Projekty neuskutečněných letů na Měsíc

Pilotované lety do kosmického prostoru se staly cílem úvah všech novodobých průkopníků kosmonautiky. Snili o nich nejen K. E. Ciolkovskij a H. Gandswindt koncem 19. století, ale lety lidí na Měsíc byly metou i pro všechny nadšence vemírných cest ze století dvacátého.

Ruský modul "Lunnyj korabl"

První návrhy kosmických letů z konce 19. století byly sice teoreticky dobře propracovány, ale obsahovaly naivní představy o podmínkách letu a k jejich realizaci nebyly k dispozici přiměřené technické prostředky. A chyběla i ochota společnosti věnovat takovému podniku finance (o které jde vždy). Rovněž přetrvával dřívější náhled na podobnou činnost - "k čemu je to dobré?" a "i bez toho živi býti můžeme" (jak napsal v roce 1832 Josef Jan Littrow v úvaze nad možnostmi letu na Měsíc uveřejněné v Časopise Českého musea). Zmíněný J. J. Littrow vydal ještě jeden spisek věnovaný kosmickému letu, a to Poznámky o cestě na Měsíc, v němž se pesimisticky stavěl k možnosti vůbec opustit naši planetu a napsal, že cestu na Měsíc budeme moci podnikat jen pomocí dalekohledu, ale i tak poznáme mnoho z jeho tajemství.

Přesto byly počátkem 20. století v rámci fantastických projektů navrženy detaily, které se uplatnily i při skutečných kosmických letech. Jedním z takových návrhů bylo setkání a spojení lodí na oběžné dráze kolem Země. To navrhovali Jurij Kondraťjuk, Fridrich Canděr, Hermann Oberth, Walter Hohmann a Guido von Pirquet. Kolem roku 1929 to byl v tehdejších návrzích běžný prostředek k tomu, aby mohla být sestavena meziplanetární loď, jež by pro svou velikost nemohla odstartovat přímo ze Země. A druhý důvod pro spojování těles na oběžné dráze byla stavba a provoz vesmírné stanice - a i ta nakonec měla mj. sloužit k montáži meziplanetárních korábů.

První potencionálně realizovatelný projekt kosmické lodi pro let na Měsíc byl zveřejněn v roce 1939 a stála za ním Britská meziplanetární společnost (BIS - British Interplanetary Society). Na projektu členové společnosti pracovali už od roku 1937 a projekt třímístné lodi pro let k Měsíci byl propracován do značných detailů. Návrh byl po skončení druhé světové války doplněn novými nápady a v roce 1946 BIS projekt znovu připomněla - pro zajímavost: v té době se předsedou BIS stal spisovatel A. C. Clarke. Vedoucí projektu inženýr R. A. Smith současně představil nákres měsíčního přistávacího modulu, který měl být vybaven motorem na kapalné pohonné hmoty. Předchozí návrhy BIS počítaly vždy s motory na tuhé palivo a v původním návrhu jich bylo 2490!; k přesunu ke kapalinovému motoru zřejmě přiměly autory zveřejněné informace o německé raketové technice z období války. Nový projekt zpracoval tým, který tvořili: J. Happian Edwards, H. Bramhill, Arthur C. Clarke, A. V. Cleaver, M. K. Hanson, Arthur Hanser, S. Klemantski, H. E. Ross a R. A. Smith.
Na základě projektu předloženého BIS uveřejnily některé britské noviny senzační články o stavbě meziplanetární rakety, která má dopravit skupinu cestovatelů na Měsíc a zpět na Zemi.

