GT - 10 REKORDY BEZ PŘEKÁŽEK

pro časopis “Letectví + kosmonautika” zpracoval kolektiv
astronautického klubu S.P.A.C.E.

(L+K č. 18/1966) 

Neuběhlo ani půl druhého měsíce od startu Gemini 9 a na rampě 19 je opět rušno. Program Gemini musí skončit do začátku listopadu, aby se mohl celý tým amerických astronautů věnovat přípravě letů ve třetí sérii amerických kosmických lodí – Apollo. Proto poslední lety Gemini probíhají v krátkých, šestitýdenních intervalech.

13. července vyvrcholily předletové přípravy GT-10 třináctihodinovým simulovaným letem. Vše probíhalo takřka bez závad; jen se znovu objevila porucha v přenosu dat mezi pozemním řídicím počítačem General Electric-Borroughs mod III a palubním řídicím systémem Titanu II. Technici měli celý příští den co dělat, aby závadu nalezli a odstranili.

Kosmonauti John W. Young a Michel Collins  se zatím podrobili lékařské prohlídce, při které byli uznáni duševně i tělesně schopnými vykonat tento náročný let.

Vše bylo připraveno ke startu na 18. červenec. Jen tropická bouře Celia v Karibské oblasti mohla ohrozit splnění termínu.

Program letu byl doslova nabitý. Kromě hlavního úkolu setkání a spojení s cílovou družicí Agena 10 a dalšího setkání s Agenou 8 – měli kosmonauti dalších 15 experimentálních úkolů: vyzkoušení navigace pomocí zákrytu hvězd Zemí a sledování iontového oblaku kolem lodi, měření magnetického pole tříosým magnetometrem, měření energie elektronů a brzdného gama záření, studium poruch ionosféry vyvolaných průletem lodi a z lékařských experimentů pak studium chování tělových tekutin. Řadu úkolů měl Collins uskutečnit během dvou výstupů z lodi především odmontovat meteorické detektory umístěné jak na Gemini 10, tak na raketě Agena 8 vypuštěné v březnu t. r. (studium tohoto zařízení přinese řadu poznatků o kosmických materiálech pro další projekty) a dále vyzkoušet ruční manévrovací jednotku (pozn.: HHMU, tj. Hand-held Maneuvering Unit = ruční manévrovací jednotka) a zařízení zabezpečující pobyt kosmonauta v prostoru (pozn.: ELSS, tj. Extravehicular Life Support System = systém zabezpečení životních podmínek mimo loď). Kromě toho měl pořídit řadu fotografií barevného terče umístěného na adaptéru, řadu snímků Země a hlavně astronomické snímky. (Velký význam se přikládá fotografování hvězd, které září převážně v ultrafialovém oboru, a proto nemohou být se Země tak dobře pozorovány. Jde o tzv. mladé a horké hvězdy, jejichž studium má velký význam pro kosmogonii. Další pokus – fotografování zodiakálního světla – je již běžnou součástí práce amerických kosmonautů od jejich průkopnických letů v lodích typu Mercury.) Většinu z těchto snímků měl Collins pořídit při prvním výstupu, kdy měl zůstat stát v otevřených dveřích kabiny, což mu mělo umožnit nerušený výhled, ale současně zachovat pevnou oporu pro fotografování.

Protože jedním z hlavních úkolů bylo setkání s Agenou 8, bylo nutno vypustit loď Gemini 10 i novou Agenu 10 do drány “osmičky”. To samozřejmě kladlo velká omezení na dobu startu obou raket.

Během 18. července přelétala GATV-8 několikrát nad mysem Kennedy. Poprvé to bylo ve 20:09 SEČ asi 40° nad jihovýchodním obzorem. Teprve při dalším průletu ve 21:46 letěla raketa prakticky zenitem směrem od západu na východ. Krátce před tímto okamžikem začalo první startovní okno, trvající asi čtvrt hodiny, ve kterém bylo nutno vypustit Agenu 10.

Skutečně se ve 21:46 SEČ zvedla z rampy 14 nosná raketa Atlas Agena-D a dostala se na určenou dráhu ve výši 296 – 301 km. Na rampě 19 bylo vše připraveno ke startu.

Další přelet Ageny 8 nad John F. Kennedy Space Center byl ve 23:24 SEČ. Současně přelétala místo startu i “desítka”; její dráha byla volena tak, aby z ní bylo možno dosáhnout setkání s “osmičkou”, ale umožňovala jen sedmatřicetivteřinové okno. Kdyby technici této možnosti nevyužili, opakovala by se příznivá konstelace cílových družic až za dva dny.

