BLÍŽENCI PŘIBLÍŽILI CÍL

pro časopis „Letectví + kosmonautika“ zpracoval
kolektiv astronautického klubu SPACE

(L+K č. 7/1967)

National Aeronautics and Space Administration 7. prosince 1961 oznámil rozhodnutí vyvinout dvoumístnou kosmickou loď. Jméno Gemini dostala o měsíc později, 3. ledna 1962.

Hlavní úkoly druhé etapy amerického kosmického programu byly stanoveny takto:

• logicky navázat na program Mercury s minimálním vynaložením času a peněz;
• získat zkušenosti s dlouhodobým pobytem člověka a techniky ve vesmíru s ohledem na budoucí lety k Měsíci nebo i dále;
• uskutečnit setkání a spojení s dalšími umělými kosmickými tělesy, použít raketových motorů cílového tělesa pro manévrování spojených těles ve vesmíru;
• získat zkušenosti s činností kosmonautů mimo loď a zjistit, zda jsou schopni pracovat ve volném prostoru;
• zlepšit metody návratu do atmosféry a přistání do předem určené oblasti;
• získat další informace o účinku beztíže a o fyziologických reakcích posádky při dlouhodobých letech a nashromáždit další lékařská data potřebná pro připravovaný let k Měsíci;
• vycvičit tým kosmonautů, kteří budou mít zkušenosti s beztížným stavem a budou schopni uskutečňovat setkání a spojení těles ve vesmíru.

K první bezpilotní zkoušce došlo 8. 4. 1964 (GT-1). Jejím hlavním cílem bylo ověření aerodynamických vlastností kombinace Gemini – Titan. Návrat a přistání se neplánovaly. Druhý pokus v sérii – GT-2 – postihla nepřízeň počasí. 17. srpna 1964, několik dní před plánovaným startem, byla raketa zasažena bleskem a let bylo nutno odložit. Další dva odklady způsobily hurikány, které donutily techniky k demontáži rakety. Po sérii odkladů, způsobených technickými závadami, se let GT-2 uskutečnil až 19. ledna 1965. Po devatenáctiminutovém letu po balistické dráze přistála loď do Atlantiku.

Poslední přejímací zkouškou lodi byl let GT-3, pilotované kosmonauty Grissomem a Youngem. Let skončil po plánovaných třech obězích kolem Země plným úspěchem.

Všechny tři lety potvrdily, že Gemini je schopna plnit stanovené úkoly. To bylo předznamenáno i tím, že řízení letu bylo přestěhováno do Manned Spacecraft Center v texasském Houstonu. Na zeď řídicího střediska vyvěsil na přivítanou technikům ředitel letů Christopher Columbus Kraft Jr. plakát: „JSME 301 PILOTOVANÝCH OBĚHŮ A 443 OSOBOHODIN ZA RUSY V  KOSMICKÉM LÉTÁNÍ.“

Podívejme se nyní, jak byly plněny jednotlivé hlavní úkoly projektu Gemini:

Trvání letů GT-4, 5 a 7 se postupně prodlužovalo, aby se získaly zkušenosti s dlouhodobým pobytem člověka a techniky ve vesmíru.

Při letu GT-4 se ukázalo, že je zapotřebí věnovat velkou pozornost rozvržení spánku kosmonautů. Velitel lodi McDivitt nespal v jednom kuse nikdy déle než čtyři hodiny a za celý let spal sedm a půl až osm hodin. Spánek kosmonautů byl narušován zejména: 1. tím, že jeden z kosmonautů byl vždy vzhůru a obsluhoval přístroje, 2. manévrováním s lodí (zvuk trysek OAMS), 3. zvuky ve sluchátkách při fonickém spojení. U velitele k  tomu přistupoval i pocit odpovědnosti.

Na GT-5 byl učiněn pokus o lepší uspořádání odpočinku. Velitel měl ke spánku vyhraženou první polovinu noci (podle východoamerického času), pilot druhou. Kromě toho měli spát další dvě hodiny v průběhu dne. Ukázalo se však, že oba byli ospalí od půlnoci do šesti hodin ráno. Fonické spojení a jakýkoli jiný hluk spánek opět silně rušily. Proto lékaři radikálně pozměnili režim dne pro čtrnáctidenní let GT-7. Oba piloti spali současně ve vyhraženém desetihodinovém intervalu v nočních hodinách podle východoamerického času. Velitel spal neklidněji, často se budil a pozoroval palubní desku. Teprve po několika dnech se dostavila taková únava, že spal velice tvrdě. Pak se celý cyklus opakoval. Pilot naproti tomu spal mnohem lépe, ale i tak hůře než na zemi. Kosmonauti se snažili kabinu pro spaní co nejlépe upravit a neváhali proto ani polepit okénka obaly od jídla. Po letu byla nejvíce unavena posádka GT-4, posádka GT-7 nejméně. Režim dne vyzkoušený na GT-7 byl v podstatě zachován při dalších pokusech.