BIS na projektu pracovala i po jeho zveřejnění a v listopadu 1948 představil elektrotechnik H. E. Ross upravený scénář mise na Měsíc. Podle tohoto návrhu měla být při letu na Měsíc využita technika dvojího setkání kosmických těles - na dráze kolem Země a na dráze kolem Měsíce - a k přistání na povrchu Měsíce měl být využit výsadkový modul. Ross předpokládal, že na geocentrické dráze se nejprve setkají tři objekty, označoval je A, B a C, každé pilotované jedním astronautem. Z tělesa C se oddělí moduly s palivem, které se připojí k tělesu A, do kterého se přesunou všichni tři piloti, a tento stroj se s nimi vydá na dráhu k Měsíci. Po dosažení oblasti Měsíce se těleso stane jeho družicí a zde proběhnou další manévry. Z oběžné dráhy sestoupí s posádkou na povrch Měsíce objekt A, jež se předtím oddělí od motorových stupňů, a po návratu na oběžnou dráhu se opět spojí s oddělenými motory. Astronauti se poté vydají na cestu k Zemi. Přejdou na její oběžnou dráhu a spojí se s objektem B a v něm sestoupí zpět na Zemi (návrh ne nepodobný skutečnému letu amerických lodí Apollo). Ross ještě v témže roce představil i návrh kosmické laboratoře, ve které mělo pracovat 24 specialistů a pomocného personálu. Hlavním cílem laboratoře mělo být pozorování Země, ale druhotným úkolem byla příprava kosmických plavidel na cesty k Měsíci.
Malý dodatek: Britská meziplanetární společnost je nejstarší dosud existující organizací sdružující zájemce o výzkum a využívání kosmického prostoru; ustavující schůzka se konala 13. října 1933 v Liverpoolu. Členové BIS se ale věnují pouze teoretické práci, praktické pokusy jim znemožňovaly přísné britské zákony pro nakládání s výbušnými látkami.

Po roce 1949 se objevilo několik dalších projektů na pilotovaný kosmický let. Pomineme projekty, které uvažovaly o postupném pronikání do vesmíru pomocí raket - nejprve balistický let na hranici vesmíru a teprve potom skutečně orbitální let. Podobné projekty vznikly jak V USA, tak v Sovětském svazu. Ale jak je všeobecně známo tento postup realizovaly jen Spojené státy a v SSSR se přistoupilo přímo k orbitálnímu letu. Přípravě a realizaci těchto letů jsem už psal v několika článcích zařazených do sekce "Pilotované kosmické lety". Další projekty předpokládaly využití raketových letounů odhazovaných ve velkých výškách z bombardérů, případně kluzáků vynášených do velkých výšek raketami. Také touto cestou se vydaly obě kosmické velmoci a v několika případech byl podobnými letouny dosažen kosmický prostor. I o těchto letounech jsem už v tomto blogu psal.

Věnovat se budeme sovětskému projektu LK - Lunnyj korabl, který se sice dostal do fáze realizace, ale v jeho rámci se žádný pilotovaný let neuskutečnil.
Cílem programu LK bylo dopravit kosmonauta v jednomístném výsadkovém modulu na povrch Měsíce. Vzhledem k nosnosti uvažované nosné rakety N1 byl přistávací modul asi o dvě třetiny lehčí než americký lunární modul z programu Apollo.

Projděme stručně historii projektu, jehož cílem bylo dopravit sovětského kosmonauta na Měsíc a zpět na Zemi před Američany. ÚV KSSS a Rada ministrů SSSR vydala k tomuto úkolu 3. srpna 1964 (tajný) příkaz číslo 655-268. Koroljovova konstrukční kancelář ale už v září 1963 zpracovala návrh, který předpokládal pro let start tří nosných raket N1, jež by na geocentrickou dráhu dopravily jednotlivé díly lodi, a po jejím sestavení by se těleso o hmotnosti kolem 138 tun vydalo k Měsíci. Tam by přímo přistálo na povrchu a po třídenní činnosti by kosmonauti odstartovali na zpáteční cestu.
Aby bylo možné Američany porazit, bylo rozhodnuto zjednodušit projekt a využít techniku setkání na selenocentrické dráze. Nová varianta vystačí s jednou nosnou raketou typu N1. Loď L3 o hmotnosti asi 95 tun se tak měla sestávat z bloku G (pro zajištění navedení na translunární dráhu), LOK (část lodi, jež bude obíhat kolem Měsíce), LK (přistávací modul pro jednoho kosmonauta) a blok D (zajišťující přistání na povrchu Měsíce).

