemohl oddychnout. Mezi pokusy a pozorování patřilo mimo jiné i vypuštění upoutaného nafukovacího barevného balónu. Ten byl s kabinou spojen třicetimetrovým lanem a sloužil jednak k měření odporu atmosféry (i v těchto výškách se nacházejí zbytky atmosféry, které třením přirozeně zpomalují loď a v tomto případě i balón) a jednak také k pokusu s vnímáním barev astronautem v kosmických podmínkách. Bohužel, balón se nafoukl pouze částečně, takže měření odporu atmosféry se nemohlo uskutečnit. Ale vnímání barev napovědělo, že reflexní oranžová je nejlépe viditelná, což byl důležitý poznatek pro pozdější spojovací manévry počínaje Gemini až po dnešní ISS. Carpenter byl také prvním člověkem, který pozoroval chování kapalin v beztíži. Jeho plán také počítal s několika bateriemi fotografií zemského povrchu, pozorováním luminiscenční vrstvy atmosféry, testy ovládání polohy kabiny a mnoha jinými aktivitami. U té posledně jmenované Carpenter zaznamenal přílišnou citlivost systému na pohyby „joystickem“ ovládání. To byl jeden z faktorů, který významným způsobem přispěl k dramatickému závěru letu. A mezitím se kabina neustále odkláněla ze správné polohy…

Carpenter během výcviku v simulátoru Mercury. Všimněte si stísněného prostoru v kabině. Astronauti žertem říkávali, že do Mercury člověk nenastupuje, ale obléká si ji.

Carpenter během výcviku v simulátoru Mercury. Všimněte si stísněného prostoru v kabině. Astronauti žertem říkávali, že do Mercury člověk nenastupuje, ale obléká si ji.
Zdroj: http://upload.wikimedia.org

Carpenter si nad Afrikou poprvé všiml, že tady něco nehraje. Capcomovi na Kanárských ostrovech hlásil „Myslím, že moje poloha nesouhlasí s údaji na přístrojích.“ Vzhledem k tomu, že i jeho předchůdce Glenn zažil potíže s gyroskopy a že časový plán experimentů byl neúprosný, Carpenter se tímto stavem dál nezabýval. Jenže PHS mezitím vykazoval fluktuace v údajích v rozmezí 70°! Navíc bylo jeho fungování naprosto náhodné, takže pokud se Carpenter podíval na přístroje, mohl v daný moment dostat naprosto správný údaj, nebo také naprostý nesmysl. Na velké koukání na přístroje ovšem nebyl čas, astronaut se začínal oproti letovému plánu opožďovat. K tomu začal stávkovat environmentální systém a kabina i Carpenterův skafandr se začaly přehřívat. Astronauti v rámci výcviku procházeli pobytem v „horké komoře“, ale na výkonu pilota Aurory 7 horko rozhodně nepřidalo.

Dalším problémem byla neúměrně vysoká spotřeba paliva. Systém řízení lodi využíval dvou sad trysek. Sadu menších o tahu zhruba 5 Newtonů a druhou sadu trysek s tahem přibližně 100N. Malými pohyby joysticku ovládání polohy astronaut aktivoval malou sadu. Většími pohyby pak větší sadu, která ovšem měla úměrně vyšší spotřebu peroxidu vodíku. Aurora 7 měla systém řízení naladěný natolik citlivě, že Carpenter často nechtěně pohybem joysticku spustil místo malé trysky velkou a následně musel opět velkou tryskou korigovat vzniklé výchylky. A v momentech, kdy přešel na autopilota, systém neustále dolaďoval polohu podle měnících se chybných údajů PHS. Carpenter se prostě ocitl v bludném kruhu, ze kterého bylo velmi těžké se vymanit. Stále ještě nevěnoval dostatečnou pozornost evidentně chybnému údaji o poloze podélné osy lodi vzhledem k horizontu. Instinkty zkušebního pilota jej pro tuto chvíli opustily a on se nechal unášet letovým plánem plným zajímavých aktivit.