Měření tepu za letu při všech dlouhodobých letech ukázalo, že po zvýšení frekvence krátce po startu se tep uklidňuje a v období 36 – 40 hodin se vrací k normálu. Dva až tři oběhy před zapálením brzdicích raket tep znovu stoupá.

Chuť k jídlu, jak se zdá, je dost individuální. Nejhladovější byla posádka GT-4, která snědla vše beze zbytku. Pocit hladu úplně scházel posádce GT-5 (jedli přibližně 1 000 cal z 2 500, které měli denně k dispozici). Průměrnou chuť k jídlu měli Borman a Lovell, kteří jedli 2 200 cal za den. Ztráty na váze nezávisí na délce letu a pohybují se mezi 1 – 5 kilogramů.

Obecně při těchto letech zjistili američtí lékaři jednu zajímavou a povzbuzující skutečnost: po týdenním pobytu na oběžné dráze se fyziologické reakce člověka ve vesmíru vracejí k normálnímu stavu. To bylo vskutku překvapení, neboť při kratších letech se stav posádky neustále zhoršoval.

Také kosmická loď vydržela bez větších technických závad až čtrnáctidenní pobyt ve vesmíru, i když o různé potíže nebyla nouze. Připomeňme zde jen závadu na palivových článcích na GT-5.

Druhý hlavní úkol programu Gemini – setkání a spojení na oběžné dráze – se uskutečnil až v druhé polovině programu. Přípravy k jeho splnění však začaly mnohem dříve. Již při letu GT-3 byla prověřena manévrovací schopnost lodi jako nutný předpoklad úspěchu. Při dalších letech dostali kosmonauti úkoly složitější. V GT-4 se měli snažit o let ve formaci s posledním stupněm nosné rakety. Ukázalo se tehdy, že vizuální odhad vzdálenosti je velmi nepřesný a že vskutku, jak se předpokládalo bude k setkání třeba palubního radaru. Při dalším letu – GT-5 – kosmonauti vypustili malé cílové těleso REP (Randez-vous Evaluation Pod), ale pro závadu na palivových článcích k setkání nedošlo. Teprve po stabilizaci závady v energetickém systému lodi přistoupili k nácviku setkání, ale pouze s fiktivním cílem „Phantom Agena“.

Vyvrcholením mělo být setkání GT-6 s cílovou družicí Agena v listopadu 1965. Pro závadu na druhém stupni nosné rakety Atlas Agena D se však cílové těleso na dráhu nedostalo. Vedení projektu Gemini operativně změnilo plány a rozhodlo, aby za cílové těleso sloužila loď GT-7, určená k dlouhodobému, čtrnáctidennímu letu. Tak konečně 15. prosince 1965 došlo k historickému setkání dvou lodí na oběžné dráze.

Poprvé se dvě umělá kosmická tělesa spojila při letu GT-8, 16. března 1966. K dalšímu kroku, použití motorů Ageny ke změně dráhy spojených těles, nedošlo pro havarijní závadu na stabilizačním systému Gemini 8.

Setkání, a s výjimkou GT-9A^a) i spojení dvou těles se stalo při zbývajících letech záležitostí rutiny. Při GT-10 a 11 byly uskutečněny manévry pomocí motorů cílového tělesa. Za zmínku stojí setkání

GT-10 s dvěma cílovými tělesy (GATV-10 a GATV-8) a setkání GT-11 a Ageny na konci prvního oběhu kolem Země.