Scénář letu byl následovný:
Kompletní loď L3 s dvoučlennou posádkou bude vynesena na geocentrickou parkovací dráhu ve výšce kolem 220 km. Po jednodenním letu, při kterém by proběhla prověrka všech systémů, by se zapaloval motor bloku G, jež navede sestavu na dráhu k Měsíci. Po dohoření paliva se měl stupeň jako nepotřebný oddělit. Během přeletu k Měsíci by se podle potřeby provedly motorem bloku D dvě korekce dráhy. Po dosažení Měsíce zajistí blok D navedení na selenocentrickou dráhu ve výšce asi 110 km a později zajistí její snížení až na 14 km. Poté jeden z kosmonautů přestoupí volným vesmírem z LOK do přistávacího modulu LK a oddělí se od LOK. Přistávací modul s blokem D zahájí sestup, který až do výšky 1,5 až 2 km zajišťuje motor bloku D. Poté se blok D oddělí a dopadne ve vzdálenosti asi 4 km na Měsíc. LK pokračuje v sestupu samostatně a za pomocí několika menších motorů měkce přistává na měsíčním povrchu. LK má zásoby na 72 hodin autonomního provozu, z toho se předpokládalo 48 hodin na Měsíci (při prvním letu se zde měl zdržet jen šest hodin). Nejpozději čtyři hodiny po přistání měl kosmonaut vystoupit z modulu a sestoupit na povrch, kde mu skafandr umožňuje pobýt asi jednu a půl hodiny. Při prvním výstupu se předpokládalo vztyčení sovětské vlajky, instalace několika málo vědeckých přístrojů a sběr vzorků.
Po návratu do kabiny LK měl kosmonaut umístit geologické vzorky do vzduchotěsného kontejneru a teprve potom natlakovat kabinu. Po nezbytných kontrolních procedurách měl LK odstartovat zpět na selenocentrickou dráhu, kde se měl setkat s mateřskou lodí LOK. Po setkání měl kosmonaut s kontejnerem se vzorky opět volným vesmírem přejít z LK do LOK a potom měl být LK odhozen. Po jednodenním pobytu na selenocentrické dráze se měl pomocí motorů LOK zahájit zpáteční let.
Návratový modul měl po třídenním letu vstoupit do zemské atmosféry v oblasti jižního pólu a po průletu hustými vrstvami atmosféry měl přistávat na území SSSR.

Projekt podle vládního příkazu byl dokončen už 30. prosince 1964. 26 ledna 1965 byla vydána vládní vyhláška, která předpokládala výrobu 16 kompletů L3 s tímto harmonogramem: 4 kusy v roce 1966, 6 kusů v roce 1967 a 6 kusů v roce 1968. Plán dále předpokládal první let rakety N1 v prvním čtvrtletí 1966 a první přistání na Měsíci plánoval na přelom roku 1967 a 1968. Vývoj, zejména přistávacího modulu LK, se ale setkával s řadou technických potíží a tak už v roce 1967 bylo jasné, že k prvnímu přistání na Měsíci nedojde dříve než v roce 1971. V roce 1968 došlo k podstatné úpravě projektu tím, že došlo ke změně přistávacích oblastí (původně měly být jen na měsíčním rovníku). To přineslo nutnost vývoje nového navigačního systému. Ale zdržení přinesly i zdánlivé maličkosti, jako například správné uspořádání kabiny a oken nutných pro řízení sestupu a setkávacího manévru. Přistávací modul LK byl vyzkoušen na geocentrické dráze při třech letech - 24.11.1970 (pod kódovým označením Kosmos 379), 26.2.1971 (jako Kosmos 398) a 8.12.1971 (jako Kosmos 434). Moduly LOK (nebo jejich části) byly zkoušeny při obletu Měsíce - Zond 4 v březnu 1968, Zond 5 v září 1968, Zond 6 v listopadu 1968, Zond 7 v srpnu 1969 a Zond 8 v říjnu 1970.

Asi největší ranou pro celý sovětský měsíční projekt byly neúspěšné starty nosné rakety N1, která ani v jednom ze tří pokusů nedosáhla oběžnou dráhu. V dubnu 1969 se jako reálným datem pro první let k Měsíci jevil konec roku 1969 nebo začátek roku 1970. V červenci 1969 ale na Měsíci úspěšně přistálo Apollo 11 a prvenství tak získali Američané. Po americkém měsíčním úspěchu se v prosinci 1970 stává prioritou sovětského kosmického programu kosmická stanice a měsíční projekt je utlumen, až je nakonec v říjnu 1971 definitivně uzavřen. Součástí odchodu od měsíčního programu je "zametání stop" a vedoucí představitelé státu i vědci prohlašují, že Měsíc nikdy nebyl cílem sovětské kosmonautiky.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] P. Lála, A. Vítek: Malá encyklopedie kosmonautiky, Mladá fronta, Praha 1982
[2] O. Pavlenko: K 35-letiju poljota korablja Zond 5 - in: Novosti kosmonavtiki, ročník 2004, číslo 1
[3] P. Toufar: Uskutečněné fantazie, Práce, Praha 1978
[4] http://www.astronautix.com/

-----
Příště: Robert H. Goddard; plánované zveřejnění: 20.10.2011.