Kde skončily stupně S-IVB

Na setkání příznivců kosmonautiky Kosmos News Party 2012, které se minulý týden konalo v Pardubicích, se mezi jinými zajímavými tématy objevila i otázka na osud horních stupňů nosných raket Saturn V, vynášejících lodi Apollo k Měsíci.

Stupeň S-IVB při předstartovní přípravěNASA

O některých je známo, že byly navedeny proti měsíčnímu povrchu a jejich dopady způsobovaly "lunotřesení", jež zaznamenávaly sismometry instalované v místech přistání lunárních modulů. Jiné skončily na heliocentrické dráze, která se jen nepatrně liší od dráhy Země kolem Slunce.

Než se podíváme na jednotlivé lety raket Satur V k Měsíci, řekněme si, jak vlastně tento raketový stupeň vypadal. Stupeň Saturn IVB, zkráceně označovaný jako S-IVB, byl určen pro největší rakety, jež měla kdy NASA k dispozici. Jeho délka byla téměř 18 metrů a jeho průměr přesahoval 6,6 metru; vybaven byl jednou restartovatelným motorem J-2 spalujícím kapalný vodík a kapalný kyslík s tahem 1,033 MN. V raketě Saturn IB tvořil druhý stupeň a zapaloval se ve výšce kolem 42 km a hořel až do vyčerpání paliva (případně do dosažení nízké oběžné dráhy kolem Země). V měsíční raketě Saturn V tvořil třetí stupeň a poprvé se zapaloval ve výšce asi 109 km, kdy dolaďoval navedení na parkovací oběžnou dráhu, podruhé se zapaloval o dvě a půl hodiny později a navedl kosmickou loď Apollo směrem k Měsíci.

Začátkem roku 1963, v době ideové přípravy průběhu letu se také navrhovalo, aby na S-IVB byla nainstalována retranslační aparatura, která by mohla po dobu až 100 hodin fungovat jako retranslátor pro tu část oběžné dráhy, která je nad odvrácenou stranou Měsíce. Tento návrh ale nebyl v konečné podobě programu realizován, protože stupeň není po skončení aktivní části letu stabilizován a řízení antén by si vyžádalo další vývoj a překážkou by byla i hmotnost aparatury, antén a přislušného podpůrného zařízení.
Při pohledu na snímek S-IVB malá poznámka: krytky, spojky a další díly, které jsou červené, jsou na startovní rampě při předletové přípravě odstraňovány a tato praxe je uplatňovaná na všech kosmodromech. A jako jednou z podmínek povolení startu je i kompletní sada všech těchto dílů.

První pilotovaná mise k Měsíci odstartovala v lodi Apollo 8 před Vánocemi roku 1968. Raketový stupeň S-IVB úspěšně navedl Apollo 8 na plánovanou dráhu a sám prolétl v těsné blízkosti měsíčního povrchu a později přešel na dráhu kolem Slunce. Podobnou trajektorií letu prošly S-IVB při letech Apolla 9, 10, 11 a 12. Zajímavý byl další osud stupně S-IVB z mise Apollo 12 - v listopadu 1969 byl S-IVB gravitačním polem naveden na velmi vzdálenou oběžnou dráhu kolem Země a gravitační vlivy Slunce a Měsíce někdy v roce 1971 stupeň "odstřelily" na dráhu kolem Slunce. Vzhledem ke své velikosti byl S-IVB ztracen a nebyl tedy dále sledován. Od září 2002 do června 2003 byl na vzdálené oběžné dráze kolem Země zaregistrován nový objekt pojmenovaný J002E3, který byl považován za blízkozemní planetku (přítomnost takových objektů ve větší vzdálenosti od Země není nikterak výjimečná a dá se říct, že se na podobné dráze vždy alespoň jedna planetka nachází). Později se ale prokázalo, že tato "planetka" je ztracený S-IVB z letu Apolla 12, ovšem to už se těleso opět vzdálilo od Země a obíhalo po zcela jiné dráze kolem Slunce; k Zemi by se podle výpočtů měl vrátit v roce 2032.

Při letu úspěšně neúspěšného Apolla 13 byl poprvé S-IVB nasměrován proti měsíčnímu povrchu. Jeho pád (místo dopadu je na snímku NASA pořízeném nedávno americkou sondou Lunar Reconnaissance Orbiter) zaregistrovaly seismometry zanechané na Měsíci při předchozích misích Apollo 11 a 12. Na měsíčním povrchu skončily také další S-IVB, které vynesly lodě Apollo 14 až 17 a jejich dopady posloužily ke studiu šíření seismických vln v měsíční kůře a přispěly tak k poznání vnitřní struktury Měsíce. Svým dopadem vytvořily S-IVB krátery hluboké kolem 10 metrů s průměrem 45 až 60 metrů.

Nakonec se zmíním ještě o stupních S-IVB, které byly připravovány pro zrušené lety Apollo 18 až 20. Jeden z nich byl použit k přeměně v orbitální stanici Skylab - nádrže na kyslík a vodík byly upraveny jako pracovní a obytné prostory a místo motoru J-2 byla instalovaná konstrukce pro radiátory chladicí soustavy. Druhý S-IVB se měl použít na stavbu Skylabu B, ale k tomu, vzhledem k finanční náročnosti, nedošlo. Poslední S-IVB, původně určený pro misi Apollo 20, byl upraven jako muzejné exponát a je vystavován v Národním leteckém a kosmickém muzeu ve Washingtonu.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] M. Codr: Vesmír dokořán, Albatros, Praha 1976
[2] http://www.astronautix.com/stages/satvbsib.htm[3] http://historicspacecraft.com/Rockets_Saturn_5.html[4] http://www.wired.com/wiredscience/2012/05/talking-to-the-farside-apollo-s-ivb-stage-relay-1963/asaturn5-2/

------
Příště: Události kosmonautiky; plánované zveřejnění: 9.5.2012