Dalším úkolem projektu Gemini bylo získání zkušeností s činností kosmonautů mimo loď. Poprvé k tomuto experimentu došlo 18. března 1965 na GT-4 pod dojmem kosmické procházky Alexeje Leonova. White tehdy poprvé použil k pohybu v prostoru trysek na stlačený kyslík. Poté následovala dlouhá přestávka až do letu GT-9A. Závěry, učiněné z rozboru činnosti mimo loď na GT-9A, 10 a 11, byly velmi skeptické. Práce kosmonauty značně vyčerpávala, způsobovala nebezpečné zvyšování tepové a dechové frekvence, pocení a růst teploty ve skafandru. Na základě pečlivého rozboru potíží byl program činnosti mimo loď pro let GT-12 pozměněn a kosmonaut byl lépe technicky vybaven. Zdá se, že se tak Američanům podařilo překonat počáteční obtíže. Jediným dluhem, který v tomto směru Gemini po sobě zanechala, je manévrovací jednotka AMU, kterou kosmonauti již nestačili prověřit.

Zatímco kabiny Mercury přistávaly po balistické dráze, loď Gemini mohla při průletu atmosférou využívat řízeného vztlaku a volit tak v určitých mezích i místo přistání. Po prvních letech, kdy její aerodynamické vlastnosti ještě nebyly dostatečně přesně známy, dosahovali kosmonauti cíle v oblasti přistání s odchylkou několika málo kilometrů. Během letů prověřili obě varianty přistání, přistání řízeného ručně i přistání řízeného palubním počítačem.

Nejdůležitější, co projekt Gemini americké kosmonautice dal, je tým vycvičených kosmonautů, kteří mají zkušenosti z letů v kosmickém prostoru. Z dvaadvaceti kosmonautů, kteří mají dokončen základní výcvik a jsou schopni dalších letů, má jeden kosmonaut dva lety se setkáním (Stafford) a devět kosmonautů uskutečnilo jeden let se setkáním. Dva lety absolvovalo sedm členů týmu a osm kosmonautů má na kontě jeden let.^b) Letové zkušenosti amerických kosmonautů (včetně letů v projektu Mercury) představují celkem 1 993 hodin 38 minut 37 vteřin čistého letového času proti 507 hodinám 16 minutám nalétaným sovětskými kosmonauty.

Přítomnost dvou kosmonautů na palubě a prodlužování délky letů umožnilo NASA zařadit do letových plánů četné vědecké experimenty, které jsou zahrnuty v tabulce.

Zatímco po skončení projektu Mercury v květnu 1964 (…správně má být v květnu 1963…pozn.M.F.) byli držiteli všech kosmických rekordů sovětští kosmonauti, situace po ukončení letů Gemini se radikálně změnila. Američané mají dosud nejdelší let kosmické lodi s posádkou – 330 hodin 35 minut 17 vteřin čistého letového času na GT-7, to je 206 oběhů kolem Země, při nichž kosmická loď urazila 9 200 481 kilometrů.

Osobní rekord v nalétaných hodinách drží kosmonaut James A. Lovell s 425 hodinami 10 minutami čistého letového času.

USA uskutečnily šestnáct kosmických letů člověka (…včetně suborbitálních letů kabin Mercury 3 a Mercury 4…pozn.M.F.) proti osmi letům uskutečněným SSSR. Při nich americké kosmické lodi nalétaly celkem 1 015 hodin 49 minut 9 vteřin proti 432 hodinám 40 minutám sovětských lodí. Edwin A. Aldrin drží rekord v nejdelším pobytu mimo loď – 5 hodin 28 minut.

Výškový rekord vytvořila 14. 9. 1966 posádka GT-11, která pomocí motoru cílového tělesa dosáhla výšky 1 375 km. Při témže letu byla poprvé vytvořena umělá gravitace na palubě kosmické lodi s posádkou (tíže 0,000015 g).

USA drží též rekord v trvání letu dvou pilotovaných lodí ve formaci, tj. ve vzdálenosti menší než 100 km. GT-7 a GT-6A se pohybovaly v mezích této vzdálenosti po 20 hodin a 22 minut.

Čestné uznání Mezinárodní letecké federace, která získala firma McDonnell za projekt Gemini, je tedy vskutku zasloužené.