Ve 23:14:49 byly přípravy jako obvykle zastaveny v čase T – 3 minuty. Po pauze dlouhé 5 minut 35 vteřin pokračoval countdown nerušeně až k nule.

Ve 23:20:23 dva motory Aerojet General LR-87-AJ-5 zvedly nosnou raketu Titan II od země.

V  T + 2:36 se oddělil první stupeň, v  T + 5:36 bylo dosaženo oběžné dráhy ve výši 161 – 268 km a

v T + 6:10 oddělili kosmonauti svou kabinu od druhého stupně.

Okamžitě se počali připravovat na svůj první úkol, setkání s Agenou 10. Manévrování mělo trvat asi 5 hodin, tedy stejně jako u Gemini 8.

5 hodin a 21 minut po startu bylo uskutečněno setkání obou těles – GT-10 a GATV-10 – nad Madagaskarem, v dosahu sledovací stanice Tananarive. Protože se zdrželo měření elektrostatického náboje obou těles, bylo rozhodnuto odložit spojení o 10 minut proti původně plánované době. Došlo k němu tedy až v 5:18 SEČ, 19. července, západně od Havajských ostrovů.

Paul Haney, mluvčí řídicího střediska: “Zde Gemini Control, Houston, 5 hodin 59 minut letu. V 5 hodin 58 minut dostalo řídicí středisko zprávu z Havaje, že obě tělesa jsou spojena. Nemáme dosud fonické spojení s posádkou, ale telemetrie je dobrá.”

Kosmonauti otočili spojená tělesa o 180° , aby vyzkoušeli mechanickou pevnost jejich kombinace. Vše je v pořádku, až na jedno: na palubě zbylo jen 159 kg paliva, ačkoli se počítalo, že zbude nejméně 272 kg. Vedení letu mění plány. Upouští od dalších dvou setkání GT-10 s GATV-10, určených k procvičení techniky manévru spojování.

Řídicí středisko si stěžuje, že piloti jsou příliš málomluvní: “Zde je Gemini Control, Houston, 6 hodin 25 minut letu Gemini 10. Neměli jsme již další spojení s posádkou nad Havají. Diskutovali jsme zde o spotřebě paliva při manévru setkání. Hodnoty budou ještě porovnány při dalším spojení pro lepší porozumění tomuto problému. Během spojení s Rose Knot Victor (RKV, sledovací loď zakotvená v jižním Atlantiku) provede posádka pečlivé měření úrovně radiace k pozdějšímu porovnání s měřením i ve větších výškách dosažených po zapálení motoru Ageny. Nad RKV bude též provedeno přesné měření rychlosti, které je klíčovým údajem pro stanovení hodnoty přírůstku v rychlosti, kterého má být dosaženo zapálením hlavního motoru Ageny. Změny o 420 stop za vteřinu bude dosaženo zapálením motoru na něco více než 12 vteřin. K tomu má dojít v T + 7 hodin 38 minut.”

V tento okamžik poprvé v historii kosmonautiky bylo použito motoru jiné družice k manévrování kosmické lodi. Kosmonauti, obrácení čelem k motoru, pozorovali jeho činnost. Young prohlásil “To je hrozný! To byl pěknej vodpich!!”

Bylo dosaženo oběžné dráhy 296 – 762 km. Tím byl překonán poslední ze sovětských kosmických rekordů.

V nejvyšším bodu dráhy prolétali kosmonauti spodní hranicí van Allenových pásů. Přesto bylo již předem známo, že dávka pronikavého záření, kterou budou zasaženi, bude hluboko pod nebezpečnou mezí. Tento manévr nebyl samoúčelný. Měl umožnit setkání s Agenou 8, která se pohybovala po dráze ve výši 396 – 398 km. Při pohybu po nové dráze měla GT-10/GATV-10 delší oběžnou dobu než cílová GATV-8, což bylo při daném fázovém posunu těles na drahách nutné k  tomu, aby se k sobě začala přibližovat.

Po namáhavém prvním pracovním dnu se kosmonauti posilnili vařeným masem a brambory, toustem, čokoládou a čajem a v 9:40 SEČ se uložili ke spánku.