Diagram "joysticku" ovládání polohy kabiny Mercury, který byl během letu MA-7 "naladěn" příliš citlivě. Ohledně tohoto prvku se vedly velké spory, část astronautů chtěla ovládání totožné s letadlem- tedy pohyb kolem podélné a příčné osy ovládaný pomocí řídící páky a pohyb kolem vertikální osy pomocí pedálů. Nakonec zvítězila otočná páka, která ovládala všechny tři osy. Princip se ujal a používá se dodnes.

Diagram „joysticku“ ovládání polohy kabiny Mercury, který byl během letu MA-7 „naladěn“ příliš citlivě. Ohledně tohoto prvku se vedly velké spory, část astronautů chtěla ovládání totožné s letadlem- tedy pohyb kolem podélné a příčné osy ovládaný pomocí řídící páky a pohyb kolem vertikální osy pomocí pedálů. Nakonec zvítězila otočná páka, která ovládala všechny tři osy. Princip se ujal a používá se dodnes.
Zdroj: http://www.hq.nasa.gov

Během posledního orbitu mimoděk odhalil tajemství Glennových slavných „světlušek“- svítících částic nejasného původu, které obklopovaly loď. Při poklepání na stěnu kabiny si Carpenter připadal jako ve vánici. Světlušky se ukázaly být zmrzlými parami z výparníku na trupu lodi. A tehdy se pilot Aurory 7 dopustil další chyby. Ve snaze zaujmout lepší polohu pro sledování „světlušek“ fotometrem začal otáčet kabinu kolem svislé osy. Do klíčového zážehu brzdících raket, během kterého je nutná naprosto precizní poloha lodi v prostoru, v té době zbývalo jen několik minut a Carpenterovo soustředění se pohledem na „světlušky“ rozplynulo jako pára nad hrncem.

Po skončení pozorování Carpenter natočil kabinu do správné polohy, tedy 0° sklonu v příčné i vertikální ose a -34° v podélné ose. Pak přepnul ovládání na autopilota ASCS. Ten díky chybným údajům snímače horizontu okamžitě začal loď natáčet do naprosto nesmyslné polohy. Carpenter reagoval přepnutím na ruční řízení, jenže čas pracoval proti němu. Podařilo se mu Auroru 7 uvést alespoň do přibližné pozice pro zážeh brzdících raket, jenže mu „utekla“ odchylka svislé osy- příď mířila 25°doprava. Vzhledem k přechodu na manuální ovládání musel také Carpenter zažehnout brzdící rakety ručně. V tuto chvíli již lehce dezorientovaný astronaut propásl přesně daný okamžik o 3 sekundy. O drama tím bylo postaráno. Odchylka svislé osy poslala Auroru 7 přibližně o 280km jihovýchodně od plánovaného místa přistání. Zpoždění v odpálení retroraket pak přidalo odchylku 120 km po směru letu. Carpenter mířil do oblasti, kde nebyly rozmístěny žádné záchranné jednotky a zásoba paliva, nutného k udržení kabiny v návratové poloze činila 20% v systému manuálního řízení a pouhých 5% v systému automatického řízení polohy. Jeden z posledních Carpenterových podoteků před momentem, než s ním řídící středisko ztratilo kontakt, zněla „Vypadá to, že to s palivem bude o fous…“.

Po chvíli se Aurora 7 zahalila do oblaku rozžhavené plazmy. Astronaut se snažil udržet správnou polohu lodi tak, aby byla natočena tepelným štítem proti směru letu. Jenže kabina divoce oscilovala těsně v rámci konstrukční tolerance a paliva bylo v nádržích zoufale málo… O jeho stavu nemělo v ten okamžik řídící středisko ani tušení. Až přízračně se opakovala atmosféra závěru Glennova letu…

Carpenter mezitím pozoroval, jak záře kolem jeho lodi začíná blednout. Kabina stále kmitala, teď už mimo toleranci vyjádřenou 10°kolem libovolné osy, ale nyní už to nebylo tak nebezpečné a navíc palivové nádrže byly prázdné. Tehdy Carpenter uslyšel slabé volání Guse Grissoma z Cape Canaveral a odpověděl mu tradičním „Slyším tě dobře.“ Napětí v řídícím středisku povolilo. Teď bylo jasné, že astronaut divokou jízdu atmosférou přežil, i když jen o vlásek. Nebo spíše- o pár kapek paliva. Zbývalo jen ručně otevřít padák a připravit se na dopad na hladinu. Ten přišel v 17:41:21 UTC, po 4 hodinách, 56 minutách a 5 sekundách od startu.