PŘEHLED VĚDECKÝCH EXPERIMENTŮ V PROGRAMU GEMINI 

Označení
pokusuc) Předmět
------------------------------------------------------------------------
MSC-1    Elektrostatický náboj povrchu lodi (4, 5) 
MSC-2    Protonový a elektronový spektrometr (4, 7)
MSC-3    Trojosý magnetometr (4, 7)
MSC-4    Optické spojení pomocí laseru (7)
MSC-5    Odrazivost měsíčního povrchu v oboru ultrafialového záření (12)
MSC-6    Spektrometr beta záření (10, 12)
MSC-7    Spektrometr brzdného záření (10, 12)
MSC-8    Fotografie barevného terče (11)
MSC-10   Dvoubarevná fotografie zemského obzoru (4)
MSC-12   Měření kontrastu pozemních orientačních bodů (7, 10)
T-1      Výzkum rádiového spojení během návratu do atmosféry (3)
T-2      Vizuální navigace (12)
D-1      Fotografie objektů na obloze (5)
D-2      Fotografování blízkých objektů ve vesmíru (5)
D-3      Zjišťování velikosti hmoty (11)
D-4      Spektrální rozložení záření vesmírného pozadí (5, 7)
D-5      Navigace pomocí zákrytu hvězd (7, 10)
D-6      Fotografie zemského povrchu (5)
D-7      Spektrální rozložení záření umělých i přirozených kosmických objektů (5, 7)
D-8      Měření úrovně radiace v kosmické lodi (4, 6A)
D-9      Jednoduchá navigace (4, 7)
D-10     Řízení polohy lodi na základě radiačních měření (10, 12)
D-12     Autonomní manévrovací jednotka (AMU) (9A)
D-13     Pozorovací schopnosti kosmonautů (5, 7)
D-14     Polarizace rádiových vln vysokých a velmi vysokých frekvencí (9A)
D-15     Přístroj pro noční vidění (11)
D-16     Zkoušky pracovního nářadí (12)
S-1      Fotografie zodiakálního světla (5, 9A, 10)
S-2      Růst vajíček mořského ježka (3)
S-3      Růst žabích vajíček (8, 12)
S-4      Současné působení pronikavé radiace a beztíže na krev (3, 11)
S-5      Synoptická fotografie terénu (4, 5, 6A, 7, 10, 11, 12)
S-6      Synoptická fotografie oblačnosti (4, 5, 6A, 7, 10, 11, 12)
S-7      Spektrofotometrie mraků (5)
S-8      Ostrost vidění (5, 7)
S-9      Nukleární emulze (11)
S-10     Sběr mikrometeoritů na Ageně (9A, 10)
S-11     Fotografie záření zemského horizontu (9A, 11, 12)
S-12     Sběr mikrometeoritů na Gemini (9A, 10, 12)
S-13     Fotografie hvězd v ultrafialovém oboru (10, 11, 12)
S-26     Měření "iontové brázdy" za letící družicí (10, 11)
S-29     Fotografie libračních bodů soustavy Země-Měsíc (12)
S-051    Vítr ve velkých výškách (spolupráce s Francií) (12)


LÉKAŘSKÉ EXPERIMENTY

Označení Předmět 
---------------------------------------------------------
M-1	     Adaptace srdečního svalu na beztížný stav (5, 7)
M-3      Cvičení za letu (4, 5, 7)
M-4      Fonokardiogram (4, 5, 7)
M-5      Rovnováha tělových tekutin (7, 8, 9A)
M-6      Demineralizace kostí (4, 5, 7)
M-7      Rovnováha vápníku v těle (7)
M-8      Studium spánku za letu (7)
M-9      Funkce lidského ústrojí stability (5, 7) 

^a) Písmeno A za pořadovým číslem dostaly pokusy GT-6 a GT-9 proto, že se prakticky celá náplň letového programu změnila.
^b) Z celkového počtu jsou odečteni tragicky zahynulí V. I. Grissom a E. H. White.
^c) MSC - Manned Spacecraft Center (Houston), T - technické pokusy (Technical), D - pokusy pro ministerstvo obrany (Department of Defence), S - vědecké pokusy (Science).

Čísla v závorkách určují při kterém letu se pokus konal.

Článek byl z L+K převzat se svolením Mgr. A.Vítka (přepis zajistil a poznámky doplnil M.Filip)

Přehled letů programu Gemini (k článku Blíženci přiblížili cíl v L+K č.7/1967)

Vysvětlivky:

a – udána vzdálenost od vlajkové lodi záchranné flotily;
b – datum zániku;
c – vzdálenost od vypočteného místa přistání;
d – doba, která uplynula od startu do uskutečnění uvedené akce;
e – jen pilotované lety;
f – druh EVA: U – zcela mimo kabinu (Umbilical),
              S – ve dveřích (Stand-Up).