Druhý pracovní den začal 19. července v 17:20 budíčkem. Kosmonauti snížili nejprve dráhu své lodi na 296 – 387 km a začali připravovat první činnost mimo loď (pozn.: EVA; Extra-vehicular Activity = činnost mimo loď). Ve 22:50 otevřel Collins po předchozí dekompresi dveře své kabiny, která byla v té době v apogeu dráhy, a začal provádět astronomické pozorování. “Je to skvělý pohled, ale nevidím tolik hvězd, jak jsem doufal; vidím jednu … nebo dvě a pak jasně zářící předmět severně od Orionu. Je příliš veliký, aby to mohla být planeta.” Pořídil méně snímků, než se plánovalo, protože ho začaly silně pálit oči, stejně jako jeho kolegu. Došlo k závadě v patroně s hydroxydem litným, který pohlcuje z cirkulujícího kyslíku vydechovaný kysličník uhličitý. Na radu lékařů vypnuli toto zařízení a potíže pominuly. Kabina byla okamžitě uzavřena ve 23:45 SEČ a po rekompresi si vytřeli oči vlhkým hadříkem a nakapali si do nich kapky z palubní lékárničky.

Potom se uložili opět k spánku, který byl přerušen pouze drobnou závadou v klimatizačním zařízení, kterou zjistily pozemní stanice. Probudily kosmonauty, kteří ji snadno odstranili.

V 15 hodin následujícího dne byli kosmonauti opět probuzeni a přistoupili k závěrečným manévrům pro setkání s Agenou 8. Protože se nyní pohybovali po nižší dráze než “osmička”, začali ji upravovat postupně až na kruhovou ve výši 400 km. Tím skončilo využívání primárního a sekundárního pohonného systému Ageny 10, a proto se ve 20:03 SEČ od ní odpoutali. Byli s ní spojeni celkem 39 hodin 40 minut. Oddělení bylo jemné pomocí řídicích trysek OAMS, takže za 12 minut poté byla tělesa pouze 120 m od sebe.

Poslední manévry se uskutečnily již pomocí vlastních motorů. Podle údajů řídicího střediska zůstalo na palubě jen asi 160 kg paliva a k setkání bylo třeba nejméně 70 až 115 kg. To znamená, že jim mělo po setkání zbývat ještě 45 až 90 kg – čím více, tím déle budou moci letět ve formaci.

Ve 23:15 se GT-10 a GATV-8 přiblížily na 15 metrů. Toto setkání bylo mnohem obtížnější, protože Agena 8 je již mrtvým tělesem bez radaru a bez pozičních světel. Nebyla také již stabilizována, ale její rotace byla velmi pomalá, takže se k ní Collins mohl bez nebezpečí vydat. Po poslední prověrce přístrojů dostali kosmonauti ze stanice Carnarvon v Austrálii povolení, aby Collins vystoupil z kabiny ihned po výletu ze stínu Země.

Slunce astronautům vyšlo ve 23:58. V 0:02 Collins otevřel dveře a o dvě minuty později opustil kabinu. S kabinou byl spojen patnáctimetrovým lanem – “pupeční šňůrou” – a svůj let řídil ruční pistolí na stlačený dusík dodávaný zvláštní hadicí, kterou si sám připojil k nádrži v adaptéru kabiny. Nejprve se pohyboval pouze v blízkosti kabiny, se které odmontoval sběrač mikrometeoritů a podal ho Youngovi k uložení. “Je to tady venku skoro tak, jak jsme to očekávali. Jen manévrování je obtížné.”

Pak se přiblížili k cílové “osmičce”, vzdálené nyní asi 2 metry od jejich lodi. “Mohu se na ni zavěsit, ale nemohu se dostat na druhou stranu . . . Počkejte, už to ´de . . .” Potíže mu dělala “pupeční šňůra”. Mnohokrát se do ní zamotal. “Klec s hady v zoo je úplný nic proti tomu!” Při tom zápolení ho také potkal malér: “Ztratil jsem Hasselblada (pozn.: Fotografický přístroj Hasselblad na 70 mm film) … Upad´ mi!” Přes to všechno zůstal Collins velmi klidný; při výstupu z kabiny měl tep 130, později dokonce jen 110. Po 28 minutách byl jeho výlet do vesmíru ukončen, protože zásoby paliva klesly na pouhých 40 kg. V 0:32 SEČ 21. července zmizel opět za dveřmi GT-10.