Scott Carpenter během výcviku. Zhruba takovýto pohled se naskytl žabím mužům, které zhruba 40 minut po přistání kabiny shodil na místo vrtulník, aby zajistili loď i Carpentera proti potopení na dno Atlantiku.

Scott Carpenter během výcviku. Zhruba takovýto pohled se naskytl žabím mužům, které zhruba 40 minut po přistání kabiny shodil na místo vrtulník, aby zajistili loď i Carpentera proti potopení na dno Atlantiku.
Zdroj: http://upload.wikimedia.org

V kabině, houpající se na vlnách Atlantiku začínalo být nepříjemně horko a proto Carpenter odpálil nouzový poklop v přídi lodi, odklopil palubní desku a protáhl se skrz špici Mercury na čerstvý vzduch. Byl jediným astronautem Mercury, který tento způsob vystoupení z kabiny použil. Hodil do vody samonafukovací záchranný člun, připoutal jej k trupu Aurory 7 a vlezl do něj. Nastalo dlouhé čekání na vyzvednutí. Po více než dvou hodinách jej konečně helikoptéra převezla na USS Intrepid.

Mezitím v řídícím středisku dlouho nebyli schopni lokalizovat přesnou polohu místa přistání. Letový ředitel Chris Kraft byl řetězem problémů letu MA-7 a Carpenterovým chováním rozčílen natolik, že prohlásil: „That son of a bitch is never gonna fly for me again!“ (Ten zkur…syn už pro mě znovu nepoletí!).

Z letu Aurory 7 se vyklubala velmi kontroverzní záležitost. Mnozí měli za to, že se Carpenter nechal vyvést z rovnováhy různými experimentálními aktivitami a svou frenetickou činností prý připomínal potrhlého turistu na poznávacím zájezdu. Je faktem, že poruchy PHS si sice všiml, ale díky neúprosnému časovému plánu tuto informaci upozadil a věnoval se jiným věcem. Tady má ovšem máslo na hlavě i řídící středisko, které situaci nevěnovalo dostatečnou pozornost. Ona týmová hra, zmíněná v minulém díle seriálu, jednoduše při tomto letu nefungovala.  Astronautova snaha pozorovat „Glennovy světlušky“ a natáčení kabiny těsně před odpočtem k zážehu brzdících raket pak byly neomluvitelnými prohřešky. Jak se vyjádřil Gordo Cooper- „Scott věděl, že to podělal…“

Je pravdou, že jeho letový plán byl naprosto nerealistický. Zčásti za to mohl Carpenter sám, ale letový plán nevytváří jediný člověk. Mercury byla v tu dobu příliš „syrovým“ strojem, než aby byl považován za operační. Každý let Mercury byl do jisté míry letem zkušebním. Nejlépe to dokládá další mise, MA-8 Wallyho Schirry. Wally si vědce absolutně nepřipustil k tělu, cokoli, co nemělo souvislost s testem Mercury jako systému, bez milosti vetoval. Velké problémy pak při posledním letu Mercury MA-9 zažil v květnu 1963 Gordo Cooper. Postupně mu vypadlo několik systémů a byl stejně jako Carpenter nucen použít ke vstupu do atmosféry ruční řízení. Soustředěný Cooper však odvedl bezchybnou práci.

Ovšem jistou porci chvály si přece jen zaslouží i Carpenter. Přes odchylku místa přistání dokázal dovést Mercury do oceánu v pořádku. Podmínky mu rozhodně nepřály, oscilace během sestupu byly opravdu na hraně bezpečnostního limitu kabiny. Jeho let přinesl i několik důležitých poznatků- například skutečnost, že člověk v beztíži dokáže přijímat pevnou stravu. Na základě zkušenosti s řídícím systémem byla při dalších letech astronautům dána možnost zablokovat sadu „velkých“ trysek, aby se předešlo plýtvání palivem. Systém byl také lépe naladěn a snížena citlivost joysticku.