Dveře byly ještě jednou otevřeny v 1:55, aby Collins mohl zbavit zařízení pro EVA, která již nepotřeboval. “Had už utek,” hlásil Young pozemním stanicím, když Collins vyhodil otevřenými dveřmi “pupeční šňůru”. “A letový plán taky,” dodal krátce nato rozmrzele. Také se jim ztratil sběrač mikrometeoritů, odmontovaný z adaptéru vlastní lodi. Později byl však naštěstí nalezen založený v kabině. “Nevyhazujte především vaši žvýkačku,” žádá řídící středisko, “budeme ji potřebovat k ověření, zda to byl vskutku hydroxyd lithný, co vám podráždil oči!”

Poslední den cesty nadešel. Okolo třetí hodiny odpoledne byli kosmonauti probuzeni a začali se připravovat na sestup. Ve 21:30 byla odhozena přístrojová sekce a ve 21:30:45 ve výši 375 km nad Tichým oceánem zapáleny brzdicí rakety. Sestupová křivka přesně sledovala vypočtenou a ve 21:07 dopadla GT-10 asi 6 km od hlídkující mateřské vrtulníkové lodi USN Guadalcanal do Atlantiku na 26° 43´ s. š. a 72° 00´ z. d.

MOTORICKÉ VYBAVENÍ SOUSTAVY GEMINI – AGENA

(pozn.: čísla uvedená v textu v závorkách se vztahují ke konstrukčnímu nákresu těles, který doplňuje tento článek ve výše zmíněném časopisu)

CÍLOVÉ TĚLESO AGENA
(GATV - Gemini Agena Target Vehicle)

Primární pohonný systém je tvořen jedním motorem Bell Model 8247 (1) modifikací standardního motoru Ageny o tahu 7 250 kp. Je schopen až osminásobného restartu v kosmických podmínkách. Po dosažení oběžné dráhy zbývá v nádržích přibližně 450 kg paliva (asym. dimethylhydrazinu) a 1 040 kg okysličovadla (dýmavé kyseliny dusičné). Palivo se dopravuje do spalovací komory turbočerpadlem.

Sekundární pohonný systém Ageny Bell Model 8250 je uložen ve dvou modulech po obou stranách PPS. Každý z nich má dva motory – rozběhový (2) o tahu 7 kp a manévrovací (3) o tahu 45 kp. Celkový impuls skladovatelných pohonných hmot, dopravovaných do spalovacích komor přetlakem plynu, činí pro každý z  modulů 18 000 kp. s. (28 kg paliva a 32 kg okysličovadla celkem).

Řízení polohy se provádí plynovými tryskami ACS (Agena Control Systém) o tahu 0,2 a 4,5 kp na stlačený dusík. Jsou umístěny moduly SPS ve dvou skupinách (4) po třech.

KOSMICKÁ LOĎ GEMINI

Ve vlastní kabině (RM – Re-entry Module) jsou umístěny dva nezávislé systémy řízení kabiny během sestupu do atmosféry Rocketdyne SE-6, označované RCS-A (5) a RCS-B (6). Každý z prstenců RCS (Re-entry Control Systém) je tvořen 8 motory na monomethylhydrazin a kysličník dusičitý o tahu 11 kp. Palivo je dopravováno přetlakem dusíku.

V přístrojovém úseku (ES – Equipment Section) a v úseku brzdicích raket (RS – Retrograde Section) je umístěno 16 motorů systému orbitálního řízení Rocketdyne SE-7, označovaného OAMS (Orbital Attitude Maneuvering Systém). 4 motory o tahu 45 kp slouží ke změně dráhy v příčném směru (7), dva motory o tahu 38,5 kp pro pohyb dozadu (8) a dva o tahu 45 kp pro dopředný pohyb (9). Zbývajících 8 motorů o tahu 11 kp slouží k řízení polohy (10). Pohonné hmoty – monomethyl hydrazin a kysličník dusičitý – jsou dopravovány z kulových nádrží z titanové slitiny přetlakem helia. Při letu GT-10 zásoba činila okolo 400 kg.

Číslování motorů OAMS je naznačeno v řezech AA a BB. Směry zde naznačené jsou míněny vzhledem k poloze pilotů v kosmické lodi (řezy BB a DD jsou pootočeny o 90° proti směru hodinových ručiček).

V úseku brzdicích raket jsou umístěny čtyři brzdicí motory na tuhé palivo s průměrným tahem 1 150 kp (11).