Carpenter nakonec skutečně nikdy znovu neletěl, přesně jak předpovídal rozzuřený Chris Kraft. Na podzim 1963 si vzal dlouhodobé volno z oddílu astronautů, aby se mohl věnovat podmořskému projektu SEALAB. Při motocyklové havárii pak utrpěl zranění paže, které jej nadobro vyřadilo ze seznamu možných kandidátů pro další let. Z NASA odešel v roce 1967. I díky jednomu květnovému dni v roce 1962 se mu vesmír nadobro uzavřel.

Zdroje informací:
B. Evans „Escaping the Bonds of Earth – the fifties and sixties“
N. Thompson „Light this Candle“
F. French a C. Burgess „Into that Silent Sea“
W. Burrows „This New Ocean“
D. Slayton, M. Cassut „Deke!“
R.R.Lawrence „The mammoth book of space exploration and disaster“

Zdroje obrázků:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Mercury_spacecraft_attached_to_rocket.jpg/191px-Mercury_spacecraft_attached_to_rocket.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/dc/MalcolmScottCarpenter.jpg/384px-MalcolmScottCarpenter.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/48/Carpenter_Launch.jpg/361px-Carpenter_Launch.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Scott_Carpenter_inside_Aurora_7.jpg
http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/diagrams/mercury4.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/Scott-Carpenter_recovery_NASA.jpg

Kritické momenty kosmonautiky 5. díl, 2.6 out of 5 based on 18 ratings
Pin It
(Visited 2 049 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.6/5 (18 votes cast)
(Visited 2 049 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

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


4 komentáře ke článku “Kritické momenty kosmonautiky 5. díl”

  1. Lore napsal:

    Díky za další strhující a nesmírně čtivý díl z historie kosmonautiky.

    Dovolte mi jen malou poznámku, která se sice vůbec netýká kosmonautiky samotné, ale jedna věta mi (neberte to špatně) díky mé lékařské profesi přivodila lehký úsměv na rtech:
    „Idiopatická atriální fibrilace. Malá srdeční vada, která v nepravidelných intervalech způsobovala, že Slaytonovi na pár okamžiků fibrilovaly srdeční komory.“
    Naštěsí se zjevně jednalo o, jak správně latinsky píšete, atriální, čili (před)síňovou vadu. Komorová (ventrikulární) fibrilace naproti tomu představuje nejčastější korelát náhlé zástavy srdeční a při nezahájení okamžité kardiopulmonální resuscitace končí během několika málo minut smrtí organismu.
    Funkce síní není tak vitálně důležitá, proto se s fibrilací až na určitá omezení dá celkem dobře žít. To se ovšem netýká astronauta-pionýra, bohužel. Jak by se projevily vlivy jako např. jmenované zahřívání kabiny, různé vibrace a v neposlední řadě enormní stres, je otazné, nelze zdaleka vyloučit, že by vedly k akutním projevům srdeční vady a následně snížení fyzické i psychické výkonnosti s fatálními důsledky vzhledem k okolnostem orbitálního letu.

    Tento komentář berte taky spíš s úsměvem na rtech, je mi jasné, že pro nezdravotníky je síň a komora totéž…

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Moc děkuji za upřesnění, z mé strany to byla skutečně velká minela. V seriálu Vesmírné osudy, kde jsem několik dílů věnoval právě Slaytonovi, už to je naštěstí správně (ještě jsem to pro jistotu teď rychle kontroloval :-D).
      Jsem rád, že se Vám seriál líbí a doufám, že i další díly pro Vás budou příjemným čtením!

      • Lore napsal:

        Díky, jinak seriál doslova hltám a s kamarádem jsme se shodli, že autoři zdejších seriálů disponují vskutku ohromujícími detailními znalostmi včetně historického pozadí. Skvělá práce a velké díky.

        • Ondřej Šamárek napsal:

          Díky za díky! 😉
          Jsme rádi, že se sem máte proč vracet, právě proto nás to stále baví!

Zanechte komentář